Bài viết này BKAII cùng các bạn tìm hiểu giải pháp giám sát khí nén LoRaWAN sử dụng WISE-2200 và WISE-6610 V2 hãng Advantech nhé!

Nghiên cứu trường hợp này mô tả chi tiết việc triển khai hệ thống giám sát và phân tích từ xa không dây cho việc tiêu thụ khí nén trong một nhà máy thép. Hệ thống theo dõi dữ liệu quan trọng từ các máy nén, máy sấy và bộ lọc đặt tại ba vị trí khác nhau trong nhà máy. Bằng cách sử dụng công nghệ LoRaWAN, giải pháp này cho phép giám sát, phân tích tập trung theo thời gian thực và phát hiện sớm các nhu cầu bảo trì, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả tổng thể của hệ thống.

Những thách thức thường gặp trong giám sát nhà máy

  • Phân tán về mặt địa lý và khoảng cách: Các thành phần như đường ống và điểm giám sát (máy nén, máy sấy, bộ lọc) được phân bố rải rác ở các khu vực khác nhau và cách xa nhau, khiến các giải pháp có dây trở nên không khả thi.
  • Chi phí và độ phức tạp cao của hệ thống cáp: Việc thiết lập các kết nối cáp vật lý trên khoảng cách rộng lớn để truyền dữ liệu rất tốn kém, phức tạp và mất nhiều thời gian.
  • Tín hiệu bị cản trở: Môi trường công nghiệp khó khăn, chẳng hạn như những nơi kín hoặc có nhiều kim loại, thường làm gián đoạn tín hiệu truyền thông không dây truyền thống.
  • Nhu cầu quản lý tập trung: Các hệ thống giám sát trải rộng trên diện tích lớn thường thiếu một nền tảng thống nhất, thời gian thực để phân tích dữ liệu tập trung và quản lý cảnh báo.

Khái niệm ứng dụng

  • Đo lưu lượng và mức tiêu thụ: Đồng hồ đo lưu lượng SUTO được lắp đặt để đo các chỉ số tiêu thụ chính bao gồm lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, vận tốc, điểm sương và mức tiêu thụ điện năng
  • Thu thập dữ liệu (WISE-2200): Mô-đun Advantech WISE-2200 được kết nối với đồng hồ đo lưu lượng SUTO và thu thập dữ liệu thông qua Modbus/RTU.
  • Cổng trung tâm (WISE-6610 V2): Cổng này nhận dữ liệu LoRaWAN không dây, tổng hợp dữ liệu tập trung và có thể xử lý dữ liệu từ tối đa 500 điểm khác nhau.
  • Xử lý và giao thức tại biên: Cổng này tích hợp môi trường Node-RED để thực thi logic và thuật toán tại biên. Nó cũng hỗ trợ truyền dữ liệu đến các nền tảng phần mềm bằng các giao thức như WebService, MQTT và ModbusTCP.
  • Giám sát và phân tích (Phần mềm S4M): Tất cả các phép đo được giám sát theo thời gian thực bằng các tính năng phân tích như biểu đồ, xu hướng và quản lý cảnh báo.

Tổng quan về kiến ​​trúc hệ thống

Hệ thống giám sát khí nén này sử dụng mạng cảm biến phân tán, bắt đầu từ các điểm đo như máy nén, bộ lọc và máy sấy, được trang bị đồng hồ đo lưu lượng SUTO và cảm biến điểm sương để thu thập các chỉ số như độ ẩm không khí, công suất và điểm sương. Dữ liệu được thu thập bởi một nút biên thông qua Modbus RTU qua WISE-2200, sau đó được truyền không dây qua giao thức LoRaWAN tầm xa đến cổng trung tâm WISE-6610 V2. Cổng này sau đó chuyển tiếp dữ liệu đã thu thập bằng Ethernet đến phần mềm giám sát trung tâm (S4M), cung cấp các chức năng phân tích thời gian thực, lập biểu đồ và quản lý cảnh báo.

Lợi ích chính

  • Tiết kiệm chi phí đáng kể: Giao tiếp không dây LoRaWAN loại bỏ hệ thống cáp đắt tiền, dẫn đến giảm chi phí đáng kể.
  • Phạm vi phủ sóng và độ tin cậy được nâng cao: LoRaWAN cung cấp phạm vi phủ sóng rộng với độ nhiễu thấp. Hệ thống duy trì kết nối ổn định, giao tiếp không dây trên phạm vi 300–400 mét ngay cả trong môi trường nhiều kim loại.
  • Quản lý thời gian thực tập trung: Dữ liệu từ các khu vực rộng lớn, phân tán được giám sát theo thời gian thực từ một nền tảng duy nhất, cho phép phát hiện sớm các nhu cầu bảo trì.
  • Khả năng mở rộng và tính linh hoạt: Kiến trúc phân tán linh hoạt hỗ trợ các hệ thống đa cảm biến và có khả năng mở rộng, với WISE-6610 hỗ trợ dữ liệu từ tối đa 500 điểm khác nhau.
  • Triển khai dễ dàng: Các thành phần có thiết kế nhỏ gọn, đạt tiêu chuẩn công nghiệp để dễ dàng cài đặt theo kiểu cắm và chạy, phù hợp với nhiều môi trường khác nhau.

Việc triển khai thành công hệ thống Advantech và SUTO sử dụng công nghệ LoRaWAN chứng minh một mô hình hiệu quả cao cho các ứng dụng IoT công nghiệp. Bằng cách khắc phục những thách thức về khoảng cách và cáp trong môi trường công nghiệp quy mô lớn, hệ thống cung cấp dữ liệu thời gian thực thiết yếu để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng khí nén và đơn giản hóa các hoạt động bảo trì. Cách tiếp cận này khẳng định LoRaWAN là một công nghệ truyền thông chiến lược, tiết kiệm chi phí và mạnh mẽ cho việc giám sát công nghiệp toàn diện.

Xem thêm:

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Không thể hiển thị dữ liệu người dùng trực tuyến vào lúc này.