LORA无线传输技术在无线智能振动监测系统的应用 - 内蒙古德明电子科技有限公司 


LORA无线传输技术在无线智能振动监测系统的应用

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发布日期:2023-05-04
1、无线传输技术概况
无线传输是指利用无线技术进行数据传输的一种方式。无线传输和有线传输是对应的。随着无线技术的日益发展,无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。不同的通信技术有着不同的特点,也各有适合自己的应用场景。较早期的无线传输技术,如WiFi、ZigBee和Z-Wave,通信传输距离不远,在智能家居领域,必须再加装讯号加强的天线或中继站。若是要满足较远距离可靠传输,LPWAN技术显然能大幅缩减搭建成本,只要几个机站就能覆盖大面积的范围;以电池作为电力来源,让传感器的安装步骤更简易。目前最受关注的LPWAN技术分别是LoRa、Sigfox和NB-IoT。
2、LoRa技术概况
LoRa为Long Range的缩写,为低功耗广域网通信技术的一种,Semtech公司于2013年发布的超长距离低功耗数据传输技术。以往,在LPWAN产生之前,似乎只能在远距离以及低功耗两者之间做取舍。而LoRa无线技术的出现,改变了关于传输距离与功耗的折中考虑方式,不仅可以实现远距离传输,并且同时兼具低功耗、低成本的优点。
LoRa的网络形成如图1所示,远距节点可以透过多台网关(gateways)与后端网络服务器连接,将数据上传后送至云端或服务器上。但是对于长距离,低功耗,只有少量数据需要传输的应用场景,目前还没有能更满足上述需求的无线通信技术,这也就是LoRa技术诞生的原因。
3、无线振动监测系统
无线振动监测系统主要振动传感器、温度传感器、数据处理模块、无线收发模块、基站通信模块、计算机等组成。如图2所示。
本设计系统以mems微机电类型的三轴加速度传感器为重点,附加温度传感器,利用LoRa通信协议,将现场多个传感器数据发送至中间基站点,中间基站点利用4G通信方式,将数据上传至云端或者服务器,实现远端实现数据分析,跟踪设备状态。

lora无线温振一体传感器即传感器的采集时间,采集方式完全有主机通过命令实现。其主要特点是:传感器平时处在低功耗状态、传感器可以随时响应远程主机控制命令、传感器可采集特征值或者原始加速度数据 lora 技术,提高了传输速率多振动(或者配合电流电压等)传感器同步采集功能

 

技术参数:
精度在 1ms 以内。
加速度 0Hz~1KHz;
速度 1Hz~1KHz;
位移 1Hz~1KHz;
采样速率 32Hz~4kHz 可设定;
采样分辨率 20bit,最高可达 3.9ug 分辨率
测量通道: 3 轴;
温度测量-40℃ ~ 85℃,测量精度±0.5℃;
LORA 433MHz 免费频段;
建筑物内传输有效距离>3000m(视距);
三轴加速度值(±8G);
三轴速度值(0-500mm/s);
三轴位移值(0-10mm);
三轴频谱最高频率以及幅度值
电池电压、低电压报警;
三轴重力矢量或倾斜度(可判断传感器位置是否有移动);
加速度时间波形(根据云端命令发送)
电池容量:电池单节 1 号锂亚电池(电量 19000mA/H)。
也可以选择 12V~24V 供电版本。
电池寿命:按 30 分钟上报一次 > 3 年;
防护等级:IP67,表面耐腐蚀;
安装方式:磁吸座/M8 螺纹/胶粘安装可选;

振动分析方法作为滚动轴承故障诊断的重要手段之一,在物联网不断推进的大背景下,也将有更多无线传输方式不断涌出,LoRa技术作为一种新型传输方式,在本设计中体现了其稳定性、传输距离远等较多优势,同时,面对具体环境与设备布局时,需要通过不同的调整,最终来适应不同的设备需求,要完全适应于不同行业、不同环境的监测系统还有一段路要走 。
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