تعالی بسمه

متری( تله )سیستمهایTelemetry systems

کاتبی حمید گردآوری:مهندس و ترجمهرجایی شهید برق تولید مدیریت شرکت ابزاردقیق و کنترل کروه کارشناس

1387 مردادمقدمه

به نقطه یک از اطالعات انتقال به نیاز اساس بر متری تله تکنولوژی زمینه کلیات راجع به کلی طور به ادامه است. در کرده پیدا توسعه دیگر نقطه

تعریف بحث مرجع می شود. نقطه بحث آن عملکرد و متری تله سیستم الکتریکی سیستم یک متری تله سیستم یک است متری تله سیستم

در گیرنده سیستم به آن انتقال و کمیت یک اندازه گیری برای الکترونیکیمی باشد. اطالعات ضبط یا نمایش منظور به دور نقطه ای

متری تله سیستم Q می شود. تقسیم اصلی سیستم زیر دو به متری تله سیستم یک عموما

منبع یک شامل انتقال سیستم زیر ( ( ،1-2) ( و1-1) )شکلهای و سیگنال دهنده شکل )شامل منبع سیگنال پردازش بخش )ترانسدیونسر( ،

شامل گیرنده سیستم می باشد. زیر داده انتقال بخش پلکسر( و مالتی رکوردرهای گیرنده، کننده تقویت پیش گیرنده، آنتن مثل اصلی تجهیزات و داده پردازشگر و داده کننده های سنکرون و دمووالتورها داده ها،

توجهی قابل تأثیر می توانند قسمت ها این از کدام می باشد. هر نمایشگرها بگذارند می شود دریافت گیرنده خروجی در که اطالعاتی کیفیت روی

منظور به تجهیزات از کدام هر کارآیی و مشخصات عمیق درک بنابراین ضروری متری تله سیستم بخشهای همه از عبوری اطالعات کیفیت تضمین

مطرح بعدی بحثهای در روشنی به تجهیز هر عملکرد می باشد. نقشاست. شده درج نتایج بخش در کارآیی مشخصات جزئیات و می گردد داده نمایش یا اندازه گیری باید که سیگنالی بصورت متری تله منبع اطالعات

Q مختلفی فرمهای بصورت می تواند آید. سیگنال درمی شود باشد. مثال متری تله سیستم آنجائیکه اکوستیکی. از یا و حرارتی الکتریکی، مکانیکی،

که است ضروری است شده طراحی الکتریکی سیگنال پردازش جهت سیگنال به ترانسدیوسر بنام تجهیزاتی توسط الکتریکی غیر سیگنالهایشوند. تبدیل الکتریکی

با می تواند فلزی سطح یک ارتعاش الکتریکی غیر انرژی مثال بعنوان تبدیل الکتریکی سیگنال به الکتریکی به مکانیکی ترانسدیوسر یک از استفاده

حالت شود. در منتقل سیگنال دهنده شکل سیستم زیر یک ورودی به و شده و طراحی رو این از می باشد انرژی شکل مبدل ترانسدیوسریک یک ساده

خروجی دارد. سیگنالهای بحث حوزه به بستگی ترانسدیوسرها کاربرد مشخصات است ممکن دارند الکتریکی طبیعت اینکه وجود با ترانسدیوسر

باید سیگنالها باشند. این داشته فاز و فرکانس دامنه، نظر از متفاوتی شوند. شکل مرتبط متری تله سیستم دیگر بخشهای به مناسبی بصورت

می گیرد. انجام متری تله سیستم سیگنال پردازش واحد در سیگنال دهی ضرورتهای و کاربردها به بسته وسیع معنای در سیگنال دهنده های شکل

پیچیده تا ساده از دهندگی شکل متنوع تکنیکهای از متری تله خاص سیستم کنترل سیگنالها دادن شکل اساسی می کنند. هدف استفاده سیگنالها برای

و وسیع ارتباط منظور فرکانس( به و - آف ست )دامنه سیگنال مشخصات در منبع سیگنال کیفیت و یکپارچگی تضمین و بعد طبقه مدار با سازگاری

می باشد. آن دریافت و انتقال فرآیند خالل و )بهره سیگنال دامنه تبدیل شامل سیگنال دادن شکل نوع عمومی ترین می باشد. این طبقه بعدی مدار با ارتباط منظور به فاز و فرکانس آف ست( یا

منظور به ولتاژ تقسیم مقاومتی شبکه یک با بسادگی است ممکن تبدیل بعدی طبقه مدار ورودی با امپدانس تطبیق و سیگنال آف ست دامنه تثبیت و خازنها مقاومت ها، شامل سیگنال دهنده های شکل شود. بیشتر انجام

ممکن خاص کاربردهای در این وجود با می باشند عملیاتی کننده های تقویت فیلترینگ تکنیکهای مثل پیچیده تر سیگنال تبدیل تکنیکهای به نیاز است

سیگنالهایی در فرکانس طیف های مولفه کردن محدود بمنظور اختصاصیاز: عبارتند تکنیکها این باشد می گیرند، قرار پردازش مورد که

a)دامنه فرکانس، فاز، آشکارسازی b)آنالوگ به دیجیتال تبدیل c)خطی غیر پردازش

تله سیستم که می آید بنظر است شده مطرح تاکنون که بحثهایی اساس بر بدور واقعیت از تصور این و می کند منتقل را منفرد سیگنال یک فقط متری متعددی متفاوت سیگنالهای انتقال برای اغلب متری تله سیستم زیرا است

انجام برای می شود استفاده(RF) رادیویی لینک یا منفرد کانال یک طریق از سیگنال پردازشگر قسمت به باید سیگنال پلکس مالتی وظیفه کار این

گردد. اضافهQ یا و فرکانس تقسیم پلکس مالتی(FDM) صورت دو به پلکس مالتی عموما

(TDM)در می شود انجام زمان تقسیم پلکس مالتی FDMیا و دو ارسال ) پایه باند فرکانس فضای تقسیم با منفرد کانال یک روی سیگنال منبع چند

Base band)می شود. انجام پوشانی هم بدون کانال چندین به روی سیگنال چند یا دو انتقال برای روش زمانی تقسیمTDM پلکس مالتی

می باشدطوریکه مختلف زمانی دوره ها به کانال تقسیم با مشترک کانال یک پلکس مالتی زمان حوزه در و شده نمونه برداری ورودی مختلف سیگنالهای

دی مدار یک توسط سیگنالها و می کنند ایجاد ترکیبی پالس قطار یک و شوندمی شوند. جدا و بازسازی دوباره پلکس مالتی

متفاوت سنسورهای از مختلف سیگنال های که است ضروری نکته این ذکر یا دیجیتال به آنالوگ تبدیل و شدن داده شکل تغییر از پس و دشه آوری جمع

به انتقال جهت ترکیبی بصورتTDM یاFDM پلکس مالتی و بالعکس دقت به باید انتقال قسمت می شوند منتقل فرستنده قسمت به گیرنده

سیگنال و شده مدوله بایدRF کاریر سیگنال بخش این در زیرا شود طراحی مرتبط دهنده انتقال آنتن به آن خروجی سپس گردد تقویت شده مدولهشود. پایداری الزامات شامل انتقال بخش طراحی در کلیدی پارامترهای از بعضی

نوع ، انتقال باند پهنای الزاماتRF کاربر مدوالسیون الزاماتRF سیگنال پترن و پالریزاسیون وRF سیگنال توان الزامات استفاده، مورد مدوالسیون

Q پارامترها این می باشد آنتن به گیرنده بخش کارآیی و مشخصات بر مستقیما می گذارد. انحراف اثر فرستنده سیگنال دمدوالسیون و دقیق دریافت منظور

RF باند پهنای و مدوالسیون روشن ، پایه باند پهنای ،RF کاریر فرکانس فضای حفظ نظر ازRF باند پهنای می کنند مشخص را فرستنده سیگنال

دارد. سیستم اهمیت گیرنده سیستم پردازش توابع و نوع فرکانس، طیف و گرفته را دریافتی سیگنال تا شود بندی پیکر مناسب بصورت باید گیرنده

فیلترینگ و نویز از ناشی اثرات بدلیل را سیگنال کیفیت تنزل و کند پردازش مدوالسیون تکنیک با سازگار باید گیرنده سیستم برساند. طراحی حداقل به FM شامل رایج مدوالسیون باشد. روشهای فرستنده در شده گرفته کار به

شده( می باشد. کد پالسهای )مدوالسیونPCM فرکانس( و )مدوالسیون RF سیگنال توان از عبارتند است مهم دریافت و ارسال فرآیند در که مسائل

گیرنده. توان سیستم نویز دمای همچنین و گیرنده و فرستنده آنتنهای بهره ، نویز به سیگنال نسبت محاسبه برای مهمی بسیار پارامترهای بهره و

آنتن شود. پالریزاسیون دریافت گیرنده توسط باید که هستند سیگنالی انرژی انتقال شدن بهینه منظور به فرستنده آنتن پالریزاسیون با باید گیرنده

و دهد رخRF سیگنال در انرژی اتالف کمترین تا باشد سازگار آنتنها بین موفق بازیابی برای مهم قدم یابد. آخرین بهبود نویز به سیگنال نسبت

دارد. بستگی گیرنده قسمت مشخصات به اصلی منبع اطالعات سیگنالهای دموالتورها، متری، تله گیرنده های گیرنده، آنتنهای شامل گیرنده قسمت

می باشد. نیاز مورد تجهیزات سایر و داده ها ذخیره و ثبت تجهیزات

متری تله کاربردهای کشاورزی

(High – tech) پیشرفته آوری فن با حرفه یک کشاورزی محصوالت کشت مناسب محصول و محصوالت سالمت با مرتبط فعالیت های .تمام است شده

ایستگاههای بنابراین دارد خاک و هوا اطالعات به بموقع دسترسی به بستگی در فراوانی تاثیر و آفات از جلوگیری در مهمی نقش بیسیم هواشناسی

جهت نیاز مورد مهم داده های ایستگاهها دارند. این بموقع و دقیق آبیاری می کنند منتقل هواشناسی اصلی ایستگاههای به را مناسب تصمیم گیری رطوبت و بارندگی میزان نسبی، رطوبت هوا، دمای قبیل از پارامترهایی

و خورشید نور آفات( تشعشع پیش بینی مدلهای برای نیاز )مورد برگها خاک رطوبت مواقع بعضی گیاهان( و آب تبخیر محاسبه )جهت باد سرعت

آب نفوذ چگونگی درک منظور به آبیاری مناسب زمان گیری تصمیم برای که آنجائیکه از است الزم محصوالت ریشه به رسیدن برای ماسه داخل در

کشت منظور به داده ها این دارند مالحظه ای قابل تغییرات محلی اقلیمهایQ مونیتورینگ می باشدایستگاههای ضروری محصوالت صحیح را داده ها معموال انتقال ماهواره ای ایستگاههای یا و رادیویی زمینی ایستگاههای توسط

Q ایستگاهها مصرفی توان تأمین برای و می دهند خورشیدی انرزی از معموالمی شود. استفاده

آب مدیریت کنترل مثل کاربردهایی است ضروری آب مدیریت کاربردهای برای متری تله

کنتورها اتوماتیک قرائت همچنین آب جریان اندازه گیری و آب کیفیت )لوله آب توزیع شبکه در نشتی آشکارسازی زمینی، زیر آبهای ،مونیتورینگ

باعث آنی بصورت داده ها . داشتن تجهیزات عملکرد بر نظارت کشی( و در گیرد صورت مناسب العمل عکس وقایع و حوادث مقابل در که می شود

از گسترده بطور نیرو وزارت در آب منابع مدیریت سیستم در حاضر حال می شود. استفاده متری تله رادیو سیستم های

منابع اکتشاف و فضایی دفاعی، سیستهای موشکها، مثل پیچیده و بزرگ سیستمهای برای توانا تکنولوژی یک متری تله

آن توسط زیرا می باشد شیمیایی سایتهای و نفتی سکوهای فضاپیما، بهره منظور به حوادث ضبط و هشدار سیستم عملکرد و فرآیند مونیتورینگ

ESA وNASA مثل فضایی آژانسهای می شود فراهم کارا و ایمن برداری

از اطالعات آوری جمع برای متری تله سیستمهای اروپا( از فضایی )سازمانمی کنند. استفاده ماهواره ها و پیماها فضا است ممکن زیرا است حیاتی فضایی موشکی، صنایع توسعه برای متری تله به مهندسین و شوند منهدم تست از بعد یا و حین در سیستمها این

و دارند نیاز تجهیزات این کارآیی تحلیل برای سیستم بحرانی پارامترهای می باشد. ممکن غیر داده ها این به دسترسی متری تله بدون

منابع توزیع می کند کمک متری شوند.تله توزیع وسیعی سطح در می باید منابع از بسیاری

سیستم )مثل کند هدایت است نیاز مورد که جایی به را منابع سیستم کهآب( مدیریت

(biotelemetry) پزشکی قرار استفاده مورد هستند قلبی مشکالت دارای که بیمارانی برای متری تله

مجهز داده ها انتقال و ثبت گیری اندازه تجهیزات به بیماران این می گیرد بیماران وضعیت بررسی جهت پزشکان به داده ها ثبت سیستم یک می شوند

وضعیت در بیمار هنگامیکه در دهنده هشدار سیستم ویک می کند کمکمی نماید. مطلع را پرستاران دارد قرار بحرانی

وحش حیات تحقیقات و مدیریت و ماهیگیری تهدید حال در گونه های پایش و وحش حیات مطالعات برای اکنون متری تله

به است ممکن مطالعه تحت می گیرد. جانوران قرار استفاده مورد کننده مشخص فرستنده های وGPSو دوربینها مثل دقیق ابزار دستگاههای

متری کنند. تله استفاده مربوطه ناظران و دانشمندان برای مکانی موقعیت بر نظارت می شود استفاده ماهیها برای اکوستیک هیدرو ارزیابی های برای

می گیرد. صورت مجهز قایقهای توسط ماهیها توده زیست حرکت

فروشی)توزیع( خرده تجارت می توانند که متری تله تجهیزات آمریکا در سمینار یک در2005 سال در

به اتوماتیک فروش ماشینهای طریق از را کاالها موجودی و فروش اطالعات دهنده، انتقال کاال توزیع اصلی شعب یا حرکت حال در باری کامیونهای

جهت نیاز مورد کاال موجودی برآورد برای می توانند داده ها این شوند معرفی قرار استفاده مورد فروش اتوماتیک دستگاههای مخزن در دادن قرار و حمل

RFID(Radio Frequency برچسبهای از همچنین فروشان می گیرند. خردهidentification)در کاالها به زدن ازدستبرد جلوگیری و موجودی کنترل برای

پایانه های برای فعال غیرRFID می کنند. برچسبهای استفاده فروشگاهها می تواند فعالRFID حالیکه در می گیرند قرار استفاده مورد کاال فروشQ ارسال متری تله طریق از مرکزی ایستگاه یک به را خود داد ه های متناوبا

کند.

(LAW ENFORCEMENT) قانون اعمال تجهیزات از اموال و افراد ردیابی جهت در می توانیم قانون تنفیذ و اجرا برای

تله الکترونیکی بردهای به مجهز مخصوص کفش کنیم. یک استفاده متری تله او تخطی تا شود پوشانده مجرم به مشروط آزادی دوران در می تواند متری

نماید. گزارش ذیربط مراجع به را مربوطه تعهدات از

(bait cars) پلیس مخصوص اتومبیلهای امکانات تواند می متری تله تجهیزات ردیابی وسایل و دوربین به مجهز اتومبیل دزدان انداختن دام به برای که

شدن دزدیده امکان که مکانهایی در اتومبیل ها این دهد افزایش را می شوند کردن خاموش امکان دزدان اقدام از پس و می شود داده قرار است زیاد

دستگیری برای متری تله سیستم با دور راه از درها کردن قفل و موتورمی شود. فراهم دزدان

(sensor telemetry) متری تله سنسور از استفاده با گردنده تجهیزات در تماسی غیر سنسورهای سیگنال انتقال توان( بین تغذیه و سنسور )سیگنال باال فرکانس القایی روش به دیتا انتقال

ثابت( توسط )نصب گیرنده روی( و شده نصب گردنده )تجهیز سنسور برای اختصاصی بصورت که باال تراکم با الکترونیک میکرو مدارات

متری تله میگیرد. سنسور شده اندانجام مونتاژ حرفه ای صنعتی کاربردهای را تماسی سنسورهای بر مبتنی قدیمی سیتسمهای از ناشی مشکالت و سرویس پوسیدگی، و ساییدگی قبیل از مشکالتی می کند برطرف

به مربوط مسائل ، نویز سیگنال هزینه ها، بودن باال استحکام، عدم نگهداری، متری تله سیستم با متری تله الکترومغناطیسی. سنسور میدانهای تأثیر

تله سیستم در است متفاوت می کند کار رادیویی انتقال روش با که رادیویی منتقل رادیویی بطریقی دور بسیار فواصل در سیگنالها رادیویی متری

Q می شوند اولیه اصول از متری تله سنسور در حالیکه در پیماها فضا مثال و اولیه حلقه بادو ساده ترانسفورماتور می شود.یک استفاده ترانسفورماتور

سیگنال کننده تقویت بهrotor loop) (گردنده بگیریدقسمت درنظر ثانویه به کابل یک توسط(stator loop) ثابت قسمت و می گردد متصل سنسور . می گردد متصل گیرنده دستگاه

ممکن کوتاه بسیار فواصل در فقط انتقال تراتسفورماتور مبانی از استفاد با )بدون200mm انتقال جهت فاصله ماکزیمم متری تله سنسور در می باشد

سیگنال انتقال فاصله بودن کوتاه ضعف نقطه مقابل در اما باتری( میباشددارد. رادیومتری به نسبت زیادی بسیار امتیازات متری تله سنسور در

مناسب دینامیکی پاسخ-1 روتورینگ الکترونیک مدار برای متمرکز تغذیه انرژی-2نویز مقابل در مناسب مصونیت-3 روتور چرخش زاویه به سیگنال وابستگی عدم-4 دور راه از رینگ روتور الکترونیکی مدار کالیبراسیون-5

سنسور در القایی انتقال تکنیک دلیل به نویز مقابل در باال مقاومت خاصیت منبع می باشد متری تله

می شود. سیستم از استفاده سهولت باعث ساده آنتن و یکپارچه تغذیه

کاربردهازیر: پارامترهای دینامیکی و استاتیکی تغییرات آوری جمع و نظارت

-6 حالت - تغییر5 - فشار4 - دما3 - شتاب2 چرخش - گشتاور1 نیرو

مدارات از استفاده با غیره و دنده ها چرخ مورتورها شامل تست محلهای در روی شده اندازه گیری پارامترهای سیگنال انتقال امکان الکترونیک میکرو

کاهش ساده ساختار می آید بوجود کوچک فضای یک در گردنده تجهیزاتمی کند. تضمین را مونتاژ زمان

با معمولی سیستمهای برای مناسب جایگزین متری تله سنسور تجهیزاتهستند. تماس سنسور

سنسور متفاوت سنسورهای اتصال امکان اضافی کننده تقویت به نیاز بدون

Q دارد وجود سیگنال کننده تقویت به مستقیما . PT100 سنسور و پیروالکتریک ،سنسور ترموکوپل ، فشار سنسور

برای که دارد وجود کننده تقویت در اضافی ولتاژ یک فعال سنسورهای برایمی شود. استفاده پیزوالکتریکLVDT مثل سنسورها گونه این اتصال

نکته به آب منابع مدیریت برای رادیویی متری تله از اکنون هم است ذکر به الزم

اولین برای مهمی پروژه و میشود استفاده نیرو وزارت در گسترده صورت گازی توربین واحدهای ژنراتور روتور پیچ سیم دمای گیری اندازه زمینه در بار

که باشد می اجرا حال در رجایی شهید نیروگاه در متری تله سنسور بروش در

مربوطه متخصصین اختیار در نیز آن نتایج و جزییات انشاالله اتمام صورتگرفت. خواهد قرار

مراجع1-TELEMETRY HANDBOOK (R.C.C) 2-MANNER SENSORTELEMETRIE GMBH DOCUMENT

WWW.WIKIPEDIA.COM 3 -