《图解单片机应用技术要诀》电力教育工具书籍.pdf

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感应通信技术及其电力物联网应用展望∞自““%&∞&☆“頼‘⋯,R唬畂感应耦合原理雷煜卿罱ㄡ,侯宝素摘要:感应通信技术具备穿透性强、能耗极低、适应多种恶劣环境等优点。文章分析了感应通信技术的机理,仿真了该技术的介质穿透性能。由于感应信号能量小、频率低等,文章提出基于数字信号处理的感应通信系统结构和关键技术。结合电力物联网信息采集环节的实际需求,通过基于感应通信技术的射频识别技术和无线传感网络技术的典型应用,表明该技术具有良好的应用前景。关键词:电磁感应;感应通信;际酰晃尴叽ǜ型无线通信技术近些年得到了快速发展。,数字移动通信网和基站式无线局域网络。玫窖杆俜⒄购普及。但是适应恶劣环境条件的通信技术却发展缓慢,、高温高压环境的电缆井、巷井等区域的信息传输一直没有得到较好地解决,制约了稻玫慕徊椒⒄埂緇。俊无线通信技术中,基于感应耦合机理的通信方式具有结构简单、易实现、投资少、建网快的优点。特别是在应急通信情况下,可在未布线的巷道等空间以其他导体为媒介完成通信卜引。该无线通信技术丁作频率为一莸绱爬论,髌德试降停渌鸷脑叫。虼烁杏νㄐ功耗极低。实验证明感应通信与其他通信技术相比,具有适应环境能力强、穿透能力强、抗金属能力突出的优点。因此文章研究感应通信技术,试图解决一些恶劣环境中电力物联网监测和识别跟踪的难题。感应耦合通信的基本原理是通过电磁感应效应实现信息的有效传输。从麦克斯韦电磁场理论分析,感应耦合模式是髟诮。也拇懦∧芰远大于电场能量的电磁波信号传输模式。感应耦合通信的天线类似于磁偶极子天线。可通过求解磁偶极子的电磁场分析天线感应场的磁场能量分布规律,解释电感耦合技术较好的信号穿透特性。磁偶极子可等效为一个小电流圆环。,电流如沿环均匀分布,且,,则在直角坐标系下点的磁欠量爿为:第卷第年电力系统通信中图分类号:文献标志码:文章编号:———中国电力科学研究院青年创新基金项目·.中国电力科学研究院,北京;妆诠┑绻荆幽虾妆围小电流圆环产生的电磁场,舻呜
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;尝【#捍岛骺鱟目扣器【曲】。一ァ籱:艄等∥岛坏萻肿吐闞噶扣等咖卯场。近场。远场的分界点为去。感应耦‰垄俐弧研】近场时,即,丢时,由所;浚盟簂,或卢冢虎粑=橹实拇诺悸剩弧尬=瞧德剩籣为介⋯盐:—辈塑世』。所诟杏︸詈霞际醯耐ㄐ畔低式中:厅为磁场矢量;9馑俣龋籹为介电常数。、水淦属、塑料介质式中:%、所为磁矩分矢量;岛为电场分矢量;所研印”Ⅱ蟆!!。蔓,∽、“¨:廿硪式中:“阂粃Q鼗返牡缌鞣植际噶浚辉晃9测点嗥曰肺⒃=病木嗬耄慌3J蜃印天线的电磁场划分为辐射场冻和感应合典型的电磁渡频率取产杉扑鉎ǔ×,。:,乘以面积最卢质的阻抗;2饬康愕皆愕木嗬搿磁场能量密度∞.可表示为:电场能量密度∞。可表示为:式中:5绯∈噶俊磁场能量密度与电场能量密度的比值为:选由以上计算结果可知,近场中磁极子发送的电磁波主要为磁信号。磁信号对导体介质的敏感性相对电信号较弱,因此感应耦合技术可较好地丁作在金属和水中。根据电磁场麦克斯韦方程,仿真了感应耦合信分析了信号的电磁能量密度随距离变化的波形。感应作,由图芍2煌ǖ澜橹氏碌绱挪ǖ拇ǖ记况,,电磁波信道损耗特点基本一致;,表明具有更好的传输特性。通信系统一般由信源、发送器、信道、接收器、信宿等环节组成。对于低频的感应通信系统,首先需要将待传输的信息编码,使之成为可描述信息的代码。然后将待传输的数据经低频载波调制、信号放大、功率放大,转换为适合在信道中传输的信号。信号的空间传播可理解为信号在发射器中转换成一种交变电流,交变的电流产生交变的磁场,交变的磁场产生电场,。接收的感应信号经滤波、解调、解码等信号处理后成为接收端准确接收的信息,即完成通信过程。典的型感应通信系统的结构如图尽由图芍#低嘲ùǜ衅鳌⒌髦破鳌⒎糯器,发送线圈、收信线圈、放大器、滤波器、解调器、接收器,利用无线电波,实现信息和数据传输。与其他通信系统相比,感应耦台通信的主要特点是采用电磁感应原理实现通信,通信采用的信道编码电力至诬通挫Ⅳ崮π藕诺缜茨躷两质丰距焉的分布.。
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画厦圃勇零善群沓感应通信在电力物联网中典型应用恶劣环境,在商晶流通、医疗等衔获得广泛应技术、信号渊制技术、,要依据低