通球指示儀采用無線傳輸應用與制作

李毅 張立夫（中石化管道儲運公司新鄉輸油處 河南 453000）

一、現狀論述

1.無線傳輸意義

清管器的作用，通過皮瓦對管道內壁的擠壓及時清理掉壁內沉積的石蠟與雜物，提高原油輸送能力。再者對間隔站段之間的時間精確定位還能間接地測量出原油流速、粘度等相關參數，若有變化可通過調整設備參數加以修整，使原油能平穩、安全輸送，在這里精確計算起決定性作用。所以清管器到每個站能及時發現并上報是關鍵因素。石油管道通球指示裝置一般有就地顯示和遠傳報警顯示二種方式。目前中洛線管道通球指示儀采用的是就地顯示方式，其缺點：由于采用機械傳動結構，時常不能正確動作；需要崗位人員就地監控。遠傳顯示報警克服這種缺點，但需要電纜引入、土工作業量大、維修不便、成本高，尤其后期改造更較之困難，不靈活等等不適何大范圍推廣。若采用無線傳輸方式較好的解決上述缺點而且報警顯示及時，成本相對較低、維護簡便，適合推廣。

先期考慮采用傳統的調頻FM頻段模擬信號，但考慮到FM頻段模擬信號抗干擾能力差，無編碼加密、穩定性弱。所以我們采用技術比較成熟帶HX2262/2272（與PT2262/2272通用）編解碼集成電路芯片無線遙控開關組成通球指示儀。

2.無線遙控開關的特點：

無線遙控開關是以非接觸的方式對電器的開啟和關閉進行控制，其控制按鍵和被控制電器之間不需要連線，控制信號以無線電波為載體進行傳輸，距離可以從十幾米到數公里。

由于控制按鍵和電器的相互隔離增加了使用的安全性，與傳統開關相比主要有以下特點：

（1）非接觸：遙控開關具有非接觸控制的特點，與傳統電器開關相比能實現開關按鈕部分和被控制電器部分的隔離，操作更加安全；

（2）遠距離操控：遙控開關的控制距離為空曠地100米—3公里可選，能實現遠距離操作控制，省去傳統開 關的布線麻煩；

（3）控制及時：遙控器可隨身攜帶，在有效范圍內的任一地點進行控制，與傳統開關相比不受開關安裝位置限制，可以更加靈活和及時的對電器設備進行控制；

（4）專人專控：遙控開關內置的加密集成電路，可以對操縱者進行身份識別實現專人控制，與傳統開關相比可有效避免無關人員對開關進行操作，增加保密性和抗干擾性，降低事故率。使電器設備工作更加穩定可靠。（本文主要應用固定遙控開關）

綜合以上特點，給設備配接遙控開關，相當于給設備配上了一個高安全性、可移動的控制助手，可廣泛在家電、通訊設備、廣告演示、儀器儀表等各種電器設備中進行信號傳遞控制等。

3.遙控開關的分類

遙控開關按輸出動作方式的不同可分為互鎖型、非鎖型（跟隨型）和雙穩型三種。

二、應用原理及要點分析

1.芯片描述及典型電路

描述：HX2272/2262（PT2272/2262）是一對遙控編、解碼電路。該芯片組采用 CMOS工藝。把數據和管腳地址通過編碼形成串行碼，用于 RF或者IR模式應用。HX2272有最多可達12比特的三態地址管腳，可提供 531,441地址碼，由此大大減低了任何錯碼和串碼的可能性。同時 HX2272對應不同的應用可有不同的選擇：多種數據輸出管腳組；鎖存輸出；瞬間輸出。

編碼芯片HX2262發出的編碼信號由：地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片HX2272接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數據腳也輸出高電平，如果發送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下時，HX2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發射電路不工作，當有按鍵按下時，HX2262得電工作，其第17腳輸出經調制的串行數據信號，當17腳為高電平期間315MHz的高頻發射電路起振并發射等幅高頻信號，當17腳為低平期間315MHz的高頻發射電路停止振蕩，所以高頻發射電路完全收控于HX2262的17腳輸出的數字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制）相當于調制度為100%的調幅。

在具體的應用中，外接振蕩電阻可根據需要進行適當的調節，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發碼一幀的時間越長。

2.要點分析：

（1）發射裝置采用兩套，在接球，發球裝置上各安裝一套。公用一個接受裝置。也就是說公用一組編碼信號，因接發球不在統一時間段完全可行。

（2）發射裝置安裝在易燃易爆危險場所，注意實施安全措施。

（3）本發射裝置采用非鎖型，只有給予按鍵觸發才發射信號，松開信號關閉。所以要選擇好機械觸發機構與之匹配。

（4）電能損耗問題，本電路靜態電流Icc＜0.3μA.，采用12V高能電池正常每天按鍵10次左右，能使用一年。

（5）收發射頻率為315MHz，選擇天線相互匹配。

（6）接收裝置應避免電磁或屏蔽較大的場合，否則影響接收效果。

（7）接收天線安裝盡量與發射極化方向一致，且長度L＝1/4波長。

總結

目前該項目已基本結束，通過近期運行情況看，效果顯著，特別是在提高效率、把握及時度上更有巨大優勢，這種裝置制作成本低，靈活度高，設備稍加改動可以應用到其他設備控制當中，應用范圍極廣。若把此裝置的信號加入SCADA系統中。實施遠距離監控，形成統一管理，效果更加理想。

[1]《無線通信集成電路》黃志瑋 （北京航空航天大學出版社）。

[2]《無線電愛好者實用資料圖標集》黃繼昌 (人民郵電出版社）。