基于无线局域网塔机通信系统试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第5期(总第156期)机械工程与自动化No．52009年1O月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONOct．文章编号：1672—6413(2009)05—0004—03基于无线局域网的塔机通信系统试验研究郑夕健，李林，费烨(沈阳建筑大学交通与机械工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：分析了利用局域网建立塔机机群无线通信系统的可行性，通过性能测试获得了低价位无线网桥的实际工作参数，利用理论计算和环境分析，总结塔机机群无线局域网组建的重点问题，为塔机机群信

2、息控制管理开创了新的方向。关键词：无线局域网；塔机；通信系统中图分类号：TN92文献标识码：A1无线局域网信道特性告给出了一个有关树叶损耗的广义方程式：1．1桥接速率的理论计算损耗一0．2f~×R。。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)建筑工地现场是一个全露天的作业环境，对于精其中：R为横向树叶厚度，m。密的通信电子设备要求非常严格。针对许多连接距离对于5．8GHz、10rfl厚度的树叶来讲(通过几棵树在1km左右的应用，可首选使用802．11g标准的无线来估计特定的距离)，损耗一0．2×5800。×10===网桥作为通信硬件

3、，它价格低廉，性能稳定可靠，传1O．7dB。在这种情况下，必须谨慎地增加更多的信号输带宽高，维护简便口]。余量(增加10dB)以抵消其他的信号损耗。以上只是理无线网桥桥接时的速率受传输距离、天线增益、接论上的硬性计算方法，根据资料数据，某些无线局域收灵敏度、传输介质等的影响。试验数据表明：在传网设备在900m的传输距离仍能达到48Mb／s以上的输距离为50m时，室内无线信号的信号衰减约传输速度，不同档次的无线网桥不应一律使用这组性117dB，发射天线增益约为3dB，接收灵敏度约为能指标。一105dB。无线桥接折合

4、损耗计算公式如下：1．2信号衰减和干扰折合损耗一总衰减一发射天线增益+接收灵敏无线局域网设备工作频率高、波长短、穿透障碍度。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)物的能力弱，组建局域网时尽量减少盲区和障碍物隔功率单位转换公式为：离数，使信号衰减最小。本次试验中的2台网桥均内dBm=IO×lgEmW~。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)置14dBI定向天线，为控制成本，每台无线网桥零售价自用空间基本损耗计算公式为：要求限制在1500元左右[3]。2．4GHz的无线网桥工作L：==32．45+201gf+201gd。⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯(3)在射频频段以外，需要重点考虑的是现场障碍物对无其中：为损耗；f为频率；d为传输距离。线信号收发的影响，因此试验的传输距离、环境场地根据式(1)，室内传输距离50In时的折合损耗为应具有一定的典型意义。117—3—105：==9dB；由式(2)可知，当无线信号功率增2无线网桥性能测试试验大一倍时，信号增强3dB；由式(3)得出当距离增加一在建筑生产现场，中央控制室的网桥应使用全向倍时，信号损耗6dB。天线，其辐射图像是一个面包圈。在全向天线的使用无线微波信号在室内与室外的衰减程度并不相中，一味追求全向天

6、线的增益，将使天线远处的信号同，室内衰减量约为室外衰减量的3倍，若无线网桥强、近处信号弱。工地现场塔机使用的定向天线不同传输距离为50m时的室内传输速率为9Mb／s，则室外于全向天线，它的主要能量向水平和垂直某个角度辐的传输速率为9×3—27Mb／s。FCCOET第70条公射。故网桥应尽可能设置的高一点，适于无线波瓣自{I}国家“十一五”科技支撑计划重点项目(2006BAJ12B05)；辽宁省省级重点实验室开放基金资助项目(JX2OO7O1)；建设部科技攻关项目(06一k8—8)收稿日期：2008—12—22；修

7、回日期：2009—04—20作者简介：郑夕健(1963一)，男，山东荣成人，教授，在读博士研究生。学兔兔www.xuetutu.com2009年第5期郑夕健，等：基于无线局域网的塔机通信系统试验研究·5·如打开。建立之前，上位机会发出ARP问询帧，现场站从中获2．1300m距离通信测试取上位机的IP地址和MAC地址，并将自己的MAC测试点离地面高度约16m，B点离地面高度地址回传，以实现通信双方互相绑定对方的IP地址和1．8m，其半径50m范围内有数辆公交车停靠。两点间MAC地址l_5]。系统通信流程见图3。经3

8、次握手后，现环境内包括大量树木，同时视线两侧有建筑物遮挡，若场站与上位机之间建立TCP连接，通信将进入双向数A点选择在13m高度将导致发射信号全部落入两点据传输状态，二者间的信息交互采用“请求一响应”模间的树丛里。由于无线局域网的传输信号受树木、水式。面以及金属板屋顶的影响非常大，将对这次300m试验传输速率产生干扰，故它可以真实地反映出这个级别试验用无线网桥的工作指标。