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

1. Pengenalan teknologi LoRa

LoRa, nama lengkap dari Long Range, adalah salah satu teknologi komunikasi jaringan area luas berdaya rendah (LPWAN, Low Power Wide Area Network). Teknologi ini menggunakan teknologi modulasi spread spectrum dan skema codec yang canggih untuk meningkatkan anggaran tautan dan kinerja Anti-interferensi yang lebih baik. Anggaran tautan LoRa hingga 157 dB memungkinkan jarak komunikasi mencapai lebih dari 15 km (tergantung pada lingkungan). Teknologi 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 yang berbeda tidak akan saling mengganggu meskipun menggunakan frekuensi yang sama untuk mengirim pada saat yang sama, dan memiliki stabilitas yang lebih baik terhadap deep fading komunikasi dan pergeseran frekuensi Doppler.

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

915 MHz dst. Artikel ini menggunakan modul LoRa pada pita frekuensi 433 MHz, dengan jarak kanal 2 MHz, half-duplex, dan transmisi terenkripsi transparan untuk memastikan keamanan transmisi data. Modul ini memiliki karakteristik jarak jauh, konsumsi daya rendah, multi-simpul, 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, meteran listrik multifungsi di lemari sakelar tegangan menengah di setiap ruang listrik pabrik semen, meteran listrik multifungsi di lemari sakelar tegangan menengah step-down utama dan meteran listrik multifungsi di lemari pengukuran, 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 meteran manual setiap meteran listrik dan pemeriksaan manual transformator daya tidak hanya tidak efisien tetapi juga memiliki tingkat kesalahan yang tinggi.

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

Peralatan instrumen cerdas seperti meteran energi listrik multifungsi dan indikator suhu jarak jauh transformator umumnya memiliki antarmuka komunikasi EIA-485. Artikel ini merancang sistem pemantauan data jarak jauh berdasarkan 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 adalah lapisan tautan data dan lapisan aplikasi. Protokol komunikasi memungkinkan komunikasi jarak jauh antara berbagai instrumen dan peralatan pintar. Melalui jaringan ini, pengumpulan dan pengunggahan otomatis waktu nyata dari sinyal peralatan seperti meteran energi listrik multifungsi, meteran energi listrik multifungsi gerbang presisi tinggi, suhu permukaan oli transformator di berbagai ruang listrik dan kabinet tegangan menengah step-down utama di lokasi proyek terwujud, mewujudkan integrasi antara sistem DCS dan pabrik pintar. Kemampuan pengumpulan dan pemantauan data terpusat dari perangkat ini.

Solusi jaringan komunikasi nirkabel Acrel Lora