lora无线物联网通信技术组网电力消防安防应用解决方案PPT可编辑

LoRa无线物联网整体解决方案目录二基于LoRa物联网能耗监测方案三基于LoRa物联网消防安全监测方案一LoRa技术简介四基于LoRa物联网资产设备管理方案五基于LoRa物联网综合监测方案随着传感技术的不断进步，大量智能传感器需要通过网络向外界传输数据。根据测算，到2020年，物联网接入设备将达到500亿。为满足广域传感设备数据接入的需求，LoRa无线传输技术应运而生。LoRa（LongRange，简称LoRa）属于低功率广域网技术，是基于线性调频扩频调制的远距离无线传输技术。相较于传统小无线技术，LoRa无线网络明显地增加了通信距离，提升数据传输的抗干扰性及信号穿透力，为用户提供了一种能实现远距离、低成本、高容量、低功耗、抗干扰和穿透能力强的无线通信手段。技术背景扩频、跳频技术待传信息扩频码调制后的扩频信息LoRa无线网络绕障能力强、穿透性好、收发灵敏度高等特性主要来源于线性扩频技术，该技术在军事和空间通信领域使用了数十年，通过与特定的扩频码进行线性计算，拓宽信号能量谱，降低信号功率谱，使得数据抗干扰性大大增强。LoRa线性扩频技术LoRa支持跳频技术，即通信服务器可根据当前不同数据传输频点信道的通信条件，可自动调整通信所用频点，避免数据在干扰强烈的信道传输，保证数据传输的可靠性。470.3MHz489.3MHz500.3MHz509.7MHzLoRa跳频技术LoRa网络物理结构应用服务层完成数据采集任务管理；完成对业务数据分析、查询；完成数据采集前置机的通信管理。数据传输层完成LoRa传输节点组网管理；我网络传输、数据转发管理；完成对数据协议解析、打包处理。数据采集层完成现场侧数据采集、存储；配合网络通信服务器完成数据的定时上送及主动召测。单个LoRa基站可以接入上万个数据传输节点接入，无线组网形式可灵支持传输节点的灵活接入，网络扩展性好。LoRa网络模式6种工作模式，传输带宽最高为5470bps。LoRa无线网络特点绕障与穿透能力强组网方式灵活工作功耗低组网成本低传输可靠性高传输距离远数据收发时延小网络容量大工作模式理论传输带宽（bps）报文有效载荷（Byte）SF1225051SF1144051SF1098051SF91760115SF83125222SF75470222技术特性目录二基于LoRa物联网能耗监测方案三基于LoRa物联网消防安全监测方案一LoRa技术简介四基于LoRa物联网资产设备管理方案五基于LoRa物联网综合监测方案智能抄表通信解决方案:智能抄表解决方案利用LoRa通信技术提供1~2km的抄表半径，以相对经济的造价提供无线抄表通道，解决“最后一公里”问题。LoRa网络可与现有的传统抄表技术结合，在提高数据传输可靠性的同时，减少安装施工费用，减少后期数据传输、设备维护成本。LoRa基站LoRa基站网络通信机房光纤/3G/4G光纤/3G/4G光纤/3G/4GLoRa抄表解决方案RS-485电表载波或无线电表LoRa基站4G经LoRa网络采集数据由网络通信服务器解析后，可变成不同协议，根据需要传输至中间库、计量自动化、营销系统，实现对多种应用场景的支持。网络通信服务器能耗监测平台中间库计量主站LoRa或645通信协议营销接口计量自动化通信规约自定义数据接口营销接口新增接口LoRa内置通信模块2.4GHzLoRa通信模块485总线LoRaII型采集器终端采集层传输层平台层2.4GHzLoRa中继网关2.4GHzLoRa中继网关LoRa通信网关（带中继功能）LoRa中继通信LoRa中继通信4GAPN或电力光纤LoRa核心网服务LoRa采集监控平台对外数据接口服务设备管理服务布网灵活性增强：直接接入网关也可以接入中继网关，部署灵活，适应能力更强。终端接入类型增加：除相电能表数据采集外，还可接入配变监测和负控终端等数量较大，采集频率较高的终端，业务接入能力增强。无线覆盖范围增强：网关和节点发射功率增加，覆盖范围大幅提升！LoRa低压采集网络方案采集任务流程LoRa采集终端按照相应的配置要求，定时进行数据项采集任务，确认到达上报时间后，将采集数据项上行到传输层，传输层再将数据上传至主站数据库，主站判断数据是否完整，若完整，则返回确认帧，通过传输层下行至采集终端，结束任务；若不完整，则返回否认帧，通过传输层下行至采集终端，采集终端重新进行数据采集，再将数据上行到传输层，传输层再将数据上传至主站数据库，重复以上操作。基于LoRa的多表集抄任务数据流程收集电表表码数据计算用电量计算电费验证电费是否异常人工审核异常情况是否现场复核是否修改抄计费参数现场复核生成账单发送账单电费账单出账修改数据是是是否加载用户档案开始结束设置采集方案收集表码收集表码收集表码档案管理是否异常异常处理是否异常是否缴费否用能趋势分析能耗对比能耗排名客户咨询告警管理告警管理是否抄表成功率99%电费准确性账单数量账单及时性（每月15日前）数据采集成功率处理及时率（3日内）软件系统易用性账单形式数量算费及时率（每月5日前）基于LoRa的多表集抄-电表数据集抄集收流程设计主站层LoRa服务器上部署LoRa的采集、控制程序，对LoRa网络进行管理；服务器内部署人机交互程序，协议转换程序，实现LoRa网络对不同业务采集应用的支持；LoRa采集服务器可接入计量主站，也可独立运行进行数据采集及控制。通讯层增加LoRaWAN通讯网关，用于接收LoRa数据包，并打包发送至LoRa采集服务器；网关通过运营商4G网络将数据上传至LoRa服务器。表计层

对于费控电能表，可将LoRa通讯模块嵌入表内，实现采集。对于不支持内置模块电能表，可通过配置LoRa采集终端完成数据采集。LoRa多表计量营销一体化平台介绍基于LoRa的三表集抄方案

功能架构图RS-485电表载波或无线电表无线水表无线燃气表LoRa电水气一体化采集系统结构LoRa基站重新设计采集传输结构，电、水、气三表均直接配备LoRa无线通信模块，将数据发送至LoRa基站，并由基站完成数据解析及打包后上传至主站。优点：无需集中器，网络结构简单；施工简单，改造工作量小。缺点：所有表计均需配置无线模块，造价较高。4GLoRa通信节点智能水表智能热量表计量自动化系统集中器/LoRa基站智能燃气计量自动化系统上行通信规约+扩展DL/T645-2007扩展1.CJ/T188-20042.厂家定制协议等智能电能表DL/T645-2007电水气实时数据采集电水气实冻结数据主站下发抄表命令（根据抄表档案、抄表任务、抄表周期）集中器、LoRa基站接收抄表命令LoRa通信节点根据表计类型选择合适的协议去抄表，并将抄到的数据统一转成一致的645扩展协议或标准188协议上送集中器、LoRa基站。基于LoRa的三表集抄协议架构LoRa通信节点在电网公司采集全覆盖建设的基础上，通过LoRa技术，可保持原用采集系统架构不变，通过升级集中器软件，实现水、气、热表之间数据协议兼容，完成水、气、热表数据的统一采集。

系统结构--应用平台：能耗监测平台主要包括以下功能：包含移动端及控制中心多种控制平台；抄表管理（设备、水站、燃气站管理等）；产品生命周期管理（设备测试、安装、追溯）；运营管理（设备状态监控、升级、记录等）；数据可视化（统计、查询、图表、报表）。基于LoRa的多表集抄平台功能基于LoRa的多表集抄平台展示-电表部分基于LoRa的多表集抄平台，可以查看电表的覆盖率、终端在线率、抄表成功率等指标；同时可以查看用电量信息、电能表其他采集数据等。基于LoRa的多表集抄平台展示-水表部分基于LoRa的多表集抄平台，可以查看LoRa水表的在线情况、采集上报成功率等指标；同时也可以根据需求导出相应的水表日月报表数据，支撑水表电子化结算业务。也可以查看LoRa水表的告警信息，保障水表的正常运行，支撑自动化运维。基于LoRa的多表集抄平台展示-气表部分基于LoRa的多表集抄平台，可以查看LoRa燃气表的在线情况、采集上报成功率等指标；同时也可以根据需求导出相应的气表日月报表数据，支撑气表电子化结算业务。也可以查看LoRa燃气表的告警信息，保障燃气表的正常运行，支撑自动化运维。基于LoRa的多表集抄平台，可以实现对电能表、LoRa水表、LoRa燃气表的有效管理。查看设备的运行状态信息，对于异常情况支持告警管理，有效保障设备的正常运行，降低维护成本与运维费用。基于LoRa的多表集抄平台展示-设备管理LoRa多表集抄-现场标准实施1.前期勘察设计2.设备供货3.现场培训4.现场安装及其效果展示LoRa多表集抄成效展示1、人工抄表成本高：传统人工抄表方式由于电表数量大、分布广，部分电表安装地点位置偏远，需要花费大量的人力物力，抄表人工成本高；2、人工电力抄表实效性差：人工抄表的时效性较差，无法满足实时费控、电子化结算要求。3、误差大、无法杜绝“人情电”：由于人工抄录，容易造成较大的误差；“人情电”问题突出。传统抄表模式1）组网简单，建设维护成本低：LoRa无线网络大大增大了通信距离，且整个系统架构非常简单，成本非常低；同时技术成熟，设备运行稳定，建设维护成本低。2）信号灵敏，响应效率高：LoRa网络采用的前向纠错编码技术，并通过数字扩频，将向前纠错码加入传输数据包中，从而增加了数据传输过程中的信号接收灵敏度；LoRa通信响应较快，可以有效支撑实时费控、电子化结算要求。3）应用成熟，计量通信可靠：LoRa技术已具备成套成熟产品，已经投入大规模商业应用。通过数字扩频，提高了无线网络绕障穿墙的能力以及网络的通信可靠性，可以有效保障计量采集数据的准确性和完整性。LoRa远程抄表模式1、提高系统整体可靠性可以做到台区覆盖率100%、终端在线率100%、数据采集完整率100%、结合原有的窄带载波集抄系统，可以大大提高集抄系统的整体可靠性。2、与传统集抄形成互补3、提高采集效率减轻运维压力4、提供可拓展的业务平台与载波通信使用不同的数据接口，与载波系统没有直接的数据交互。可以在不破坏现有载波网络架构下进行新建，形成互补。采集任务发布当天可实现99.5%以上的用户数据采集成功率大大提高抄表效率及抄表准确性，减轻运维人员的工作压力通信距离远、传输速率灵活可调、环境适应能力强、通信模块耗电量低。LoRa基站的大容量处理能力能够容纳未来其他终端接入。LoRa多表集抄-实施成效5、提供端到端运维监测维护平台可直接查询远端电表状态，提供图形化运维界面，便于快速判定网络状态及故障界定。LoRa多表集抄成效展示-大幅提升抄表成功率珠海、东莞、肇庆、惠州、汕头等地市已成功商用8万余户，经过长期对比，运行稳定！抄表成功率稳定接近100%！远远超过其他集抄方式！！！LoRa多表集抄成效展示-表计信息查询通过基于LoRa技术的多表集抄平台查看各个表计的采集数据（如电能表正向有功总电量、分时电量等）。LoRa多表集抄成效展示-设备有效监管通过LoRa网关监控系统登辅助管理系统实时查看网关运行状态，可大大提高网络运维效率、节省运维成本。目录二基于LoRa物联网能耗监测方案三基于LoRa物联网消防安全监测方案一LoRa技术简介四基于LoRa物联网资产设备管理方案五基于LoRa物联网综合监测方案基于LoRa的消防安全监测方案架构图

基于LoRaWAN的智能无线消防解决方案，包括烟雾报警器及燃气泄漏报警器等。极易部署，并可联网实时报警，很好的解决了目前消防改造的探测设备安装及联网报警难题，较大程度提高了住宅及建筑消防管理水平，保障了电力公司工作人员生命和财产安全。基于LoRa的消防安防监测管理平台基于LoRa的消防安全监测管理平台，采用PC端与微信小程序结合的方式，界面友好，有效监测系统运行状态，报警信息第一时间传达用户，保障用户安全。设备/设施状态监测动力环境监控安全防护监控运行维护管理LoRa变电站综合检测方案LoRa变电站无线测温解决方案困难与挑战：电气连接点容易发热且出现故障，有线方案存在布线困难且容易引发事故，诸如：变压器进出线处；室内外刀闸；单芯电缆及电缆接头处；母排及出线处；动、静触头处；罗万解决方案及优势：无线测温，无需布线；免维护，使用寿命≥10年；无源工作、安装施工方便；体积最小，易于安装；动触头测温室内外刀闸单芯电缆静触头测温母排及出线变压器进出线LoRa变电站无线测温解决方案电缆接头是电缆绝缘的薄弱环节，电缆接头故障容易导致电缆火灾事故，故迫切需要针对电缆沟电缆及接头温度进行在线监测，及时发现电缆及接头的温升现象，避免电缆及接头在运行中着火。实时预警报警系统，提前发现事故征兆，预防事故发生4全天候24小时在线监测，温度越限立即告警1避免危险区域人工巡检的困难和危险2提高管理效率，节约巡检成本3基于LoRa的配电房无线测温解决方案特点：在线实时监控；数据无线上传；过温自动告警；安装维护方便；铜排连接处CB夹具电缆接头与SCADA/DCS整合连续监视，过温自动告警现场温度监视系统实时显示基于LoRa的配电房无线测温解决方案系统功能简介：在线实时监控配电柜母排、触头、电缆接头等连接处温度；测温终端采用先进无源RFID无线传输技术，安装方便、免维护；测温范围广-25~125℃，满足各类电力测温要求；过温自动告警，保障配网设备运行安全；抗金属型腕带式音叉式基于LoRa的铁塔高压线路无线测温解决方案高压线夹无线测温高防护等级：IP68使用寿命≥10年无源感应取电高压线夹LoRa温度传感器长距离通信≥5Km免维护设计测温范围-25~125℃及时发现高压线夹处老化发热问题，解决无法实时测温的难题！目录二基于LoRa物联网能耗监测方案三基于LoRa物联网消防安全监测方案一LoRa技术简介四基于LoRa物联网资产设备管理方案五基于LoRa物联网综合监测方案基于LoRa的输电线路状态监测解决方案输电线路状态监测导线温度监测导线张力监测杆塔倾斜监测杆塔振动监测导线弧垂监测微气象监测绝缘子污秽监测线路覆冰预警监测基于LoRa物联网的资产可视化呈现用户状态感知：230MHzLoRa节点可智能感知被连接设备的运行状态，并实时上报到采集监控平台。可视化呈现：智能感知采集的数据，经平台智能分析处理后，以地图或拓扑方式可视化显示，管理者可直观的看到线路、用户的状态。变压器电能表报警自动扫描、巡检、盘点碎纸机打印机便携机台式机会议室电力公司碎纸机打印机便携机台式机实验室、机房仓库全生命周期管理：实现资产从采购、入库、调拨、使用、报废全生命周期管理。智能移动应用：设备、线路维护/检修时，可与两票智能匹配，将需要领取的资产/工器具自动推动到维护人员APP，且当维护人员漏拿/错拿工器具时自动告警提醒。LoRa资产读写器LoRa通道式资产读写器基于LoRa物联网资产管理方案结合RFID的LoRa物联网资产设备管理方案系统结构主要由定位标签、LoRa网关、电力公司定位监测平台组成。定位标签由目标人员及设备携带，定位基站通过LoRa无线通信网络与定位系统和可视化定位服务管理平台相连接。系统通过伪超声定位系统获取人员及设备的位置信息，并进行实时显示，为安保人员及设备的位置管理、部署策略调整、安全风险评估等应用提供数据和可视化支持。目录二基于LoRa物联网能耗监测方案三基于LoRa物联网消防安全监测方案一LoRa技术简介四基于LoRa物联网资产设备管理方案五基于LoRa物联网综合监测方案基于LoRa物联网智慧公寓酒店整体解决方案频点资源优化配置负载均衡协议归一通信管理数据分析

基于LoRa的综合监测方案方案结构图综合环境监测系统移动端应用