Penerapan komunikasi nirkabel LoRa dalam analisis dan manajemen data energi pabrik pintar

1. Pengenalan teknologi LoRa

LoRa, nama lengkap Long Range, adalah salah satu teknologi komunikasi jaringan area luas berdaya rendah (LPWAN, Low Power Wide Area Network). Ia menggunakan teknologi modulasi spektrum penyebaran canggih dan skema codec untuk meningkatkan anggaran tautan dan kinerja Anti-interferensi yang lebih baik. Link budget LoRa hingga 157 dB memungkinkan jarak komunikasi mencapai lebih dari 15 km (tergantung lingkungan). Ini tidak hanya mempertahankan karakteristik konsumsi daya rendah yang sama seperti modulasi FSK, tetapi juga secara signifikan meningkatkan jarak komunikasi, sekaligus meningkatkan efisiensi jaringan dan Interferensi dihilangkan, yaitu terminal dengan urutan penyebaran berbeda tidak akan saling mengganggu bahkan jika mereka menggunakan terminal tersebut. frekuensi yang sama untuk ditransmisikan pada waktu yang sama, dan memiliki stabilitas yang lebih baik terhadap komunikasi deep fading dan pergeseran frekuensi Doppler.

Saat ini, LoRa terutama beroperasi pada pita frekuensi bebas di seluruh dunia, termasuk 433, 868,

915 MHz dll. Artikel ini menggunakan modul LoRa pada pita frekuensi 433 MHz, dengan jarak saluran 2MHz, transmisi half-duplex, dan terenkripsi transparan untuk menjamin keamanan transmisi data. Memiliki karakteristik jarak jauh, konsumsi daya rendah, multi-node, dan biaya rendah, serta cocok untuk peralatan bangunan yang tersebar luas dan terpisah jauh. Jaringan komunikasi dengan jarak jauh, kemampuan anti interferensi dan konsumsi daya rendah. Pita frekuensi ini termasuk dalam pita frekuensi bebas lisensi ISM, dan tidak perlu membayar biaya kepada operator. Interferensi pada pita frekuensi ini lebih sedikit, dan LoRa dapat mendukung komunikasi dengan baik pada pita frekuensi ini.

2. Situasi di tempat

Saat ini, alat pengukur energi listrik multifungsi pada lemari saklar tegangan menengah di setiap ruang kelistrikan pabrik semen, meteran energi listrik multifungsi pada lemari saklar tegangan menengah step-down utama, dan alat pengukur energi listrik multifungsi pada lemari saklar tegangan menengah step-down utama dan alat pengukur energi listrik multifungsi pengukur energi di lemari pengukur, serta level oli, suhu belitan, dan peralatan transformator lainnya digunakan. Sinyal, karena berbagai faktor seperti perencanaan desain, distribusi peralatan yang luas, dan lokasi instrumen tertentu, belum terhubung ke sistem DCS untuk pemantauan komprehensif dan manajemen terpusat. Pembacaan meter secara manual pada setiap meter energi listrik dan pemeriksaan manual trafo daya tidak hanya tidak efisien tetapi juga memiliki tingkat kesalahan yang tinggi.

Tinggi, dan permintaan staf besar serta beban kerja berat. Otomatisasi dan kecerdasan terintegrasi dari pabrik pintar juga memerlukan integrasi parameter pengoperasian peralatan instrumentasi ini ke dalam sistem DCS untuk pemantauan operasi guna mencapai pengumpulan, pemantauan, dan pengunggahan otomatis terpusat, yang menyediakan analisis dan pengelolaan data energi real-time, data energi historis akses, dan peralatan untuk pabrik pintar. Pemantauan online waktu nyata menyediakan sumber data.

Peralatan instrumen cerdas seperti pengukur energi listrik multi-fungsi dan indikator suhu jarak jauh transformator umumnya memiliki antarmuka komunikasi EIA-485. Artikel ini merancang sistem pemantauan data jarak jauh berbasis jaringan ad hoc komunikasi nirkabel LoRa, menggunakan teknologi Internet of Things komunikasi nirkabel LoRa, menggunakan nirkabel LoRa dan bus 485 untuk membentuk perangkat koneksi lapisan fisik jaringan, dan Modbus-RTU sebagai lapisan data link dan lapisan aplikasi. Protokol komunikasi memungkinkan komunikasi jarak jauh antara berbagai instrumen dan peralatan pintar. Melalui jaringan ini, pengumpulan dan pengunggahan sinyal peralatan secara otomatis secara real-time seperti pengukur energi listrik multi-fungsi, pengukur energi listrik multi-fungsi gerbang presisi tinggi, suhu permukaan oli transformator di berbagai ruang listrik dan lemari tegangan menengah step-down utama di lokasi proyek terwujud, mewujudkan integrasi antara sistem DCS dan pabrik pintar. Pengumpulan data terpusat dan kemampuan pemantauan perangkat ini.

Solusi jaringan komunikasi nirkabel Acrel Lora