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Lora环境监测应用方案
 

一、研发背景和需求
利用物联网技术、通信技术、新型传感技术,研发出基于无线技术的环境监测系统,实现了对特定环境实时监控、数据传输、数据处理、平台实时显示和报警。



二、系统特点
本系统的目标是在无人值守的情况下,对环境进行实时监测,该系统与传统的环境监控手段相比,有以下特点:
◆ 系统实施、运行费用低,工程现场无需铺设大量电缆和二次施工,可以快速安装部署,系统易于扩展和更新。
◆ 节省人力,省去人工收集、采集等大量工作,减少了人工分析和处理数据的工作,增加了被测参数的实时性、直观性和可靠性。
◆ 适用于无人环境(或未投入使用)、超远距离情况下的工程环境信息采集和传送。
◆ 无线传感基站覆盖范围广,每个节点可监测到局部单元的详细环境信息并汇总到中心基站,具有数据采集量大,精度高的特点。
◆ 无线传感基站的体积小且整个网络只需部署一次,对工程环境影响很小。

三、设计方案
本系统由中心基站、传感器基站、0号基站、各类传感器、上位机软件、监控中心构成了无线传感网络。无线传感网络由大量的集成了实时传感、数据收发处理和无线通信能力的小体积、低成本的位于监测区域的传感器基站节点和与该区域匹配的各类传感器、上位机软件,自下而上组成了一套监测网络。
该网络可以覆盖工程所有区域,构成一个严密的、全方位、立体式监控体系。

组网示意图
为提高网络的可扩展性和降低网络管理复杂度,本系统采用多单元部署和组网的设计思想,在实际项目实施过程中,将工程按照面积和信号强弱划分为若干个单元,在每个单元部署一台传感器基站负责采集和发送本单元的传感器数据,各传感器基站之间可以通过无线网络逐级上传数据给中心基站,最后由中心基站负责通过以太或3G通信方式把各单元的传感器数据上传到监控中心。
系统总体结构

数据传输及处理部分
中心基站与监控中心的通信可使用3G网络(WCDMA/CDMA/TD-SCDMA)、无线WIFI、以太网三种方式,根据目前实际网络环境,应以3G通讯和以太网为主。现场采集部分的通讯方式根据现场实际情况采用无线采集或与电力采集相结合。
无线信号传输距离
在无遮挡环境下,通讯距离:≥1000M
设备组成及功能
◆ 中心基站
负责接传感器基站数据,并将数据通过以太网或GPRS上传给监控中心服务器。
◆ 传感器基站
负责采集本单元内各类传感器数据并上传给中心基站。
◆ 0号基站
当无线信号被屏蔽时,负责接收传感器基站采集的数据并上传给中心基站。
◆ 0号基站接收器
负责接收0号基站采集的数据并上传给监控中心服务器。
◆ 温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感
用于采集现场温湿度及氧气浓度,通过传感器基站上传给中心基站。
◆ RFID位移传感器
粘贴于设备上,当设备被移动产生姿态变化,生成报警信息通过传感器基站上传给中心基站。
RFID位移传感器粘贴在防护设备表面,每个RFID位移传感器具有唯一编号并与设备绑定。工程现场中心基站负责监测并判断门窗、设备是否被打开或移动,如果有移动,将移动的信息上传到监控中心。

 
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