APPLICATION&MAINTENANCE/应用与维修无线传感技术
及其在起重机上的应用 ■曹立峰张洪民柴君飞
随着起重机逐步向智能化、信息化发展，采用有线传感技术对起重机吊臂头部及副臂上的各种参数进行检测，逐渐暴露出2点不足：一是不能对吊钩及钢丝绳等运动部件的参数进行检测，二是会使电缆体积越来越大。而采用无线传感技术，不仅能够可靠、方便的检测部件的信息，还可以减少线缆的使用。
1.无线传感技术
（1）无线传感系统的原理
无线传感系统主要由传感模块、无线发射模块和无线接收模块3部分组成。如图1所示。
传感模块包括信号采集、信号处理和放大器。其与传统有线传感器类似，作用是收集、处理起重机作业状态的相关信号。
无线发射模块包括信号调制模块、射频发射芯片和发射天线3部分，其作用是将输入的电信号转化为射频信号，并将信号发射给无线接收模块。通常将传感模块和无线发射模块组装成为1个整体。
无线接收模块包括接收天线、射频接收芯片、信号解调模块和放大器。接收天线接收到射频信号后输入至射频接收芯片，通过信号解调模块将接收到的射频信号进行判断，再将判断为正确的信号进行相应的放大、校正，最终以电信号形式输出。
无线传输的性能在很大程度上决定了无线通信系统的性能。其中信号调制模块和信号解调模块的性能决定其抗干扰能力的优劣，射频发射芯片、射
传感模块
采
处
完中模
无线发射模块
发线
图1无线传感系统组成
174万我机标导维修CM&M2013.03
接天线
无线接收模块
频
号收芯片
PLC控制器线缆
手柄开关传感器
CAN信号
无线电
4无线传感器电流信号接收器
马达控制阀执行器件
图2无线传感控制系统原理图
无线传感器发射器
频接收芯片以及天线的性能直接影响传输距离。
（2）无线传感器与控制系统的对接
无线传感器与控制系统对接原理如图2所示，图2中的无线传感器发射器与接收器采用无线传输。接收器接收到的信号与起重机PLC控制器的传输，既可采用CAN.总线信号，也可通过4~20mA电流信号直接传输。PLC控制器的输出端通过线缆与执行器件的马达或控制阅连接，通过对控制阀开度的控
制，实现对工作装置液压系统的控制。 2.应用实例
（1）吊钩倾斜角度无线传感器
大型全路面起重机在起吊物件时，为防止吊钩倾斜造成钢丝绳受力不均或钢丝绳松脱，需要对钢丝绳和吊钩进行实时监控。但吊钩升降过程中，却无法采用有线传感器对其进行状态监测。为了能对吊钩连接板倾斜角度等进行实时监测，一般可在吊钩连接板处安装无线倾角传感器，如图3所示。
起重机工作前，为保证吊载前吊钩处于水平状态，须先通过无线传感器反馈的倾斜角度进行初始调平设定。吊载过程中，通过无线传感器实时监测吊钩连接板的倾斜角度。当倾斜角度超过一定值时，该传感器将倾斜信号输入PLC，由PLC向卷扬