一、引言
随着工业自动化程度的不断提升,工控系统作为工业生产过程中的核心部分,对信号传输的稳定性、实时性和可靠性要求也越来越高。无线通信技术作为实现数据远距离传输的重要技术手段,在工控系统中得到了广泛应用。在实际应用中,工控系统无线信号传输面临着诸多干扰与障碍问题,严重影响了系统的正常运行和数据传输质量。因此,如何解决工控系统无线信号传输中的干扰与障碍难题成为当前亟待解决的问题。本文将从干扰源分析、障碍因素探讨以及解决方案三个方面展开论述。
二、干扰源分析
在工控系统无线信号传输过程中,常见的干扰源主要包括以下几个方面:
1. 电磁干扰:电磁干扰是无线信号传输中最为常见的干扰源之一。在工业环境中,电机、变频器、电气开关等设备运行时产生的电磁场会对无线信号产生干扰,导致信号不稳定、失真等问题。
2. 无线电干扰:无线电干扰主要来自于其他无线通信设备,如无线电广播、手机通信等。这些设备在工作时会产生无线电波,对无线信号传输产生影响。
3. 传输介质干扰:无线信号传输需要通过空气、水、土壤等介质进行传播。不同介质对信号的衰减程度不同,会对信号质量产生影响。
三、障碍因素探讨
除了干扰源外,工控系统无线信号传输还面临着诸多障碍因素,主要包括以下几个方面:
1. 信号覆盖不足:在工业环境中,由于设备布局、建筑物等因素的限制,无线信号难以覆盖全部区域,导致某些区域信号不稳定或无法接收到信号。
2. 信号延迟与失真:无线信号在传输过程中会受到各种因素的影响,导致信号延迟、失真等问题,影响系统的实时性和准确性。
3. 安全性问题:无线通信技术存在一定的安全隐患,如信息泄露、非法入侵等。在工控系统中,保障数据传输的安全性至关重要。
四、解决方案
针对以上问题,本文提出以下解决方案:
1. 优化天线选择与布局:根据工业环境的实际情况,选择合适的天线类型和布局方式,提高信号的覆盖范围和传输质量。同时,采用智能天线技术,实现信号的自动跟踪和调节。
2. 抗干扰技术:采用先进的抗干扰技术,如扩频通信、跳频通信等,提高无线信号的抗干扰能力。对无线通信设备进行屏蔽和滤波处理,减少设备自身产生的干扰。
3. 冗余备份与动态路由:建立冗余备份系统,实现信号的自动切换和备份传输。同时,采用动态路由技术,根据信号的强弱和质量选择最佳传输路径。
4. 加强安全防护:采用加密技术、认证授权等安全措施,保障无线数据传输的安全性。同时,定期对系统进行安全检查和维护,及时发现和应对安全隐患。
5. 综合考虑系统设计与实施:在系统设计阶段,充分考虑工业环境的特殊性,选择合适的无线通信协议和标准。在实施过程中,严格遵守相关规范和要求,确保系统的稳定性和可靠性。
五、结论
本文针对工控系统无线信号传输中的干扰与障碍难题进行了深入分析,并提出了相应的解决方案。通过优化天线选择与布局、应用抗干扰技术、建立冗余备份系统、加强安全防护以及综合考虑系统设计与实施等措施,可以有效提高工控系统无线信号传输的稳定性、实时性和可靠性。随着技术的不断发展,相信未来工控系统无线信号传输将更趋完善,为工业自动化发展提供更好的支持。
使用ADSL上网会经常遇到网页打不开、下载中断、或者在线视、音频流中断、qq掉线、游戏掉线等现象。 我们不妨假定楼主是使用ADSL上网。 其实其他方式上网经常掉线的原因和下列原因大致相同。 下面我们来分析一下ADSL掉线的原因。 一,线路问题首先检查一下家里线路,看屋内接头是否接好,线路是否经过了什么干扰源,比如空调、冰箱、电视等,尽量与这些用电设备保持一定的距离。 也可以自行把室内的线路使用抗干扰能力更强的网线代替。 确保线路连接正确。 电话线入户后连接接线盒,然后再到话音分离器分离,一线走电话、一线走MODEM(分离器上有标注)。 同时确保线路通讯质量良好没有被干扰,没有连接其它会造成线路干扰的设备。 并检查接线盒和水晶头有没有接触不良以及是否与其它电线串绕在一起。 有条件最好用标准电话线,PC接ADSL Modem附带的双绞线。 线路是影像上网的质量的重要因素之一。 距离用户电缆线100米以内的无线电发射塔、电焊机、电车或高压电力变压器等信号干扰源,都能使用户下线接收杂波(铜包钢线屏蔽弱,接收信号能力强),对用户线引起强干扰。 受干扰的信号往往是无屏蔽的下线部分进入,因为中继电缆有屏蔽层,干扰和影响都很小。 如果在干扰大的地方用一些带屏蔽的下线,就会减少因干扰造成的速度不稳定或掉线现象。 另外,电源线不可与adsl线路并行,以防发生串扰,导致adsl故障。 另外其他也有很多因素造成网络不稳定,例如信号干扰、软件冲突。 手机这一类辐射大的东西一定不要放在ADSL Modem的旁边,因为每隔几分钟手机会自动查找网络,这时强大的电磁波干扰足以造成ADSL Modem断流。 二,网卡问题网卡一般都是PCI网卡或者板载网卡,选择得时候定要选择质量较好的,不然可能造成上网质量欠佳。 10M或10M/100M自适应网卡都可。 另外,许多机器共享上网,使用双网卡,这也是引起冲突同样值得关注,这时,应当拔起连接局域网或其它电脑的网卡,只用连接ADSL的网卡上网测试,如果故障恢复正常,再检查两块网卡有没有冲突。 三,ADSL MODEM或者网卡设置问题现在MODEM一般具有2种工作模式,一种是使用拨号软件的正常模式,一种是自动拨号的路由模式。 在正常模式工作下,不需要对MODEM进行设置,使用默认即可。 而路由模式则需要进行设置,MODEM带有自己的闪存,可以将帐户、密码盒设置存入,进行开机自动拨号。 此方法最常见的是设置错了 ADSL Modem的IP地址,或是错误设置了DNS服务器。 因为对于ADSL虚拟拨号的用户来说,是不需要设定IP地址的,自动分配即可。 TCP/IP网关一般也不需要设置。 但是设定DNS一定要设置正确,DNS地址可以从当地电信部门获得。 另外,TCP/IP设置最容易引起不能浏览网页的情况,一般设置为自动获得IP地址,但是DNS一定要填写。 其他采用默认即可四,ADSL Modem同步异常问题检查一下自己的电话线和ADSL连接的地方是否接触不良,或者是电话线出现了问题,质量不好的电话特别容易造成掉线,但是这样的问题又不好检查,所以务必使用质量较好的电话线。 如果怀疑分离器坏或ADSL Modem坏,尝试不使用分离器而直接将外线接入ADSL Modem。 分离器与ADSL Modem的连线不应该过长,否则不能同步。 排除上述情况,只要重起ADSL Modem就可以解决同步问题。 五,操作系统,病毒问题除了上面提到的线路状况外,还有电脑系统方面的问题。 比如传奇杀手引起局域网掉线。 该问题在全国均大面积发生,该病毒对主机代理和路由器代理的网吧(局域网)均会造成影响。 传奇杀手是一款对局域网进行ARP欺骗,虚拟网关地址,以收集局域网中传奇游戏登陆信息并进行分析从而得到用户信息的破坏性软件.工作流程:首先,将本机 MAC通过arp欺骗广播至局域网,使局域网中的工作站误认为本机是网关.该流程会造成局域网与internet连接中断,使游戏与服务器断开链接.待用户重新启动游戏并进行帐号登陆时,帐户信息并不会直接通过网关上传到代理服务器,而是上传到正在进行arp欺骗的传奇杀手软件中.通过传奇杀手自身的解密手段,会获得该帐户的真实用户名及密码.从而达到窃取玩家帐号的目的.发作状况:局域网与internet链接速度突然变慢甚至断开.网络游戏断开链接, 且重新登陆后提示服务器无相应。 建议首先查杀病毒;如果有能力的话,重新安装系统;如机器使用有双网卡,卸载一块网卡;建议对于电脑不是很熟悉的用户不要随意安装各种防火墙软件,设置不正确会造成上网不稳定。 有的操作系统可能对ADSL的相关组件存在兼容性问题,这样可以到微软对系统进行升级,或者修复系统。 有条件可以进行重装。 如果软件有冲突就尽量找出冲突软件,对其卸载或者其他方法解决。 六,防火墙,IE浏览器设置不对ADSL 虽然受到黑客和病毒的攻击可能性较小,但也不排除可能性,特别是网页病毒和蠕虫病毒。 病毒如果破坏了ADSL相关组件也会有发生断流现象。 如果能确定受到病毒的破坏和攻击,还发生断流现象时就应该检查安装的防火墙、共享上网的代理服务器软件、上网加速软件等,停止运行这类软件后,再上网测试,看速度是否恢复正常。 如果上网不稳定,可以尝试先关闭防火墙,测试稳定与否,在进行相应的设置。 另外防火墙引起或IE浏览器出现故障,也可导致可以正常连接,但不能打开网页。 七,静电问题静电是影响ADSL的重要因素,而家中的电源一般都不接地线,再加上各种电器(如冰箱、电视)的干扰,很容易引起静电干扰,致使ADSL在使用中频繁掉线,请将三芯插座的接地端引出导线并良好接地,一般可以解决掉线问题。 一般解决方法:增加接地线,解决掉线问题 。 八,软件冲突问题ADSL接入Internet的方式有虚拟拨号和专线接入两种,现在个人用户的ADSL大都是虚拟拨号。 而PPPOE(Point-to- Point Protocol over Ethernet以太网上的点对点协议)虚拟拨号软件都有各自的优缺点。 经过多方在不同操作系统的测试,如果使用的操作系统是windows XP,推荐用它自带PPPOE拨号软件,断流现象较少,稳定性也相对提高。 如果使用的是Windows ME或9x,可以用以下几种虚拟拨号软件--EnterNet、WinPoET、RasPPPoE。 其中,EnterNet是现在比较常用的一款, EnterNet 300适用于Windows 9x;EnterNet 500适用于Windows 2000/XP。 当你用一个PPPOE拨号软件有问题时,不妨卸载这个软件后换用一个其它的PPPOE拨号软件,请务必注意不要同时装多个PPPOE软件,以免造成冲突。 因为电话线上网是宽带接入的主要方式,而这样就必须设置一条虚拟通道,如果几种拨号软件混装就会引起冲突,造成网络及其不稳定。 如果软件有冲突就尽量找出冲突软件,对其卸载或者其他方法解决。 比如有的朋友BT下载会导致网络掉线。 可能下载的时候占用过多的线程导致断线。 另外,,QQ以及游戏掉线的原因除了上述你自己电脑的原因外,还可能与它们自身的服务器限制以及服务器被攻击或出现故障有关系。
同轴电缆是较早使用,也是使用时间最长的传输方式。 后来,由于远距离和大范围图像监控的需要以及人们对监控图像质量的要求提高,监控网络中开始大量使用光纤来传输图像信号。 至于双绞线被使用到图像监控网络中则是近来的事,它的出现主要很好地解决了两个方面的问题:一方面,它解决了200米至2000米距离范围内高质量图像信号传输的问题,因为在这段距离范围内同轴电缆传输难以达到要求而光纤传输又显得不太经济;另一方面,它解决了大规模密集型监控网络的布线问题,双绞线自身的尺寸和柔软性克服了大量使用同轴电缆时的布线难题。 当然,双绞线还具有抗干扰能力强、价格便宜等优点。 正是由于双绞线很好地解决了长期困扰着人们的这些问题,所以它在监控网络的应用立即引起了业界广泛的关注,在较短的时间内已经被大量使用到工程实践中,并且取得了很好的应用成果。 每个监控工程都有其自身的特点和特殊性,因此在组建监控网络时需要充分考虑这些具体情况,选用最为合适的图像和信号传输方式。 鉴于同轴电缆、双绞线和光纤是目前监控系统中使用最广的三种传输介质,我们可以从几个方面对它们作一些分析和比较。 双绞线 双绞线的使用由来已久,在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线,我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线的。 双绞线之所以使用如此广泛,是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。 双绞线对信号也存在着较大的衰减,视频信号如果直接在双绞线内传输,也会衰减很大,所以视频信号在双绞线上要实现远距离传输,必须进行放大和补偿,双绞线视频传输设备就是完成这种功能。 加上一对双绞线视频收发设备后,可以将图像传输到1至2km。 双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜,不但没有增加系统造价,反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下降了许多。 所以,监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势:1)传输距离远、传输质量高。 由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术,极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差,保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性,在传输距离达到1km或更远时,图像信号基本无失真。 如果采用中继方式,传输距离会更远。 2)布线方便、线缆利用率高。 一对普通电话线就可以用来传送视频信号。 另外,楼宇大厦内广泛铺设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号,无须另外布线,即使是重新布线,5类缆也比同轴缆容易。 此外,一根5类缆内有4对双绞线,如果使用一对线传送视频信号,另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号,提高了线缆利用率,同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦,减少了工程造价。 3)抗干扰能力强。 双绞线能有效抑制共模干扰,即使在强干扰环境下,双绞线也能传送极好的图像信号。 而且,使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号,相互之间不会发生干扰。 4)可靠性高、使用方便。 利用双绞线传输视频信号,在前端要接入专用发射机,在控制中心要接入专用接收机。 这种双绞线传输设备价格便宜,使用起来也很简单,无需专业知识,也无太多的操作,一次安装,长期稳定工作。 5)价格便宜,取材方便。 由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线,购买容易,而且价格也很便宜,给工程应用带来极大的方便。
对控制信号加滤波。
(1)干扰随机化将同频邻区有色干扰信号通过加扰或者交织的方法,转化为随机的干扰,使窄带的有色干扰等效为白噪声干扰。 (2)IRC发射端IRC:在已知被干扰用户的信道特征的基础上,通过联合的信号发送,对被干扰用户干扰抑制的目的。 接收端IRC:在已知干扰信号特征的基础上,通过联合检测或者联合信号处理的方法抑制邻区干扰的方法 。 (3)波束赋形利用发射端的多根天线降低用户间干扰。 (4)ICIC,包括静态ICIC、半静态ICIC、动态ICIC(联合调度)。
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