Статья описывает беспроводную передачу данных LoraWAN, а также ее промышленное использование на примере измерения давления воды. Дальнейшее применение таких разработок позволит значительно уменьшить эксплуатационные расходы коммунальных и промышленных предприятий за счет автоматизации процесса мониторинга давления воды в сети водоснабжения.

Ключевые слова: автоматизация, учет воды, LoraWAN, IoT, давление воды

The article describes the wireless data transmission of Larawan, as well as its industrial use on the example of water pressure measurement. Further application of such developments will significantly reduce the operating costs of utilities and industrial enterprises by automating the process of monitoring water pressure in the water supply network.

Keywords: automation, water metering, Larawan, IoT, water pressure

Использование систем беспроводной передачи данных необходимо в XXI веке. Данное направление необходимо ввиду всеобщей автоматизации процессов, что в свою очередь, приводит к значительному положительному экономическому эффекту на любом предприятии.

Предполагается разработка макета стенда для дистанционного измерения давления воды, посредством датчика давления и модема, в целях дальнейшего обучения студентов процесса сборки контрольно-измерительных приборов, ознакомления с технологией передачи данных LoraWAN, а также работы с интерфейсами визуализации автоматизированных систем.

Рис. 1. Расположение контрольно-измерительного прибора в системе водоснабжения

Характеристики преобразователя давления модель сдв-и-1.6-rs-485-d3412–0-605–1-k00

Рис. 2. Внешний вид датчика давления СДВ

Рис. 3. Внешний вид радиомодема ORIONmeter

Рис. 4. Печатная плата с электроникой радиомодема ORIONmeter

Рис. 5. Снятие корпуса радиомодема

Однозначным плюсом конструкции является простота и удобство выполнения монтажа за счет отсутствия винтовых соединений корпуса и клеммных колодок.

На нижней стороне платы, видим порты для соединения A и B портов. Провода, исходящие из датчика давления СДВ следует подключить к данным портам в последовательном порядке. В нашем случае датчик давления передает данные по интерфейсу RS-485, а радиомодем поддерживает его.

После подключения приборов друг к другу, необходимо перезапустить модем, путем удержания кнопкиRESET, расположенного на нижней части платы (рис. 5). Успешный перезапуск сопровождается индикацией светодиодного индикатора (рис. 6).

Рис. 6. Расположение светодиода на плате радиомодема

После завершения процесса сборки устройств должен получиться макет, как показан на рисунке 7.

Рис. 7. Макет информационно-измерительного стенда для измерения давления жидкости

Тестирование макета в реальных условиях

Для измерения давления воды подойдет любой трубопровод в различных местах расположения. В целях проверки работоспособности подключим макет к магистральной сети города, на трубу в колодце, для ручного измерения давления воды, диаметром 15 дм.

Рис. 8. Подключение макета стенда измерения величин в реальных условиях

Рис. 9 Подключение макета стенда измерения величин в реальных условиях

Радиомодем ORIONMETER передает данные о давлении в системе, используя беспроводную передачу данных LoraWAN, на веб-интерфейс или сайт (https://amr.orion-m2m.online).

Результатом является визуализация давления в сети, с периодичностью отправки данных 2 раза в сутки.

Рис. 10. Визуализация полученных данных с датчика давления

Литература:

1. Абдуллин, Э., Б. Автоматизация координатных измерений в машиностроении: Учебное пособие / Э. Б. Абдуллин. — СПб.: Лань, 2016. — 160 c.
2. Абдулханова, М. Технологии производства материалов и изделий и автоматизация технологических процессов на предприятиях дорожного строительства: Учебное пособие / М. Абдулханова, В. А. Воробьев. — М.: Солон-пресс, 2014. — 564 c.
3. Аветисян, Д. А. Автоматизация проектирования электрических систем. / Д. А. Аветисян. — М.: Высшая школа, 2005. — 511 c.
4. Безменов, В. С. Автоматизация процессов дозирования жидкостей в условиях малых производств / В. С. Безменов, В. А. Ефремов, В. В. Руднев. — М.: Ленанд, 2010. — 216 c.
5. Бородин, И. Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления (ССУЗ) / И. Ф. Бородин. — М.: КолосС, 2006. — 352 c.
6. Брюханов, В. Н. Автоматизация производства. / В. Н. Брюханов. — М.: Высшая школа, 2005. — 367 c.
7. Волосухин, В. А. Автоматизация расчетов стержневых систем гидротехнического строительства: Учебное пособие / В. А. Волосухин, А. З. Зарифьян, С. И. Евтушенко и др. — М.: АСВ, 2007. — 160 c.
8. Волосухин, В. А. Автоматизация расчета стержневых систем гидравл. Строительства / В. А. Волосухин. — М.: АСВ, 2007. — 160 c.