2009年8月,溫家寶“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯網研究院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注。
物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet ofThings”。在這個網絡中,物品能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別技術,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。
城市燃氣監控系統
一個城市燃氣系統一般有一個調度中心,一個或多個門站、幾十個中壓調壓站、幾百個中低壓調壓站。這些門站、調壓站分布在城市的各個地區。
城市燃氣監控系統主要由以下幾個部分組成:現場儀表設備、RTU、通訊系統、計算機監控系統、監控軟件。
傳統的監控系統架構由儀表層、設備層、監控層組成,從網絡來說,劃分為設備網絡、站級通信網絡、廠級通信網絡,系統最終實現的功能是將生產數據傳輸到管理系統。但是在傳統的架構中,我們只是把測量結果進行傳輸和管理,但是對每個設備的具體特性我們沒有進行標識和管理,如果我們把傳統監控系統和物聯網結合起來,就能實現這樣的功能,這一應用需要對儀表層進行改造,采用無線儀表網絡,通過無線儀表、無線網管,實現無線采集。
無線采集系統在燃氣物聯網中的應用
中高壓調壓站無線采集系統
無線采集系統在中高壓站點的引入,可使整個燃氣調壓站的系統結構大大簡化。特別是在老系統的改造中其優點更加突出。
對于已不能正常工作的儀表,可以直接更換為無線儀表。用戶不用再打開電纜溝重新布線,也不用再校對控制箱內復雜的線路。 系統架構如下圖所示。
圖中虛線部分為無線網絡,實線部分為以太網。
F-無線儀表,為網絡中端點設備(無線壓力、無線溫度)。
RTU-可接入無線儀表,也可接入有線儀表,作為特殊的采集控制單元。
R-ZigBee路由,不具備數據處理功能,僅負責完成數據的接力通信。
C-ZigBee網關,為ZigBee網絡中的協調器,完成ZigBee到以太網的轉換。
手持設備用于設備的循檢維護。
中低壓調壓站無線采集RTU
一個城市中可以只有一個門站,數量不多的高中壓站,但中低壓調站的數量通常會有數百個,通常位于居民小區中。
城市燃氣中壓管道進入中低壓調壓箱,經過減壓后進入居民家中。城市燃氣公司需要了解中低壓站的進站壓力和出站壓力。
采用無線數據采集系統后,RTU變的非常簡單。RTU機箱內部只有一塊無線網關模塊與無線儀表通訊,一塊無線通信模塊(通常是GPRS/CDMA /3G模塊)與城市燃氣調度中心通訊。RTU的功率降低很多,更加適合采用太陽能供電系統。
壓力變送器的安裝也更加簡單,省去了麻煩的現場施工。