摘要：针对目前机械设备运行安全中存在的不安全因素，传感器技术及通过物联网、NB-iot、Lora无线技术系统平台已具备针对性的解决方案，利用各类传感器的工作特性以及安装方式，对机械设备故障以及操作人员工作安全的正确操作进行了判断分析和预警报警，且降低企业运营成本、减员增效，提高了设备运行安全，保证了人员操作安全。
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关键词：传感器；数据分析；预警报警；物联网；NB-iot；Lora无线技术
1传感器技术的发展和趋势
传感器是通过物理作用感受被测量变化并按一定的规律转换成可输出信号的器件或设备的统称，通常被测量的是非电物理量，信号输出一般为开关量和电量两种方式.随着现代科学技术的发展，传感技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科也在各个行业得到迅速的发展.如工业自动化\军事工程\公共安全\医疗诊断等领域的测量和检测技术越来越多的领域得到广泛的运用.
随着科学技术的发展，各国对传感技术在信息社会的作用有了新的认识，认为传感器技术是信息技术的关键之一，传感器技术发展趋势之一是开发新材料\新工艺和新型的传感器；其二就是实现传感器的多功能\高精度\模块化和网络智能化，真正融入物联网云计算\云平台的远程监控与管理.
2传感器技术在企业工业自动化技术中的应用
由于传感器利用了热电效应\霍尔效应\光敏效应的特殊性，分别制成热电偶传感器\霍尔传感器\光敏传感器等具有如电磁兼容性能比较强以及较高的数据存储技术可行性，同时不容易丢失设备的参数。智能模糊算法以及A/D转换技术都在传感器技术中得到了应用。传感器的通讯接口分为多个标准的接口，如：开关量\有源输出接口\RS485\TCP/IP以及无线传输（NB-iot\ Lora），使其能够与计算机进行直接的连接，同时也可以通过物联网技术连接和控制，传感器仍然可以输出稳定的通讯数据和并得到保证，具有十分灵活且根据实际需要多变转换的使用方式。
2.1.1在设备制造中传感器的技术应用
作为密集型尤其是带有流水线作业自动化程度高的企业来说，企业承受的压力往往是人工成本和设备维护的成本最为突出，还表现在生产安全方面，如：人员误操作、设备老化造成的人员伤害和给企业带来经济上的损失，介于此，传感器技术在生产过程中的作用凸现出来，通过将感知到的物理量向电量进行转化，就可以实现信息输出，因每个生产工序和设备运转根据需要都有不同的工位和设备运转寿命，在这个生产过程中传感技术进行了充分的利用，其中包括两方面的内容，一是外部传感器，二是内部传感器。外部传感器需要通过检测外部信息，从而对工作环境、生产过程中的工序进行有效的判别，为生产负责人提供必要的信息，使之能够对工序工位上的设备的数量计数、工序工位上产品的积压、设备操作的是否规范进行准确的控制和预警。同时也减少了工序工位上的人员和杜绝了因人员误操作造成的人身伤害，通过减员增效、降低生产成本、安全生产的目的。而实施系统的控制则是内部传感器的主要功能，其能够对长期运转的设备状态进行有效的检测和预警，保证运转的设备在工作的过程中能够按照设备的安全数据进行正常工作。内部传感器可以将设备的运转温度、振动、噪声具有价值的信息提供给生产安全人员，从而能够使运转的设备相关数据实时传送至生产负责人，掌握设备运转情况进行有效的调整，杜绝因设备造成的事故和经济损失。与此同时，在科技生产的过程中，还可以利用无线（NB-iot\ Lora）的技术进行物联网平台数据分析，从而对整个企业提高生产力、降低生产成本、杜绝生产事故提供更有效的数据和反馈的意见。
2.1.2在机械加工行业中传感器技术的应用
由于在机械加工行业当中需要实施包括进准定位、工作安全在内的动态特性测量，因此要利用传感器针对操作人员对机械加工设备的操作危险性以及加工生产部件的合格率数进行预警和定位测量，从而对其动态特性进行检验。如果需要在线监测与控制精加工中的零件尺寸的时候，就要利用传感器将相关的信息提供出来。比如利用传感器针对数控冲床上下运转的特性安全检测和所加工的零配件定位进行检测；由于人员误操作或疲劳操作使其设备在操作安全和加工零配件合格率方面的影响，可以采用在冲床上安装激光对射传感器对其人员误操作可能造成的人身伤害进行保护检测，其原理是当操作人员某个身体部位还在冲床上下运转的空间内时遮挡了激光对射传感器的有效探测，运转设备将自动断电停机，从而保证操作人员安全。还可以利用激光对射传感器的有效探测和检测对所加工零配件精确定位检测，从而提高产品合格率。
2.1.3在智能交通中传感技术的应用
传感器网络在智能交通的领域也具备很多的应用特点，如桥梁、铁路、船运航道、隧道以不同的道路运输方式存在，最为特殊的是限高、限体积\重量，因为这些参数会给不同的道路带来损坏和破坏，因桥梁、铁路、船运航道、隧道都属于区域大不易管理的区域，况且一旦发生交通事故可能造成的后果很严重，为了防止此类事故的发生，传感器得到了很好的预防应用，可以利用对节点进行密集布置，从而对微观的环境因素进行观察，采用传感器针对桥梁、铁路、船运航道、隧道进行远距离的限高检测、体积\重量预警检测，当检测超过通行标准时启动预警警报，道路两侧智能化显示屏文字显示或高音警报器鸣响提示，同时通过物联网NB-iot平台推送相关警报至道路主管部门。在其他领域当中对传感器网络具有非常广泛的应用，其中包括河流洪灾预警、海洋潮汐预警、山体滑坡预警等。
2.2在无人值守的变电站、移动通讯基站中传感器技术的应用
随着无人值守的变电站、移动通讯基站不断增多和分布日趋广泛情况下，防盗监控已经成为在目前变电站、移动通讯基站的重要保障，身处城乡结合部或偏远山区因常年无人值守成为盗窃分子光顾之地，以及机房设备能否正常工作运行的关键性，如室外的空调主机、铁塔角钢、铜地线（排）、馈线等设备都是盗窃分子的主要目标，如设备、设施被盗或被破坏时，严重影响人们的日常生活，增大了维护成本和运营成本。传感器能有效的对变电站、移动通讯基站的内部和外部进行有效的布控，一旦有非法偷盗和破坏时通过无线（NB-iot）的技术进行物联网平提前预警/报警至主管部门。还可通过传感器对机房内的温湿度、火灾报警进行监测，当机房温度升高时启动空调或启动排气扇进行机房降温，火灾报警在发生火灾的时候一般都会出现有害气体、高温、火光以及烟雾等。就可以对异常的信号进行转化，使之变成容易进行传送的形式。
3结语
传感器技术在机电技术当中的应用，有效的解决了相关检测和联动控制的问题，并通过有效的传输媒介保证流畅的数据信息传递和转换。机电系统与相关控制中的各个部分在传感器技术的作用下能够有效的结合，实现了可靠性和完整性的提升。随着科学技术的不断发展，传感器技术必然会在机电技术当中得到更进一步的应用。
论文作者:李拴军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：传感器论文; 技术论文; 设备论文; 操作论文; 人员论文; 工序论文; 基站论文; 《防护工程》2018年第22期论文;