А.В. Баштанар, А.А. Николаев, Л.А. Славутский,
(Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, СКБ ПСИС, г. Чебоксары)
Работа посвящена беспроводным системам управления теплоэнергетическими объектами. Специфика таких объектов состоит в наличии большого количества разнесенных в пространстве датчиков, регулирующих органов и запорной арматуры. Вести сигнальный провод к каждому из них крайне неэффективно, поэтому эффективным оказывается использование беспроводной вычислительной сети (WPAN) малого радиуса действия.
Стандарт IEEE 802.15.4 (ZigBee) выработан для низкоскоростных сетей. Возможность работы сети на любом из 16 выделенных каналов полностью исключает интерференцию сигналов между соседними системами, а использование 16 битной адресации допускает построение сети практически любой сложности с любым необходимым числом модулей. Максимальная скорость передачи, равная 250 Кбит/с, достигается в диапазоне 2,4 ГГц (16 каналов с полосой 5 МГц, с возможностью одновременной работы на всех каналах). При этом физический уровень интерфейса использует квадратичную фазовую модуляцию со смещением (О-OPSK) [1, 2].
В процессе разработки модулей распределенной системы управления возникают проблемы, связанные с распространением электромагнитных волн дециметрового диапазона. Условия беспроводной связи при этом зависят от электромагнитных свойств стен, потолка, пола и
размещенного в помещении оборудования. В частности, изменчивость сигнала существенно зависит от его поляризации и импеданса отражающей поверхности [3].
Доклад посвящен анализу экспериментальных результатов, полученных авторами при изучении изменчивости уровня радиосигнала в офисных и производственных помещениях. Обнаружено что флуктуации сигнала зависят от работающего в помещении электротехнического оборудования и перемещения людей.
Если беспроводная связь осуществляется между отдельными модулями, находящимися в разных шкафах, то окна из непроводящего материала в стенках шкафа являются элементарными электромагнитными излучателями, и уровни сигналов зависят как от формы, так и диэлектрических свойств материала окна. В зависимости от выбора типа антенн, мощности передатчика и поляризации излучения изменчивость уровня радиосигналов достигала 20-25 дБ.
В докладе обсуждаются возможности контроля электромагнитных характеристик элементов производственных помещений, оказывающих влияние на распространение электромагнитных волн.
Список литературы
1. Панфилов Д., Соколов М. Введение в беспроводную технологию ZigBee стандарта 802.15.4.// Электронные компоненты, № 12,2004, с.73-79.
2. Соколов М. Программно-аппаратное обеспечение беспроводных сетей на основе технологии ZigBee/802.15.4.// Электронные компоненты, №12, 2004, с.80-87.
Баштанар А.В., Иванов Л.А., Муллин С.И., Николаев А.А., Славутский Л.А., Чумычкин В.А. Передача информации по радиоканалу в беспроводных системах управления энергетическими объектами.// Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции, Чебоксары, 2006, с. 330-335.
