摘要：在现代工业领域自动化水平不断提高，尤其是大型过程控制企业，越来越重视对于全生产过程的管控。但是在实际生产过程中，往往面临厂区不集中分布，各生产区域距离较远，或场外设备需要实时监控，但室外长距离布线将面临采用电线杆架空或者长距离挖沟敷设电缆，两者都需要较多的资金成本且涉及的土地占用问题不易解决。随着无线网桥技术的不断成熟，越来越多的工厂采用无线通讯来解决传统方式长距离信号传输成本较高的问题，实现低成本的全过程监视。
关键词：无线网桥、工业、应用
一、无线网桥
无线网桥，即利用无线网络实现两地或多地长距离的网络连接，如桥梁一般，以低成本、高效率实现远距离的数据通讯。
（一）无线网桥特点及优势
随着国内技术的不断成熟，无线网桥产品已经具有很高的靠性、稳定性，在工业领域已经有广泛的应用，并且有良好的前景。无线网桥能够克服特殊条件下远距离传输信号对于传统敷设地埋电缆或架空塔杆实时难度的挑战。比如在山地、湖泊等环境下，若采用敷设电缆的方式，一方面施工难度下且成本极高，另一方面对于自然环境破坏较大，影响整体的生态美观。在人员聚集区若采用敷设电缆施工的方案，将面临塔杆架设或借用其他单位的塔杆的问题，不仅影响人居环境整体美观，且需投入资金较多。所以针对一些远距离或特殊场合，采用无线网桥作为通讯连接，可以既能达到实时稳定通讯的效果，又能避免长距离敷设电缆造成的资金投入过大的问题，且对于自然或人居环境美观不造成不良影响。
（二）无线网桥的一些常见应用范围
无线网桥由于技术成熟而具有成本低、搭设方便快捷的特点。目前，无线网桥在工业领域中最广泛的应用为视频监控系统，如电梯轿厢与电梯井顶部的无线桥接来实现电梯内部的实时监控；厂区内外长距离输送带的全过程视频监控；某些特殊场合需要短期视频监控，网络桥接可以快速搭设和拆除。其他对于某些需要实时远方实时监视的如功率、电流等重要参数，也可以采用无线网桥进行参数回传。
二、无线网桥在实际应用过程中的注意事项
1、安装位置的选择
无线网桥在安装位置的选择过程中，要注意方便施工和设备后期的维护与检修，既要避免设备安装位置过低可能导致的被误碰的风险，也要考虑安装者及后期维护人员的工器具情况，不能因为安装过高而导致后期维护过程现有梯子或其他工具无法够到网桥造成维护不便。
位置的选择过程中也要考虑自然环境因素，如果在附近没有电源的位置安装，需要为无线网桥配套风能或太阳能发电设备及相应的储能设备，为无线网桥提供持续供电。而风能或太阳能发电对环境的要求比较严格，风能发电需要在风力资源相对较好的地方，而太阳能发电需要保证面板不能被遮挡，且安装角度可以最大限度地接收太阳光照射。且风能或太阳能供电的配套设施体型较大，安装位置选择的过程中要考虑设备的搬运是否方便。
2、安装角度的选择
无线网桥在安装过程中，角度的选择尤为重要，角度的正确与否，直接关系到通讯质量的优劣。在角度的调整过程中，要尽量选择能见度较好的天气，接收机与发射机之间保证无遮挡。调整角度时，先大概固定一端的角度，然后根据信号状态监视，不断调整另一端的角度至信号最佳，之后，可再反过来调整另一端的角度。若距离较远，角度调整过程中可使用手机地图软件等来确定大概的方位及角度。
3、防风、防雷、防雨
无线网桥在安装过程中，固定支架一定要用膨胀螺丝或采用焊接的方式固定牢固。无线网桥需正确使用U型管卡或其它装置牢固固定于支架上，避免设备在长期使用过程中由于风吹导致方向发生变化。无线网桥在安装过程中，要做好防雷接地保护，如设备自身有防雷模块，需要将网桥和地线相连。此外，还需要考虑室外网线是否会被雷击，尤其是对于架空且长度较长的网线，有可能会因为在网线中产生感应电流而造成网线两端设备损坏，此时就需要在网线两端分别增加防雷保护模块，且保证防雷保护模块接地良好，从而保证无线网桥和网线另一端的设备不会受雷击损坏。若条件满足，在附近使用避雷针方式对于无线网桥的保护效果会更好。虽然无线网桥大都具有防雨功能，但是随着设备使用寿命的增加，防雨功能会逐渐减弱，所以对于使用时间较长的无线网桥应根据使用情况定期巡检，保证设备可靠。对于无线网桥和外接的网线及天线，一定要保证连接线与网桥间有U型的向下过渡段，避免雨水沿连接线流入无线网桥设备，且室外设备各接头要使用绝缘胶带做好防雨包裹，防止由于接头进水导致通讯质量下降或设备损坏。
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4、参数配置
不通的无线网桥配置上有差异，具体要求见各厂家的技术说明。但是对于IP的统筹管理要格外注意，尤其对于使用IP较多的网络中，一定要做好IP的使用记录，包括各种刻录机、上位机、网络摄像头，各种设备的IP一定不能发生突出。对于调试好的无线网桥需要做好配置参数的备份工作，以便发生故障需要更换更换设备时能够在最短的时间内完成新设备的安装及调试。
三、无线网桥在实际应用过程中的常见故障与处理方法
1、设备本身已无法访问
①连接网线故障或网线接头故障，测量网线通断，若网线不通更换网线或重做水晶头。
②POE供电模块故障，尝试更换供电模块。
③防雷模块故障，尝试取消或更换防雷模块判断是否为模块故障引起通讯中断。
④无线网桥设备损坏，更换新的无线网桥设备。
2、单独访问设备正常，但将设备恢复至通讯线路后设备通讯中断
①IP冲突，断开故障设备，检查网络中是否有该IP存在，若仍可以ping到该IP，则确定为IP冲突，需要更换为空闲IP。
3、网桥线路均正常，但视频监控无法远方读取
①需要登录远方刻录机后才能读取视频监控。
②远方刻录机故障，尝试重启刻录机，若仍无效果，需检查修复刻录机。
4、网桥线路均正常，但监视参数无法远方读取
①检查远方服务器是否正常工作，尝试重启服务器。
5、无线网桥设备单独访问均正常，但设备之间无法正常连接
①检查两端设备之间的角度是否发生变化，是否直接相对且无障碍物遮挡。
②设备死机，尝试重启设备。
③天线故障，尝试更换天线，确定是否为天线故障。（若为外置天线可尝试更换天线，若为内置天线，则联系制造商将整机返厂测试）
6、无线网桥连接过程中，存在信号断线现象。
①检查信号强度是否满足要求，进而判断角度是否发生了偏移。
②POE供电不可靠，存在供电短时间中断现场，或供电电压不稳定，尝试更换POE供电模块。
③无线网桥设备自身故障导致不稳定，更换无线网桥设备。
④若为外置天线，检查天线与无线网桥设备之间的接头是否牢固，是否有进水现场。
结语
在未来随着技术的更加成熟，无线网桥在工业领域的应用会越来越广泛，成为替代传统长距离敷设电缆的有效方式，在保证通讯质量可靠的前提下，实现网络搭建成本的下降和对于自然环境的破坏的减少。
参考文献：
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[2]曹恒，梅凯，姜崇，熊建央，徐岩.基于无线网桥的远程数据采集实时状态监测系统，2010（6）.
[3]范海英.无线网桥的应用和安全[J].科技信息，2010（9）.
作者简介：
李峤，1992-1，男，汉，张家口人，大学本科，助理工程师，研究方向：工业领域自动化控制与通讯
论文作者:李峤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/13
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