基于LPWAN网络智能消防预警系统的融合发展

本文简要介绍智能消防预警系统的发展和研究现状,突出基于LPWAN网络的智能消防预警系统的长距离、大范围覆盖、低成本和高度集中化管理等特点和优势,指出了LPWAN网络的智能消防预警系统的组成包括智能终端设备无线探测器(各种智能终端)、LPWAN基站系统、云平台和应用软件系统四个部分。最后介绍了智能消防预警系统的组网和建设。

基于LPWAN技术的采煤沉陷区杆塔倾斜监测系统

随着地下采煤活动不断加大,越来越多的输电杆塔不可避免地被建设在煤矿沉陷区。目前,现有手段采用靠人力去进行定期检查一定会浪费大量的人力和物力,因而需开展对位于煤矿沉陷区的杆塔进行实时在线检测。基于NB-IoT和LoRa提出了一种新的算法——低功耗广域网(LPWAN)技术,提出了一种新型的输电杆塔倾斜监测系统,其中包含1个主节点和多个子节点,以适应地域广和远距离的需求信息监控。该系统通过LoRa多节点网络的数据传输,将杆塔的倾斜参数通过NB-IoT上传至在线实时监控系统。管理人员可以从后台得出监测数据并分析结果,及时对处于煤矿沉陷区的有故障的输电杆塔进行针对性的维护。

ISM频段的LPWAN物理层技术分析

随着物联网的快速发展,低功耗、广覆盖、支持大量终端节点的低功耗广域网得到极大的关注和发展。在低功耗广域网中,相比基于传统蜂窝技术演进而来的技术,基于ISM频段的技术具有终端成本低、耗电量小、避免频率申请等优势。文中针对基于ISM频段的LoRa、SIGFOX、MIOTY的物理层信号在时间、频率上的分布特点,分析各自避免干扰及冲突的方法,得到MIOTY具有明显优势的结论。

基于LPWAN技术的能源电力物联专网

基于低功耗广域网(LPWAN)技术,利用现有电力通信专网实现数据回传的运营级云管端一体化能源电力物联专网方案,实现了电力通信专网与LPWAN物联网技术的融合,为能源互联网提供广泛海量的"小数据"连接,具备低成本、个性化、灵活性优势。可满足四表合一、源网荷互动、电气设备温度监测、配电故障指示器等的连接需求,还可实现包括发电厂、变电站、电动交通基础设施、分布式发电运维、环境监测等能源互联网业务的海量小数据连接需求。

基于LPWAN的泛在电力物联网

高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和"互联网+"智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑,并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things,UPIoT),实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术,然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景,并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题,即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。

LPWAN上行多跳通信在输电线路监测应用研究

针对输电线路监测特点提出采用LPWAN技术进行传输数据,根据输电线路分布特点,分析一般LPWAN单跳通讯的优缺点,提出LPWAN上行采用最优多跳通信。给出了确定最优多跳的路由和传输配置算法,首先确定可能的多跳组合,然后计算所有可能传输配置的瓶颈能量,再综合在每种多跳组合中瓶颈能量计算出最优跳路由和最佳传输配置。通过MATLAB仿真验证最优跳的瓶颈能量低于单跳的瓶颈能量,验证最优跳方式在提高网络寿命上优于单跳方式。

LPWAN联网方案技术分析

通过对物联网领域局域无线与广域无线通信技术的应用现状分析,对比NB-IoT和LoRa规模发展存在主要问题。探讨LPWAN与蓝牙等局域网的技术优劣和竞合关系,提出BLE/ZigBee与NB-IoT/LoRa混搭和融合组网方案。最后对物联网应用研发方向选取提出三点建议。

物联网LPWAN商用前景

针对LPWAN物联网主流技术、主流通信协议进行了分析,通过对当前热门的物联网应用如共享单车及汽车、智能停车、工业资产管理等应用进行技术层面的分析,探索了物联网应用的发展前景。

基于LPWAN的建筑物智能化空调能耗管理系统设计

随着我国经济的快速发展,建筑能耗逐年增长。将先进的物联网技术应用到建筑物能耗管理中,成为实现建筑物节能减排目标行之有效的手段之一。LPWAN技术具有功耗低、传输距离远、连接设备多、应用部署规模大、组网灵活等特点,适合与智能建筑能耗管理系统相结合。以某星级酒店为例,结合建筑实际情况,完成基于LPWAN的智能化空调能耗管理系统的设计,设计内容包括底层测点布置、数据传输网络的选取、中央管理系统的设计三部分。基于LPWAN技术完成智能化空调能耗管理系统的整体设计,可实现建筑能耗智能化测量精细化管理。

主流LPWAN技术分析与选择决策方法

LoRa和NB-IoT是LPWAN技术的典型代表,论文讨论了5G时代LPWAN技术的不可替代性。通过对比LoRa和NB-IoT的技术特点和网络结构,提出两个认识,一是,NB-IoT与LoRaWAN是各有擅长,是互补共存关系;二是,要根据物联网应用场景实际需求,从数据安全、网络覆盖、终端密度、运维费用四个层面利用决策树方法合理选择NB-IoT和LoRa技术。

基于LPWAN的泛在电力物联网探析

在当前的"互联网+"智慧能源和电力市场化改革背景下,电力行业要想获得更加广阔的发展空间,要想实现平稳、可持续发展,必须有海量的数据作为支撑,在发电、配电、输电以及用电环节实现各信息的互联和互动。对于电力行业来说,必须建立基于LPWAN的泛在电力物联网,真正实现电力系统中各部分、各环节的有效通信。

基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统

提出一种基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统,采集高压开关柜的运行状态数据,搭建LPWAN技术自组网络进行数据上传,构建B/S架构的管理系统进行人机交互、分析报警。管理系统将开关柜原始监测数据标准化预处理,通过PCA对样本进行特征融合,使用PNN综合决策分析,建立PCAPNN多源信息融合的故障诊断模型对开关柜的运行状态进行判断。实验结果表明,该方案能够提高对高压开关柜故障诊断的时效性与准确率。

LPWAN技术在石化企业智能安全中的应用研究

为实现对石化企业现场风险信息的全方位获取和安全事故的有效防范,深入研究低功率广域网(LPWAN),基于LoRa技术的优选和应用,研制了具有高防爆性能的分体式多功能监控监测设备。通过集成气体传感监测、精准定位、视频监控及智能分析等技术,形成现场的全方位安全监管和监测预警系统。LoRa/蜂窝通信技术混搭和融合组网辅助实现了现场多维信息的采集传输、设备组网和智能联动报警,增强企业识别、分析和处置现场多风险异常情况能力,不断提升石化企业智能化安全监管水平。

基于LPWAN物联网的光伏温室智能监控系统设计

针对大型温室现存能耗高、监测困难以及自动化管理水平不高的局限,设计了集光伏发电、低功率广域物联网(LPWAN)和云平台技术于一体的温室智能监控系统。根据桂南气候特征和茄果类蔬菜生长特性,通过ECOTECT对比分析温室2种光伏排布的光照和温度,得出棋盘式光伏温室采光和散热更适宜其生长。下位机利用LoRa和NB-IoT特有优势自组星状结构采集、传输温室环境参数,上位机结合B/S结构、RBF-PID智能控制策略、云平台技术在PC和移动端实现远程监测和智能调控。应用表明该系统在复杂环境下通信距离1.5 km时丢包率不超过3.4%,通信成功率在96%以上,满足大型温室环境信息实时采集和稳定传输要求,并能长期将各环境参数维持在最佳生产阈值内,有助于提高茄果类蔬菜的产量和品质,也为光伏温室智能化监控系统提供一种新思路。

多协议融合LPWAN能源物联网云平台的设计

能源物联网存在多类型数据,如发电到配电侧设备运行情境数据、用户侧能源数据、能源新技术及业务类数据等。为解决多协议中间件、多源异构数据接入等问题,文中基于“云管端一体化”思想提出构建LPWAN能源物联网云平台,同时基于LoRa和NB-IoT网络协议进行高并发数据接入及融合,为能源物联网云平台的设计提供技术参考。相关性能测试表明,该云平台运行稳定且具有实用性。

一种基于LoRa的多层分布式LPWAN数据无线传输系统

本文介绍了一种基于Lo Ra的多层分布式LPWAN数据无线传输系统方案,设计系统组成、节点分配方式及容量、工作模式、数据传输时间的计算等。实测数据表明,系统实现了基于长距离低功耗多节点物联网,可应用与多种场景。

基于LPWAN和MEA-BP的港口起重机故障诊断

港口起重机是港口作业的重要组成部分,针对港口起重机安全运行问题,为了避免港口起重机出现故障难以及时判定故障类型,提出基于低功耗广域网(LPWAN)和思维进化算法(MEA)优化反向传播(BP)神经网络的港口起重机故障诊断方法。利用LPWAN的低功耗特点,实现远程实时监测港口起重机的各个参数数据,将数据输入到故障诊断模型中,该模型通过MEA寻找最优的初始权值和阈值。仿真实验结果表明,该方法可有效运用在港口起重机故障诊断,有利于及时排查故障,保障设备的安全运行。

基于LPWAN的架空输电线路覆冰监测系统

目前市场上高压架空输电线路覆冰监测的难点在于覆冰状态特征的安全实时监测,设计了基于LPWAN的架空输电线路监测系统。为了保证该系统的安全实时性、信息传输的有效性和可靠性,采用了NB-IoT和LoRa技术相结合的低功耗收发模块,对多种传感器采集到的终端数据进行高质量传输;设计了系统监测终端的硬件和软件设计,以及对系统监测各模块进行牢固的安装设计。模拟试验结果表明,多元结合的无线传输方式与单一的无线传输方式相比较,数据传输丢包率有明显的降低。

基于LPWAN技术的物联网无线通信系统架构研究

传统的物联网无线通信系统架构帧数错误率高,为了解决这一问题,基于LPWAN技术研究了一种新的物联网无线通信系统架构,通过业务层、终端接入层、数据处理层、通信技术层构建系统架构,该架构能够提高系统的安全性和整体容量。对比实验结果表明,基于LPWAN技术的物联网无线通信系统架构无线通信接口综合性能高于传统架构性能,得到的信号帧数结果更加准确。

基于LPWAN技术的分布式电缆防破坏监测系统

针对传统电缆防破坏维护方式被动、效率低和效果差的问题,设计了一种分布式电缆防破坏监测系统。系统以STM32为控制核心,结合LoRa和NB-IoT两种低功耗广域网络构建监测网络,完成对电缆各类运行环境参数的采集,基于OneNET云平台搭建监测界面,在线监测各地各段电缆安全状态。监测装置被分布安装于各类高危环境中,并通过边缘化计算处理,减少数据量、提高实时性。测试结果表明系统延时短、生命周期长和布置灵活,能够主动感知各类危险状态,具有很高的应用价值。