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物聯(lián)網(wǎng)水力平衡及防盜暖監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

解決方案

解決方案

方案概述

    隨著城市的迅速發(fā)展,能源、環(huán)境問題已成為當(dāng)今社會的重要難題。同時,城市集中供熱早已取代小鍋爐區(qū)域供熱成為一個趨勢。城市供熱地理位置分散,采集、控制功能要求穩(wěn)定,安全性要求較高,通過調(diào)度中心的遠程監(jiān)控系統(tǒng)對熱網(wǎng)系統(tǒng)中無人值守換熱站進行實時監(jiān)控是必不可少的。通過對各供熱管道和區(qū)域進行監(jiān)測,是保證供熱質(zhì)量的前提條件。
由于地理條件、網(wǎng)絡(luò)狀況、經(jīng)濟因素、技術(shù)方面的原因,如果不能選擇合理的通訊組網(wǎng)方式,往往會使得通訊傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而影響供熱管網(wǎng)監(jiān)控的安全性,穩(wěn)定性。
本方案采用與廈門四信合作研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)水力平衡溫度監(jiān)測終端、防盜暖監(jiān)測終端、供暖監(jiān)控平臺。水力平衡溫度監(jiān)測終端和防盜暖監(jiān)測終端基于LoRa技術(shù)方案,各自獨立工作、互不影響,傳輸距離遠,抗干擾能力強,超低功耗,工作穩(wěn)定,實現(xiàn)無線連接。 
 
方案拓撲:
采集終端可實現(xiàn)功能為
1、水力平衡溫度監(jiān)測終端:主要監(jiān)測用戶室溫、回水、供水溫度,平時保持最低2ua的休眠狀態(tài),每隔4小時喚醒一次,將溫度信息進行采集并主動上報給F8L10GW基站通訊單元;
2、防盜暖監(jiān)測終端:監(jiān)測用戶停供鎖閉閥開關(guān)狀態(tài),當(dāng)鎖閉閥開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時候,啟動防拆報警功能,并主動上報給F8L10GW基站通信單元;
3、實現(xiàn)電池電量采集監(jiān)測,當(dāng)電池電壓低于3.3V時候進行報警處理,提示客戶更換電池;
4、實現(xiàn)心跳功能,可設(shè)置每隔一定時間主動上報心跳包給F8L10GW基站通訊單元,做到終端在線狀態(tài)的檢測;
F8L10GW基站通訊單元
實現(xiàn)對采集終端狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集,并提供前端采集的信息的轉(zhuǎn)發(fā)和上傳通道;
LoRaWAN中繼單元:
為了增強基站的范圍覆蓋能力,四信切合用戶實際應(yīng)用場景,開發(fā)了LoRaWAN中繼功能,做到了盲區(qū)節(jié)點的全覆蓋;
供暖系統(tǒng)監(jiān)測平臺
模塊化設(shè)計、部署方便、操作簡便,實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時查看、預(yù)警管理、數(shù)據(jù)分析、布點定位等功能;
 

產(chǎn)品介紹

1、F8L10GW 基站
產(chǎn)品圖片
產(chǎn)品功能:
u 支持LoRaWAN協(xié)議:ClassA、ClassC
u 工作頻率:EU433、CN470-510、CN779-787、EU863-870、US902-928、AU915-928、AS923、KR920-923
u 市區(qū)通信距離:6km,實際距離以測試為主;
u 最大發(fā)射功率:23±2dBm
u 天線接收靈敏度:最大-142dbm @LoRa ;
u 通信帶寬:125kHz、250kHz、500kHz
u 8個上行channel,1個下行channel
u 實現(xiàn)安全可靠、低延時的無線傳輸技術(shù)
u 通信速率:自適應(yīng)鏈路速率
u 工作模式:支持收發(fā)異頻、同頻
u 定位功能:GPS
u 上報服務(wù)器方式:3G/4G、有線以太網(wǎng)
u 無線管理:WiFi無線管理及升級
 
1、LoRa 模塊

產(chǎn)品功能:
u 采用高性能工業(yè)級芯片
u 電源輸入:DC 3.3~5.0V
u 產(chǎn)品系列支持全球各地多種頻段:433/470/780/868/915 MHz 
u 低功耗設(shè)計,支持休眠和喚醒模式
u 高接收靈敏度,通信距離更遠
u 支持OTA空中升級
u 支持空中喚醒功能
u 6種射頻速率可調(diào):0.3-5.5kbps
u 發(fā)射功率設(shè)置靈活:5~20dBm
u 支持多種封裝形式,單排2.54mm*7插針同時兼容半孔/雙排2.0mm*10插針兼容半孔,可以根據(jù)用戶自身需求靈活選擇使用
u 支持多種天線連接方式,U.FL接口/SMA接口
u 智能型數(shù)據(jù)模塊,上電即可進入數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)
u 透傳、AT、API 3種工作模式選擇
u 輸出標(biāo)準(zhǔn)3.3V TTL電平
 

平臺展示  

l 實時監(jiān)測:24小時監(jiān)視熱用戶的供回水溫度及室內(nèi)溫度和鎖閉閥開關(guān)狀態(tài);
l 報警提醒:平臺收到報警信息時,以各種方式推送至相關(guān)值班及負責(zé)人員,提醒關(guān)注故障狀況,并及時采取相應(yīng)措施消除隱患;
l 數(shù)據(jù)分析:通過對采集終端的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析,及時發(fā)現(xiàn)二次供暖失衡隱患,保障熱網(wǎng)在最佳工況下運行;
l 歷史記錄:所有采集數(shù)據(jù)、告警信息及預(yù)警處理均有歷史記錄,并可供用戶查詢調(diào)閱;
l 權(quán)限管理:系統(tǒng)可根據(jù)用戶實際業(yè)務(wù)流程和管理需求,給不同的操作人員分配不同的權(quán)限,從而提高系統(tǒng)整體安全性;
l APP聯(lián)動:通過手機APP,相關(guān)授權(quán)人員可以隨時、隨地了解各區(qū)域、各樓層、各房間的監(jiān)測情況,掌握熱用戶供暖狀態(tài),接受報警信息,進行遠程預(yù)警及預(yù)警處理
地圖設(shè)備定位、預(yù)警提示
設(shè)備統(tǒng)計分析
圖形化實時監(jiān)控
實時監(jiān)控-告警處理
 

實際應(yīng)用

以下為遼寧省某供熱集團采用四信-供暖檢測系統(tǒng),在某小區(qū)的實際應(yīng)用案例。
 
小區(qū)供暖管道井及樓層分布圖:
制高點的基站安裝:
管道井內(nèi)的監(jiān)測終端:
網(wǎng)絡(luò)部署測試情況及數(shù)據(jù)展示
1、F8L1OGW 基站安裝,基站安裝在小區(qū)制高點47# 樓15層頂樓;
2、節(jié)點放置測試結(jié)果:
①、距離基站最近的四個方向的樓層,1-15層可完全覆蓋;
我們?nèi)∫恍﹨⒖键c,實測數(shù)據(jù)如下:
47#,11樓以上通信正常;
56#,1樓以上均通信正常;
55#,1樓丟包,2樓以上通信正常; 
54#,1-2樓丟包,3樓以上通信正常;
37#,1樓以上通信正常;
35#,1樓以上通信正常(部分1樓管道井存在盲點); 
②、通訊距離上,往小區(qū)邊界大樓24#樓(距離基站500米左右)的高樓層管道井布置節(jié)點,均能穩(wěn)定通訊,可見在沒有大量遮擋的情況下,通信距離并不會過度衰減。
③、中繼效果:在55#樓部署中繼,35#、37#、54#、55#的盲區(qū)(底樓層)均能有效覆蓋;
3、部署經(jīng)驗
①、由于節(jié)點均放置在管道井內(nèi)測試,所以實際穿透的墻體比正常放在室內(nèi)的還多;
②、吸盤天線的性能比FPC內(nèi)置天線有多穿透1棟樓的效果;
③、合理的部署LoRaWAN中繼,能有效的覆蓋盲區(qū)節(jié)點,增大基站覆蓋面積。

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