Aplikasi komunikasi tanpa wayar LoRa dalam analisis dan pengurusan data tenaga kilang pintar

1. Pengenalan kepada teknologi LoRa

LoRa, nama penuh Long Range, ialah salah satu daripada teknologi komunikasi rangkaian kawasan luas kuasa rendah (LPWAN, Rangkaian Kawasan Luas Kuasa Rendah). Ia menggunakan teknologi modulasi spektrum penyebaran termaju dan skema codec untuk meningkatkan bajet pautan dan prestasi Anti-gangguan yang lebih baik. Bajet pautan LoRa sehingga 157 dB membolehkan jarak komunikasi mencapai lebih daripada 15 km (bergantung kepada persekitaran). Ia bukan sahaja mengekalkan ciri penggunaan kuasa rendah yang sama seperti modulasi FSK, tetapi juga meningkatkan jarak komunikasi dengan ketara, sambil meningkatkan kecekapan rangkaian dan Gangguan dihapuskan, iaitu, terminal dengan urutan penyebaran yang berbeza tidak akan mengganggu satu sama lain walaupun mereka menggunakan frekuensi yang sama untuk menghantar pada masa yang sama, dan mempunyai kestabilan yang lebih baik terhadap komunikasi yang pudar dalam dan anjakan frekuensi Doppler.

Pada masa ini, LoRa beroperasi terutamanya dalam jalur frekuensi percuma di seluruh dunia, termasuk 433, 868,

915 MHz dsb. Artikel ini menggunakan modul LoRa dalam jalur frekuensi 433 MHz, dengan jarak saluran 2MHz, separuh dupleks dan penghantaran disulitkan telus untuk memastikan keselamatan penghantaran data. Ia mempunyai ciri-ciri jarak jauh, penggunaan kuasa rendah, berbilang nod, dan kos rendah, dan sesuai untuk membina peralatan yang diedarkan secara meluas dan dipisahkan secara meluas. Rangkaian komunikasi dengan jarak jauh, keupayaan anti-gangguan dan penggunaan kuasa yang rendah. Jalur frekuensi ini tergolong dalam jalur frekuensi bebas lesen ISM, dan tidak perlu membayar yuran kepada pengendali. Terdapat kurang gangguan dalam jalur frekuensi ini dan LoRa boleh menyokong komunikasi dalam jalur frekuensi ini dengan baik.

2. Keadaan di tapak

Pada masa ini, meter tenaga elektrik pelbagai fungsi dalam kabinet suis voltan sederhana di setiap bilik elektrik kilang simen, meter tenaga elektrik pelbagai fungsi dalam kabinet suis voltan sederhana step-down utama dan meter tenaga elektrik pelbagai fungsi dalam kabinet pemeteran, serta paras minyak, suhu penggulungan dan peralatan lain pengubah digunakan. Isyarat, disebabkan oleh pelbagai faktor seperti perancangan reka bentuk, pengedaran luas peralatan, dan lokasi tertentu instrumen, belum lagi disambungkan ke sistem DCS untuk pemantauan menyeluruh dan pengurusan berpusat. Bacaan meter manual setiap meter tenaga elektrik dan pemeriksaan manual pengubah kuasa bukan sahaja tidak cekap tetapi juga mempunyai kadar ralat yang tinggi.

Tinggi, dan permintaan untuk kakitangan adalah besar dan beban kerja yang berat. Automasi bersepadu dan kecerdasan kilang pintar juga memerlukan penyepaduan parameter operasi peralatan instrumentasi ini ke dalam sistem DCS untuk pemantauan operasi bagi mencapai pengumpulan, pemantauan dan muat naik automatik berpusat, yang menyediakan analisis dan pengurusan data tenaga masa nyata, akses data tenaga sejarah dan peralatan untuk kilang pintar. Pemantauan dalam talian masa nyata menyediakan sumber data.

Peralatan instrumen pintar seperti meter tenaga elektrik pelbagai fungsi dan penunjuk suhu jauh pengubah biasanya mempunyai antara muka komunikasi EIA-485. Artikel ini mereka bentuk sistem pemantauan data jauh berdasarkan rangkaian ad hoc komunikasi wayarles LoRa, menggunakan teknologi Internet of Things komunikasi wayarles LoRa, menggunakan bas wayarles dan 485 LoRa untuk membentuk peranti sambungan lapisan fizikal rangkaian, dan Modbus-RTU ialah lapisan pautan data dan lapisan aplikasi. Protokol komunikasi membolehkan komunikasi jarak jauh antara pelbagai instrumen dan peralatan pintar. Melalui rangkaian ini, pengumpulan automatik masa nyata dan muat naik isyarat peralatan seperti meter tenaga elektrik pelbagai fungsi, meter tenaga elektrik pelbagai fungsi pintu berketepatan tinggi, suhu permukaan minyak pengubah dalam pelbagai bilik elektrik dan kabinet voltan sederhana step-down utama di tapak projek direalisasikan, merealisasikan integrasi antara sistem DCS dan kilang pintar. Pengumpulan data terpusat dan keupayaan pemantauan peranti ini.

Penyelesaian rangkaian komunikasi wayarles Acrel Lora