无线传感器的应用 无线传感器在设备状态监测中的应用方法
无线传感器在设备状态监测中的应用方法
随着科技的不断进步，无线传感器在设备状态监测中扮演着越来越重要的角色。无线传感器是一种能够实时监测和记录设备运行状态的技术工具，通过无线通信技术将数据传输到中央系统进行分析和处理。本文将介绍无线传感器的基本原理和功能，并探讨其在设备状态监测中的应用方法。
图.设备状态监测（iStock）
无线传感器介绍
无线传感器是一种装有传感器和通信模块的小型设备，能够感知和测量环境中的各种参数，如温度、湿度、压力、振动等。传感器将收集到的数据转化为电信号，并通过内置的通信模块将数据传输到设备健康管理平台（如PreMaint）进行处理和分析。无线传感器具有高度灵活性和可扩展性，可以通过网络互联实现大规模部署和集中监控。
设备状态监测的常用方法
1. 振动监测分析 ：振动监测分析是一种常用的设备状态监测方法。通过安装振动传感器，无线传感器可以实时监测设备的振动情况。振动信号可以反映设备的运行状况和潜在故障，如不平衡、松动、对准问题和轴承故障。无线传感器可以收集和传输振动数据，供后续分析和诊断使用。
2. 温度监测分析 ：温度是许多设备运行状态的重要指标，过高或过低的温度可能是故障的先兆。无线传感器可以通过温度传感器实时监测设备的温度变化，并将数据传输到中央系统。利用温度数据的变化模式和阈值，可以进行故障预测和预警，及时采取维修或保养措施。
3. 压力监测分析 ：对于液压系统、气体管道等设备，压力监测是关键的状态监测方法。无线传感器可以通过压力传感器实时监测设备的压力情况，并将数据传输到中央系统。通过对压力数据进行实时分析，可以检测到管道堵塞、泄漏等问题，并及时采取措施，避免设备故障或事故的发生。
无线传感器的应用
无线传感器在设备状态监测中具有广泛的应用。它们可以被应用于各行业领域，如制造业、能源、交通运输等。
1. 机械设备监测 ：无线温振一体式传感器可以实时监测机械设备的振动、温度参数，帮助预测机械故障、提高设备的可靠性和安全性。通过及时的故障预警和预测性维护，可以降低设备停机时间和维修成本。
更多无线温振一体式传感器的介绍可参考这篇文章>>设备状态监测好帮手：无线温振传感器的应用
图.无线温振一体式传感器（PreMaint）
2. 能源设备监测 ：无线传感器可以应用于能源设备的状态监测，以实时监测发电机、输电线路和变压器等设备的振动、温度和电流等参数。通过无线传感器的应用，可以提前发现设备故障，减少能源损失和维修成本。
3. 工业过程监测 ：无线传感器可以用于监测工业过程中的关键参数，如温度、压力、液位等。通过实时监测和数据分析，可以优化生产过程、降低能耗和提高生产效率。
4. 环境监测 ：无线传感器可以应用于环境监测领域，监测空气质量、水质、噪音等参数。通过收集环境数据并进行实时分析，可以及时采取措施，保护环境和人们的健康。
无线传感器在设备状态监测中发挥着重要的作用，通过实时监测设备的振动、温度、压力等参数，可以提前发现潜在故障，预测设备的寿命，避免设备故障和生产中断。采用格创东智的无线温振一体式传感器，可以提高设备可靠性、降低维修成本，并对工业生产和环境保护起到积极的促进作用。随着无线通信技术和传感器技术的不断发展，无线传感器在设备状态监测领域的应用前景将更加广阔。
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无线传感器的综述及物联网领域的典型应用实例
近年来，随着物联网时代的兴起及通信技术的发展，给无线传感器的发展带来一个十分重要的契机。无线传感器的应用愈加广泛，越来越多的无线传感器网络产品开始投入使用，可以说，生活中随处一件电子器件均包含无线传感器。为进一步增进大家对无线传感器的认识，本文将对无线传感器、无线传感器的应用予以介绍。
首先，无线传感器分为近距离无线传输和远距离无线传输。
远距离无线传输技术包括2G、3G、4G、NB-IoT、Sigfox、LoRa；近距离无线传输技术包括WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC。远距离无线传输技术的信号覆盖范围一般在几公里到几十公里；近距离无线传输技术的信号覆盖范围则一般在几十厘米到几百米之间。
近距离无线传输技术主要应用在局域网，比如家庭网络、工厂车间联网、企业办公联网；远距离无线传输技术主要应用在远程数据的传输，如智能电表、智能物流、智慧农业远程设备数据采集等。
在物联网领域，大多数传感器都是嵌入在芯片中，网络传输模块的能耗低，且功率小，主要以近距离无线连接为主。特别在工厂内部，无数的生产设备、物料和智能终端都需要利用Wifi、蓝牙、Zigbee这些近距离无线技术实现互联。但在有些业务中，近距离无线传输无法满足需求。比如，企业需要对客户产品的使用状态进行监控并实时的传回数据。在重工企业，对远程设备使用状态的监控十分重要。因此，需要利用远距离无线传输技术实现数据的回传。这个时候企业可以选择3G、4G这样的蜂窝通信技术，也可以选择LoRa、Sigfox、NB-IoT这样的低功耗广域网传输技术。
普及完无线传感器的应用分类，接下来我们再来说一说无线传感器的典型应用。
无线传感器网络产品相对于有线产品具有成本低，灵活性高和应用情景广等显着特点，许多无线网络包含数百个无线传感器。这些设备已经广泛用于零售，农业，城市规划，安全和物流供应链管理等行业。如：
01 畜牧家禽养殖环境监测
无线传感器可以对养殖基地环境进行无线实时监控，根据养殖基地养殖品种以及不同生长阶段，监测养殖基地的温湿度，氧气、氨气、硫化氢、二氧化碳浓度，光照度，用水量，用电量等数据。
实时采集现场传感信号，远程监测畜牧家禽养殖基地运行情况，监控后台进行数据采集、分析、预警报警，数据形成历史数据库，生成历史曲线及数据报表。
02 混凝土浇灌温度监测
在混凝土施工过程中，将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内，可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点，整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心，不需要在施工现场布放长电缆，安装布放方便，能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题。
03 农业粮仓温湿度监测
无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍，这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多，分布广，使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数，应用无线传感器网络技术具有低功耗，低成本，布线简单，安装方便，易于组网，便于管理维护等特点。
04 工业环境监测
工业环境的监测范围已经涉及到整个生态环境的各个方面，包括日常环境监测，如大气，水，电磁辐射和放射性监测等；同时还存在一些特殊的区域环境监测，如沙漠、高山和存在放射源等区域的监测。这些环境对传感器产品的灵活性、可靠性和安全性提出了高要求。
无线传感器网络产品可以突破传统的监测方法，在满足了灵活性、可靠性和安全性的同时，为工业环境的监测降低了成本，同时也大幅度缩减了传统监测的繁琐流程，为随机性的研究数据获取提供了便利。随着人们对于工业环境的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，对无线传感器网络产品的需求将逐步扩大。
05 物流供应链监测
在物流运输过程中，特殊品类贵重货物可能会因为装卸过程的倾倒、碰撞，运输过程中的颠簸震动、温湿度等因素产生损坏。目前大部分已有的防撞防震标签产品都是基于物理检测的非智能方式实现，运输人员无法实时获取货物的异常运输状态，当货物受损时也不能及时确定责任人。
针对现有技术的不足，国内可视化物流供应链管理方案提供商云尚通信 提供了一种基于多种传感器融合的供应链管理监控系统。通过加速度传感器、运动传感器、温湿度传感器和光敏传感器实现异常运输状态的检测，并通过无线通信模块传输监控信息，以达到对运输过程中的货物进行有效监控的目的，实现货物运输进程的自动化运作和高效率优化管理，特别是针对提升工厂内物料转运、搬运有较高的导入价值。同时，半导体技术的成熟和发展也降低了电子传感器的成本，使得传感器得到越来越广泛的运用。
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