爲什麽要使用波導管通信系統呢?何種情況下(xià)最适合采用波導管通信系統呢?
其一(yī)、因爲需要通信的目标是移動的,采用有線方式,例如光纖(配合拖鏈)使用,可靠性與壽命都不高,造價卻很高,所以使用無線通信才是首選。
其二、因爲無線電通信最經常遇到的問題之一(yī)就是電磁幹擾,在無線通信領域一(yī)般稱之爲“同頻(pín)幹擾”、“鄰頻(pín)幹擾”。波導管因爲其系統設計很好的利用了靜電屏蔽和全反射原理,保證在腔體(tǐ)裏的無線電信号傳輸質量,從而保證通信系統的穩定性和可靠性。
遇到幹擾,從無線通信角度講,最簡單直接的解決方案就是頻(pín)率規避,即采用“幹淨的頻(pín)率”,一(yī)般可以通過更換工(gōng)作頻(pín)率方式解決幹擾問題。對于幹擾超強場景,各工(gōng)作頻(pín)率都面臨幹擾,一(yī)些專業無線通信系統廠商(shāng)的設備,可以啓用專有的“抗幹擾模式”,降低幹擾的影響,保證系統的穩定性,但是,其代價可能是大(dà)幅犧牲了有效帶寬。但從根本性上講,波導管通信是解決幹擾問題,保證無線通信穩定性的最佳手段。
其三、從保證通信穩定角度來看,與波導管類似的還有漏波電纜等通信手段,但是因爲漏波電纜的設計等方面的原因,其通常用于低帶寬的窄帶通信,需要高帶寬、大(dà)容量高清視頻(pín)傳輸的場合,還得靠波導管通信系統才可以。
總結以上幾個方面的論述,在高可靠性、高帶寬、高容量的“三高通信”需求場合,如果想規避電磁幹擾,最合适的通信手段就是波導管通信系統。
傳統上,波導管通信最常見的應用場景是軌道交通,在地鐵車(chē)地通信等領域的應用已經成爲主流解決方案之一(yī)。近些年,港口、物(wù)流、造船、鋼鐵、化工(gōng)、航天、軍工(gōng)及其他工(gōng)業生(shēng)産等行業正在如火(huǒ)如荼地進行智能化革命。随着機器人、AI技術、雲計算、大(dà)數據、自動化與物(wù)聯網等技術的高速發展,工(gōng)業4.0是大(dà)勢所趨,也就是說,無人工(gōng)廠、無人生(shēng)産離(lí)我(wǒ)(wǒ)們越來越近了。工(gōng)業自動化智能生(shēng)産可參考汽車(chē)自動駕駛分(fēn)級的劃分(fēn),按照人工(gōng)介入操控的多少,目标最終徹底實現無人智能化:
等級 |
自動化程度 |
發展情況 |
L0 |
無自動 |
傳統和當前生(shēng)産 |
L1 |
人工(gōng)操控爲主,系統适時輔助 |
傳統和當前生(shēng)産 |
L2 |
部份自動化,操作者仍需專心于操作 |
當前高速發展中(zhōng) |
L3 |
有條件自動控制,可自動控制,特殊情況人工(gōng)幹預 |
尚處于初期,部分(fēn)制造業行業有突破 |
L4 |
高度自動化,特殊情況人工(gōng)幹預 |
尚處于初期 |
L5 |
全自動化,完全沒有人的參與,無人工(gōng)廠 |
尚無 |
作爲工(gōng)業生(shēng)産,特别是港口、物(wù)流、造船等重工(gōng)行業,起重機是必不可少最常用的裝備,這些重型機械實現了“自動駕駛”,這些行業的生(shēng)産面貌才能有重大(dà)的轉變。因爲涉及到控制,特别是重型機械裝備的自動化控制,如果通信有問題,就可能大(dà)幅降低作業效率,甚至導緻安全事故,所以,必須要有最可靠的方案,這就是波導管通信系統的前景所在。
作爲支持重型機械的自動駕駛、遠控或者智能控制的無線通信系統,必須要可靠性、高穩定性,如果涉及高清視頻(pín)傳輸,還必須要高性能、高帶寬。那麽,哪些重型機械裝備可能會用到波導管通信系統呢?最常見的就是工(gōng)業現場最爲常見的行車(chē),還有諸如岸橋、龍門吊、RTG(輪胎吊)、RMG(軌道吊)、門座機、裝卸船機、鬥輪堆取料機等。
波導管通信系統使用的難點在哪?
1、波導管通信系統最大(dà)的問題之一(yī)是其隻能在“固定軌道”行進的移動物(wù)體(tǐ)通信中(zhōng)使用,且轉場等場合(從一(yī)個軌道遷移到另一(yī)軌道)仍需要借助純無線通信系統實現。
2、因設計制造等原因,波導管通信系統對波導天線與波導管之間通信距離(lí)、角度等有較詳細的要求,這也對現場波導管的部署提出了要求,需要滿足。
3、波導管本身的造價較高,主要原因是波導管屬于定制化産品,必須根據不同頻(pín)率、不同應用環境等進行設計。安裝要求也較高,安裝的水平與垂直度、對接的精度都有工(gōng)藝要求,腔體(tǐ)内要清潔幹淨且可能需要填充氮氣後密封,以避免灰塵、水蒸氣進入凝結等。