亨鑫科技工业物联网无线覆盖解决方案

责任编辑:朱文凤 2021.01.06 10:12 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。

1、整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

2、可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。

工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器,以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节,从而大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上,工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

本方案中无线信号的均匀覆盖通过漏缆实现,将辐射型漏缆安装在移动端行动轨迹附近,通过软跳线将服务器的无线设备与漏缆连接,再将接收天线固定在移动端,移动台通过接收天线接收无线信号,使得无线信道畅通,移动端的收发天线与漏缆间实时进行信息交互,实现工业物联网无线网络的接入。

方案设计时,只需勘查覆盖信号的区域长度,即可根据覆盖条件以及无线设备参数,进行链路计算,而后确定单端信源馈入或双端信源馈入,确定本方案中物料种类与数量,设计方便成熟,可靠性高。

1、 工业物联网的典型应用

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图1 工业物联网无线解决方案典型应用

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2、 方案与服务针对工业互联网无线覆盖,亨鑫科技推出工业互联网无线解决方案,该方案承载5G NR(支持0.8~3.6GHz接入)or WLAN 2.4G(支持0.7~2.7GHz接入)或 5.8G(支持5.0~5.9GHz接入),可在限定空间内建立稳定、可靠的无线信号通道,产品包括漏缆、天线、无源器件以及配套附件等。在可能对普通天线通讯的无线系统造成故障的区域,漏泄同轴电缆可作为局域网接入点的特殊天线使用。本方案的高可靠性取决于漏缆辐射无线电场的可控性,稳定性取决于漏缆辐射无线电场的均匀性、高性能器件的稳定性,同时无接触的数据传输,无磨损,使维护量大大降低,节省了滑触线和拖缆的更换成本。

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图2 工业物联网无线解决方案示意图

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3、 相关应用领域与系统应用领域

系统

港口综合应用

港口自动化系统,RCMS系统,业务调度系统,作业机械监控系统,海关查验系统

物流领域

自动分拣系统,堆垛机,行李分拣系统,立体车库

工业、制造业

智能工厂,流水生产线,智能仓储,移动的工位,制药,包装

医疗、保健

服务& 诊断

智能家居

中央智能吸油烟机系统

其他

周界报警系统、应急通信、应急救援系统、临时舞台

3.1 城市综合管廊自动巡视系统城市地下管道综合走廊,是在城市地下建造一个集约化的隧道空间,将电力、通讯、燃气、供热、给排水等两种以上市政管线集中敷设在该隧道内,并设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、设计、施工和维护。具有综合性、长效性、可维护性、高科技性、抗震防灾性、环保性、低成本性、投资多元性和营运可靠性等特点。

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与5G网络融合,采用无线方式将巡视数据、语言、视频通过5G网络传输至中心控制台或异地专家组,构建实时的直播操作与巡视场景,便于现场工作人员与指挥中心、专家组的沟通与互动。现场操作人员也可根据指导视频,安全操作要求逐步进行巡检。

3.2 智慧港口,港口自动化系统、自动行车系统智能港口是充分借助互联网、传感器、云计算、决策分析优化等智慧手段进行透彻感知、广泛链接、深度计算港口供应链各个参与方之间无缝连接与协调联动,从而低港口管理运作做出智慧响应,形成信息化、智能化、最优化的现代港口。

随着世界经济的发展,全球集装箱运输量的迅速增长,集装箱码头吞吐能力不足的问题逐渐成为很多港口的发展瓶颈。尤其是地资源越来越昂贵,港口不可能无限制的扩大占地面积,在现有的土地规模下,如何挖掘港口潜力,改进港口规划与管理水平,提高港口吞吐能力,是未来港口面临的难题。

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传统港口的重型器械(桥吊/轮胎吊/轨道吊)操控依赖人工作业,港口自动化系统,将人工现场作业升级为远程作业或自动作业+人工监控。采用工业无线网解决方案解决Wifi天线室外覆盖效果差,抗干扰能力弱问题。

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3.3 智能物流、自动分拣系统在可能对普通天线通讯的无线系统造成故障的区域,漏泄同轴电缆可作为工业无线局域网接入点的特殊天线使用。通过使用与需覆盖信号的区域长度相当的辐射型漏缆,漏缆通过软跳线连接到服务器的无线设备;根据覆盖区域的长度,依据链路计算的结果,可以使用直接馈入或功率二分、三分等馈入,也可选择使用单端信源输入或双端信源输入方式。使用辐射型漏缆安装在传输装置附近,移动端通过收发天线与漏缆间进行信息交互,实现智能物流自动分拣系统无线网络的接入。

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自动分拣系统直连AP架构示意图

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自动分拣系统AP功率二分架构示意图

3.4 智能工厂、自动流水作业、自动检测、自动搬运、智能仓储、智能补货系统依托5G专网,通过本方案可以实现5G信号信号全厂区无死角覆盖,解决了工业无线覆盖应用场景使用传统WLAN天线覆盖时存在盲区弱区、场强波动大、信号干扰和指令掉包等问题,具有信号覆盖稳定、可靠的特点。便于工厂物联网与5G网络完美融合,将生产制造管理系,质量检测系统,物料管理系统等完全打通,运用自动生成设备、自动检测设备、物料运输AGV自动小车、立体仓库等工具,将车间的生产系统——生产设备、质检系统——质检设备、物料管理系统——立体仓库、AGV小车连接,实现工厂流水生产线操作、质检(自动化检测与记录)、仓储、搬运的自动化运行、管理与记录、工厂数据云存储、平台化运营与远程管理等功能。

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3.5 中央智能吸油烟机系统传统吸油烟机共用烟道内油烟被动排放,当多个厨房开始产生油烟时,很容易产生烟道堵塞和噪声污染问题。中央智能吸油烟机系统主动吸气,采用漏缆与分机通信,自动控制烟道的启用,解决烟道堵塞与噪声污染问题。

中央智能抽油烟机烟道阀门无线桥接方案,烟道主机在楼顶,每间房都有各自的烟道控制阀,要通过烟道通信实现主机对每个阀门的控制。该方案还可扩展到对燃气管道、供水管道的阀门控制。

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传统的通常使用WLAN 天线进行无线信号的传输,在烟道内由于空间狭小,通常会导致信号强度弱、指令掉包等问题。使用漏缆来进行无线信号传输会大大改善以上问题,加强烟道通信的可靠性和施工便利性。

该方案还可拓展应用到燃气管道、供水管道的阀门自动控制系统。

3.6 智能采矿智能采矿是以智能化、自动化采矿装备为核心,以高速、大容量、双向综合数字通信网络为载体,以智能设计与生产管理软件系统为平台,通过对矿山生产对象和过程进行实时、动态、智能化监测与控制,实现矿山开采的安全、高效和经济效益最大化。使用基于WLAN技术的无线MESH网络技术,由监控中心发送指令,遥控铲运机进行各种动作,完成采矿作业。

3.7 周界报警系统在此类应用中,可将作为传感器使用,借助漏泄电缆辐射(或泄漏)电磁波,形成固定、稳定的辐射电磁场。当人或动物靠近漏泄电缆时,辐射泄漏电磁波发生扰动,通过检测到的扰动信号,判定入侵者与位置。

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