基本結(jié)構(gòu)
將磁場設(shè)置到電磁流量計的管道兩端,依據(jù)法拉第電磁感應定律,當有液體在管道中流動時,相當于導體在做切割磁感線運動,會在兩個檢測電極上產(chǎn)生感應電勢,感應電勢的大小與流速成正比。電磁流量計的密封性能好,而且測量過程中不與流體接觸,不影響流體的自由流動。電磁流量計由流量傳感模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊兩部分組成,傳感器可以將流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為感應電勢,信號轉(zhuǎn)換器把電磁傳感器輸出的毫伏級電壓信號放大并轉(zhuǎn)換為可被工業(yè)儀表接收的標準直流電源,電壓或脈沖信號輸出,以便與儀器及調(diào)節(jié)器配合,實現(xiàn)流量的指示,記錄和運算。
LoRa(Long Range),為低功耗廣域網(wǎng)(LowPowerWide Area Network)通信技術(shù)的一種,LoRa 無線技術(shù)的出現(xiàn),改變了關(guān)于傳輸距離與功耗的折中考慮方式,不僅可以實現(xiàn)遠距離傳輸,并且同時具備低功耗,低成本的優(yōu)點,與WiFi藍牙、ZigBee 等技術(shù)相比,真正實現(xiàn)了大區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)低成本全覆蓋。LoRa設(shè)備的傳輸距離在城鎮(zhèn)可達2-5 千米,在郊區(qū)可達15千米。LoRa無線技術(shù)相比于NB- U/ r 技術(shù),特點更加突出,是更加適合企業(yè)部署的一種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。LoRa的覆蓋距離要比NB- loT 更遠,抗干擾能力更強,由于低功耗采用空中喚醒技術(shù),這比縮減數(shù)據(jù)幀更加具有實際意義,針對供暖管道的部署環(huán)境復雜,綜合考慮,LoRa 更適合在寒區(qū)供暖系統(tǒng)中使用。
工作原理
基于LoRa 技術(shù)的無線流量計由控制,計量,通信,電源,存儲五個模塊組成。以電磁流量計為主體的計量模塊將采集到的供暖管道數(shù)據(jù)發(fā)送到通信模塊,基于LoRa 技術(shù)的通信模塊將流量數(shù)據(jù)存儲并且發(fā)送到由管理人員監(jiān)控的控制模塊,管理人員通過控制模塊和通信模塊向流量計發(fā)送指示。電源模塊是無線流量計的能源中心,可以為流量計的其他模塊提供動力支持。流量計安裝完畢后可在小區(qū)內(nèi)形成控制網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1 所示。
無線流量計的優(yōu)勢
1、電磁流量計內(nèi)沒有可動部件,測量流體流量時無能量損失,無機械慣性,所測得流量數(shù)據(jù)受流量計本身影響較小,反應十分靈敏。
2、測量范圍廣,量程比大部分為幾十到一百比一,流速可測范圍為0.3 到10 米每秒。
3、量計外接LoRa 無線射頻模塊,可將流量數(shù)據(jù)通過無線信號傳送給幾公里范圍內(nèi)的供暖管道管理人員。
4、LoRa 技術(shù)在同樣的功耗條件下比其他無線傳輸方式傳播的距離更廣,它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻技術(shù)距離擴大三到五倍,真正實現(xiàn)低功耗和遠距離的統(tǒng)一。
5、安裝方便,施工簡單,克服了傳統(tǒng)電纜傳播信號的操作困難,安裝易受環(huán)境影響的缺點,更加適用于寒區(qū)復雜的小區(qū)供暖系統(tǒng)。