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中泰物联网无线数据采集解决方案

时间:2019-07-31 16:11 来源:中泰联创 作者:中泰联创 阅读:

本方案适用针对分布不集中的小场所策划解决方案。

      中国是全球领先的制造业大国,国内有着各种各样的大型工厂。这些大型厂区遍布着众多的检测设备与控制设备,如果能够便利的收集到这些设备的检测数据,对于降低事故发生率,提高管理效率将提供极大的帮助。

        为了监控现有设备运行状况,提高管理效率,一位大型厂区客户找到我公司,希望我们能提供数据采集的建议与方案。由于该厂区建成年代久远,面积较大,需要监测的设备位置分布各处,彼此之间没有数据线连接,如果想将各种设备数据采集到服务器上,按照传统的方法,需要做大量的布线工作。即使不考虑布线以及材料的成本,在布线过程中需要断路施工,设备停工等操作,这将给工厂带来难以承受的损失。而且在布线完成后,后期维护也需要投入很大的人力物力。为了不影响客户现有生产,降低成本,我们提出了以下设计方案:
1.采用无线传输,避免布线以及人工成本,节省时间。
2.提供能连接电压电流信号输出传感器的数据采集卡
3.工业级宽温设计
4.低功耗产品,能支持电池安装与外接电源,或使用太阳能板供电
5.能支持自组网
 
      和客户沟通确认需求之后,我们推荐客户使用中泰联创DAQ数据采集设备 + LoRa物联网集中器/DTU,以及配套的SCADA系统作为整体方案的主要内容。
 
硬件主要分为两个部分:

1.中泰串口(RS485/232接口)数据采集模块可选型号有:
RM4018V/I、RM417
      RM4018远端模拟量数据采集模块适用于各类工业现场,可输入8路电压信号,并通过RS485接口,与上位机进行实时通讯。 RM4018选用AT89C2051单片机和ADS7822、12位数模转换芯片,MPC508多路开关转换芯片,可输入0~5V,0~10V,-5V~+5V电压信号,并通过RS485与上位机通讯。它同时采用了光电隔离技术,使供电电源和通讯与模拟输入分开,使模块的抗干扰能力进一步加强。


   
特点:具备最大16通道的信号采集,支持0~5V、4~20mA信号输入;结构小巧,便于安装。

传统通讯方式:


        通过RS485总线可级联多个设备,要求每个设备地址不一样,RS485总线最远通讯距离1200米,根据实际应用环境可通过RS485中继器增加通讯距离。

2.物联网LoRa无线传输系统:
LoRa数传终端    USR-LG206-L-C
        USR-LG206-L-C 工作的频段为:398~525Mhz,使用串口进行数据收发,降低了无线应用的门槛,可实现外部串口设备通过 LoRa 技术与集中器通信。LoRa 具有功率密度集中,抗干扰能力强的优势,通讯距离可达2000m(空旷视距,天线增益 5dBi,高度大于2m,2.5K 空中速率)。

LoRa无线网关  USR-LG220-L
        USR-LG220是一款基于低功耗广域网LoRa私有协议的物联网基站集中器,通过USR私有协议实现集中器与终端模块自由组网、集中器与服务器通讯。



 
特点:远距离,广覆盖,自组网;配套集中器和模块经过简单配置即可进行通信。

应用测试阶段:


 
(串口设备RM4018V通过 LoRa 技术与集中器通信)


 
(集中器与终端模块自由组网、集中器与服务器通讯)


        数据采集模块与现场传感器使用有线连接,数据采集模块又通过RS485接口与LoRa数传终端相连。设备上电后自动组网,各节点入网后,集中器(LoRa网关)通过LoRa无线传输周期轮询入网的设备,设备收到后,向外部串口设备透传轮询数据;如果外部串口设备存在应答数据,设备将应答数据通过LoRa无线传输透传到集中器(LoRa网关)。LoRa网关安装于整个厂区中央位置的办公室内,通过无线的方式收集节点数据,并将收集到数据经由有线以太网传输或WIFI形式传输至系统主机上的SCADA上,最终通过SCADA来监控所有现场设备数据。



      中泰LoRa无线数据采集整体方案的提供,使客户大幅改善了过去因设备检测不及时导致生产中断的老问题,并且通过无线数据采集的方式,有效的降低成本支出及维护成本。

      此方案利用最新的LoRa无线技术,实现针对分布不集中的小场所的独立式高精度信号监测系统联网解决方案,长距离低功耗的技术特点,弥补小场所数据采集联网空白,及时上传预警信息,方便灵活。可作为客户在智慧农业、智能制造、工厂自动化、过程自动化等应用领域的最佳选择之一,完美的满足了客户在厂区管理上的各种需求与挑战。

 




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