Giải pháp LoRaWAN của Advantech cho hệ thống theo dõi và cảnh báo lũ lụt
03/07/2020
Thách thức
Theo Munich RE, một trong những công ty tái bảo hiểm hàng đầu thế giới, thiệt hại chung từ thiên tai năm 2016 là khoảng 175 tỷ USD trên toàn thế giới. Trong số tất cả các thảm họa, lũ lụt được xếp hạng thứ sáu, chiếm 40 tỷ USD. Do đó, việc xác định cách dự đoán chính xác các sự kiện lũ lụt và giảm thiểu thiệt hại một cách hiệu quả đã trở thành một trong những ưu tiên cao nhất.
Lũ lụt và lượng mưa quá mức có thể gây ra sự gián đoạn hoặc thiệt hại đáng kể cho các tài sản và cơ sở hạ tầng quan trọng. Các nhà máy xử lý nước, ví dụ, thường được đặt gần các vùng nước và nhiều trong số chúng nằm trên vùng đồng bằng có lũ lụt. Do đó, việc triển khai FMDS hiệu quả tại các cơ sở như vậy đòi hỏi phải vượt qua các thách thức khi triển khai mạng, đặc biệt là vì hệ thống phải có khả năng hoạt động dưới độ ẩm cao và xử lý các thay đổi cấp tính về nhiệt độ để cung cấp báo cáo kịp thời về điều kiện môi trường.
Giải pháp
Khả năng theo dõi dữ liệu như lượng mưa, độ bão hòa mặt đất và mực nước thượng nguồn cho phép các công ty và dịch vụ tiện ích nhận được cảnh báo lũ sớm và có hành động phòng ngừa. Ngay cả đối với nhiều hệ thống tương tự đã có, hiệu quả của chúng có thể được cải thiện bằng cách áp dụng loạt sản phẩm Wzzard LRPv.
Có thể sử dụng các nút LoRaWAN Wzzard LRPv và gateway WISE-6610 để thiết lập mạng cảm biến không dây công suất thấp với công nghệ LoRaWAN và điều này có thể cho phép báo cáo dữ liệu tới máy tính hoặc ứng dụng đám mây của bạn thông qua cổng mạng trung tâm. Các cổng hữu ích nhất có thể sử dụng cả kết nối dữ liệu có dây và không dây, có nghĩa là bạn có thể định vị chúng ở hầu hết các vị trí.
Phần mềm của bạn sau đó có thể kết hợp dữ liệu của bạn với thông tin của bên thứ ba như báo cáo thời tiết từ các dịch vụ thời tiết quốc gia. Điều này cho phép hệ thống của bạn đưa ra các quyết định thông minh như đưa ra thông báo SMS kịp thời cho công chúng để sơ tán, báo hiệu và phát cảnh báo thảm họa và triệu tập các đội phản ứng khẩn cấp.
Các nút LoRaWAN Wzzard được đặt ở các vùng xa và được kết nối với các cảm biến như các nút để theo dõi mực nước, độ bão hòa mặt đất và lượng mưa. Các nút truyền cảm biến dữ liệu thông qua công nghệ không dây Lora đến một gateway WISE-6610 được đặt trong trung tâm điều khiển nằm cách xa nơi đó.
Khi gateway WISE-6610 LoRaWAN nhận dữ liệu được gửi từ các nút Wzzard LRPv LoRaWAN, nó sẽ chuyển dữ liệu đến PC cho máy chủ ứng dụng và quản lý SCADA.
Do một trung tâm điều khiển duy nhất có thể chịu trách nhiệm giám sát nhiều địa điểm, nên một bộ chuyển mạch có thể hỗ trợ thu thập và sắp xếp dữ liệu từ nhiều cổng WISE-6610 trước khi truyền dữ liệu tới PC.
Với đủ dữ liệu cảm biến, hệ thống có thể hỗ trợ phân tích mức độ nghiêm trọng của trận lụt và những hành động nào được yêu cầu để đáp ứng với các khả năng hiện tại.
Tính năng, ưu điểm và lợi ích
Công nghệ kết nối không dây LoRaWAN
LoRaWAN là một kỹ thuật điều chế vô tuyến phổ rộng chirp độc quyền để sử dụng trong mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN). Đây là một đặc điểm kỹ thuật của mạng LAN được thiết kế để cho phép liên lạc ở tốc độ thấp, tốc độ bit thấp giữa các thiết bị điều khiển (tức là các đối tượng được kết nối) như cảm biến chạy bằng pin và nó sử dụng các băng tần tần số vô tuyến phụ không có giấy phép như 196, 433 và 868 Mhz ở châu Âu và 915 MHz ở Bắc Mỹ. LPWAN có thể được sử dụng để tạo mạng cảm biến không dây hoặc cơ sở hạ tầng hoặc dịch vụ của bên thứ ba.
Nút Wzzard LRPv LoRaWAN và cổng WISE-6610 hỗ trợ giao tiếp mạng tầm xa không dây mà không cần phải trả phí viễn thông, do đó giảm chi phí vận hành mạng đáng kể. Điều này đặc biệt thích hợp để giảm chi phí theo dõi lũ lụt vì hầu hết các vùng nước đều lớn và không có trung tâm kiểm soát nằm gần chúng. Hơn nữa, các giải pháp không dây truyền thống (ví dụ: các điểm truy cập) có phạm vi truyền dữ liệu hạn chế và do đó buộc người dùng phải áp dụng cách tiếp cận chuyên sâu để triển khai các nút cảm biến. Mặc dù các bộ định tuyến di động không bị ảnh hưởng bởi các vấn đề như vậy, chúng yêu cầu phải trả phí viễn thông ...
Bảo vệ IP66 cho các vị trí ngoài trời
IP là viết tắt của International Protecting Marking, là một hệ thống phân loại để đánh giá mức độ bảo vệ chống lại các mối nguy hiểm như bụi và nước. Với xếp hạng IP66, nút Wzzard LRPv và cổng WISE-6610 được bảo vệ chống xâm nhập và tiếp xúc với bụi cũng như các tia nước mạnh. Thiết kế nguồn kép của nút Wzzard LRPv (DC / pin) và cổng WISE-6610 cũng có nghĩa là người dùng có nhiều tùy chọn triển khai.
Các nút LoRaWAN Wzzard của Advantech rất lý tưởng để triển khai tại các đập và bờ sông vì sự hiện diện của nước, bùn, độ ẩm cao và các giọt nước / bụi trong không khí tại các địa điểm này là mối đe dọa thường trực. Với thiết kế nguồn kép, nút Wzzard LRPv LoRaWAN giải phóng người dùng khỏi yêu cầu phải cài đặt thêm cáp và do đó giảm chi phí trong khi đơn giản hóa việc triển khai. Ngoài ra, thiết kế hướng người dùng của cổng WISE-6610 đảm bảo việc triển khai thân thiện với người dùng. Công nghệ này không có nghĩa là bạn cần thay thế thiết bị hiện tại của mình, việc kết hợp công nghệ IoT vào mạng của bạn sẽ không khiến thiết bị hiện tại của bạn bị lỗi thời; thay vào đó, nó chỉ đơn giản là làm cho mạng của bạn thông minh hơn.
Chế độ báo động và chế độ tiết kiệm năng lượng kép
Nút Wzzard LRPv LoRaWAN có hai chế độ tiết kiệm năng lượng: chế độ ngủ (đối với khi một nút không được sử dụng) và chế độ hoạt động (đối với truyền dữ liệu theo lịch trình). Chẳng hạn, nếu một nút được lên lịch báo cáo dữ liệu cảm biến hai lần mỗi giờ, thì chế độ ngủ sẽ tự động kích hoạt khi nút không được sử dụng và chế độ hoạt động sẽ đánh thức nút khi dữ liệu phải được truyền đi, do đó đạt được mục tiêu sử dụng năng lượng hiệu quả. Một hệ thống báo động được cài đặt để thông báo cho người dùng khi giá trị vượt quá ngưỡng nhất định. Ví dụ, khi một trận lụt hoặc bão đang đến gần, nó mang lại một lượng nước rất lớn; trong trường hợp này, hệ thống báo động sẽ thông báo cho người dùng khi mực nước đã vượt quá một mức nhất định để có thể thực hiện các biện pháp phòng chống thiên tai.
Do đó, thiết kế thông minh của các chế độ tiết kiệm năng lượng và hệ thống báo động giúp giảm chi phí bằng cách tiết kiệm điện trong khi thúc đẩy sự an toàn bằng cách thông báo cho người dùng khi cần thực hiện hành động khẩn cấp.
Kết luận
Giải pháp LoRaWAN của Advantech, một nền tảng cảm biến LoRa tích hợp cao cho các ứng dụng từ quản lý dữ liệu cảm biến I / O đến chuyển đổi giao thức mạng, có thể được sử dụng để tạo thành mạng cảm biến, mang tới lợi ích ngay lập tức bằng cách cắt giảm chi phí bảo trì trong khi tăng năng suất tổng thể. Các cổng mạng LRPv của Wzzard kết nối với máy chủ ứng dụng hoặc SCADA của bạn để truy cập dữ liệu bằng giao thức MQTT thông qua mạng dữ liệu Ethernet hoặc không dây.
Các tính năng được mô tả cho phép đặt cảm biến và cổng Internet ở những vị trí không có nguồn AC hoặc Ethernet có dây, và tính linh hoạt cao của chế độ tiết kiệm năng lượng kép và hệ thống báo động có thể giảm thiểu chi phí bằng cách tiết kiệm điện và ngăn ngừa thảm họa.
Thông tin sản phẩm
- Vỏ bọc PBT polyester được gia cố bằng sợi, chắc chắn, đạt tiêu chuẩn IP66
- Tiêu thụ năng lượng cực thấp với pin và đầu vào nguồn bên ngoài (3.7 ~ 12 V)
- Tiêu chuẩn công nghiệp với dải nhiệt độ hoạt động rộng (-40 ~ 75 ° C).
- Các mô-đun người dùng phần mềm hiện có cộng với phát triển ứng dụng được hỗ trợ đầy đủ mang lại nhiều tùy chọn tùy chỉnh hơn cho người dùng
- Tiêu thụ ít năng lượng
- Cấp công nghiệp với dải nhiệt độ hoạt động rộng (-40 ~ 75 ° C)
- Hỗ trợ các giao thức IoT
