Liikuteltavien murskainten ja seulojen välisen radioviestinnän luotettavuuden arviointi

Abstract

Radiotekniikka on kehittynyt merkittävästi 1950-luvulta lähtien. Tämä kehitys on mahdollistanut yhä lyhyempien tiedonsiirtomatkojen toteuttamisen langattomasti. Langaton tiedonsiirto on keskeisessä osassa nykyisissä automaatiojärjestelmissä. Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on arvioida langattomaan tiedonsiirron luotettavuutta kivenmurskausteollisuudessa. Työssä selvitetään mitkä tekijät vaikuttavat radioviestinnän luotettavuuteen ja kuinka luotettavuutta voidaan parantaa kustannustehokkaasti. Työssä käytetyt aineistot koostuivat kirjoista ja vertaisarvioiduista artikkeleista, joita haettiin Andor-hakupalvelusta ja Scopus-tietokannasta. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena. Kivenmurskainten ja seulojen välinen lukitusjärjestelmä on turva-automaatiojärjestelmä, joka mahdollistaa turvallisen ja tehokkaan sorantuotannon, ja on siten keskeinen osa soran tuotantoa. Lukitusjärjestelmässä käytettävän langattoman tiedonsiirronsiirron suurin haaste on tiedonsiirron luotettavuus. Tässä työssä käsitellään kolmea tärkeää luotettavuuteen vaikuttavaa tekijää, jotka ovat protokolla, radiolähettimen komponentit ja ulkoiset häiriötekijät. Työssä käsitellään luotettavuuteen vaikuttavien tekijöiden teoriaa ja esitetään suunnitteluehdotuksia järjestelmän suunnittelijan näkökulmasta. Tässä työssä päätellään, että protokollavalinta voidaan tehdä kahden vaihtoehdon väliltä, jotka ovat ZigBee ja Bluetooth. Tämän kirjallisuuskatsauksen perusteella ZigBee-protokolla osoittautui paremmaksi vaihtoehdoksi. Työn perusteella radiolähettimien keskeisimmät luotettavuuteen vaikuttavat komponentit ovat oskillaattori, tehonvahvistin ja antenni. Jokaisen komponentin kohdalla pohditaan kustannustehokkuuteen vaikuttavia suunnitteluvalintoja. Kyseisille komponenteille esitetään täsmälliset valintaohjeet yhteenvedossa. Tämän kirjallisuuskatsauksen perusteella merkittävimmät ulkoiset häiriötekijät ovat ilmakehästä aiheutuvat häiriöt, muusta radioliikenteestä aiheutuvat sähkömagneettiset häiriöt ja rakenteellisten esteiden aiheuttamat häiriöt. Sähkömagneettiset häiriöt ja rakenteelliset häiriöt vaikuttavat merkittävästi radioviestinnän luotettavuuteen. Ilmakehän vaikutukset osoittautuivat pieneksi. Yhteenvedossa esitetään myös toimintaohjeita näitä häiriötekijöitä varten, jotta niiden vaikutukset voidaan minimoida.