Toepassing van draadloze LoRa-communicatie bij de analyse en het beheer van energiegegevens in slimme fabrieken

1. Inleiding tot LoRa-technologie

LoRa, de volledige naam van Long Range, is een van de low-power wide area network (LPWAN, Low Power Wide Area Network) communicatietechnologieën. Het maakt gebruik van geavanceerde spread-spectrum modulatietechnologie en codec-schema om het verbindingsbudget en betere anti-interferentieprestaties te vergroten. LoRa's linkbudget van maximaal 157 dB zorgt ervoor dat de communicatieafstand meer dan 15 km kan bedragen (afhankelijk van de omgeving). Het behoudt niet alleen dezelfde eigenschappen voor laag stroomverbruik als FSK-modulatie, maar vergroot ook aanzienlijk de communicatieafstand, terwijl de netwerkefficiëntie wordt verbeterd en interferentie wordt geëlimineerd, dat wil zeggen dat terminals met verschillende spreidingssequenties elkaar niet zullen storen, zelfs als ze de dezelfde frequentie om tegelijkertijd te verzenden en een betere stabiliteit te hebben tegen diepe communicatie-fading en Doppler-frequentieverschuiving.

Momenteel is LoRa voornamelijk actief in vrije frequentiebanden over de hele wereld, waaronder 433, 868,

915 MHz enz. Dit artikel maakt gebruik van de LoRa-module in de 433 MHz-frequentieband, met een kanaalafstand van 2 MHz, half-duplex en transparante gecodeerde transmissie om de veiligheid van gegevensoverdracht te garanderen. Het heeft de kenmerken van lange afstanden, laag stroomverbruik, meerdere knooppunten en lage kosten, en is geschikt voor het bouwen van apparatuur die wijd verspreid en ver van elkaar verwijderd is. Communicatienetwerk met lange afstand, anti-interferentievermogen en laag stroomverbruik. Deze frequentieband behoort tot de ISM-licentievrije frequentieband en er hoeven geen kosten aan de exploitant te worden betaald. Er is minder interferentie in deze frequentieband en LoRa kan de communicatie in deze frequentieband goed ondersteunen.

2. Situatie ter plaatse

Momenteel zijn de multifunctionele elektrische energiemeters in de middenspanningsschakelkasten in elke elektrische kamer van de cementfabriek, de multifunctionele elektrische energiemeters in de hoofdverlaagde middenspanningsschakelkasten en de multifunctionele elektrische Er wordt gebruik gemaakt van energiemeters in de meetkasten, evenals het oliepeil, de wikkelingstemperatuur en andere apparatuur van de transformator. Signalen zijn, als gevolg van verschillende factoren, zoals ontwerpplanning, brede distributie van apparatuur en de specifieke locatie van de instrumenten, nog niet verbonden met het DCS-systeem voor uitgebreide monitoring en gecentraliseerd beheer. Handmatige meteruitlezing van elke elektriciteitsmeter en handmatige inspectie van stroomtransformatoren zijn niet alleen inefficiënt, maar brengen ook hoge foutenpercentages met zich mee.

Hoog, de vraag naar personeel is groot en de werkdruk zwaar. Geïntegreerde automatisering en intelligentie van slimme fabrieken vereisen ook de integratie van de bedrijfsparameters van deze instrumentatieapparatuur in het DCS-systeem voor werkingsmonitoring om gecentraliseerde automatische verzameling, monitoring en upload te bereiken, wat zorgt voor realtime analyse en beheer van energiegegevens, historische energiegegevens toegang en apparatuur voor slimme fabrieken. Realtime online monitoring biedt gegevensbronnen.

Intelligente instrumentapparatuur zoals multifunctionele elektrische-energiemeters en externe temperatuurindicatoren voor transformatoren hebben over het algemeen EIA-485-communicatie-interfaces. Dit artikel ontwerpt een systeem voor gegevensbewaking op afstand, gebaseerd op een LoRa draadloos communicatie-ad-hocnetwerk, met behulp van LoRa draadloze communicatie Internet of Things-technologie, met behulp van LoRa draadloos en 485-bus om het fysieke netwerklaagverbindingsapparaat te vormen, en Modbus-RTU is de datalinklaag en applicatielaag. Het communicatieprotocol maakt communicatie over lange afstanden mogelijk tussen verschillende slimme instrumenten en apparatuur. Via dit netwerk worden apparatuursignalen in realtime in realtime verzameld en geüpload, zoals multifunctionele elektrische-energiemeters, uiterst nauwkeurige multifunctionele elektrische-energiemeters, de oppervlaktetemperatuur van transformatorolie in verschillende elektrische ruimtes en hoofdverlaagde middenspanningskasten op de projectlocatie wordt gerealiseerd, waarbij de integratie tussen het DCS-systeem en de slimme fabriek wordt gerealiseerd. Gecentraliseerde gegevensverzameling en monitoringmogelijkheden van deze apparaten.

Acrel Lora draadloze communicatienetwerkoplossingen