基于無線LoRa技術的電采暖集中溫控系統的設計
一、系統概述
電地熱、電采暖是我國近年來新興的一種集中供暖方式,由溫度控制器對地熱電纜進行加熱控制.與傳統熱水采暖相比,該采暖方式具有環保,節能,經濟等優點。但現行的地熱電采暖系統主要應用在學校,辦公樓宇,機楊車站,公共辦公樓宇,畜牧養殖等場所,從而需要實現綜合網絡物聯管理和舒適節能控制。
廈門德力信T3600-LoRa無線電采暖遠程控制系統,是一個成熟悉的遠距離的無線通信技術,在工業監控領域,樓宇自動化,家用系統控制具有廣闊的市場空間. 為改變我國北方地區傳統供暖給人們帶來的諸多不便,本文通過對LoRa技術的分析研究,給出了一種采用433射頻收發技術相結合的一個符合LoRa標準的硬件網絡平臺.系統由硬件和軟件兩部分組成.在系統硬件設計中,完成了現場監控單元,溫控節點和LoRa節點等的設計;系統軟件設計完成了上位機軟件設計,下位機軟件設計,人機接口的設計。 本文所研究設計的基于LoRa技術的樓宇電采暖溫控系統具有智能化操作,節約能源和性價比高等優點,具有廣闊的應用前景。
二、設計原理:
2.1、軟件、數據網關、溫控器的通訊原理
T3600-LoRa無線電采暖遠程控制系統,與采集器的通訊標準為互聯網通訊(MQTT互聯網通訊、采用GPRS以及路由網絡實現數據通訊:這種方案有利于網絡拓樸,不受時間、地點限制。而且采取此方案更利于系統穩定和平衡傳輸。) 每—臺電采暖智能溫度控制器獨立完成電加熱設備的各種狀態的數據采集和控制任務。上位機軟件系統以周期詢問的方式與數據采集器實現穩定的LoRa無線通訊,數據采集器將采集到智能溫度控制器的狀態上傳至上位機管理中心。上位機軟件系統又將采集到智能溫度控制器的實時狀態進行邏輯分析,并將控制結果通過LoRa無線信號控制發送至智能溫度控制器,實現自動化控制管理。
2.2 電采暖軟件工作控制原理的實現
軟件設計,采用多級權限設計管理實現。通過布署在云端的遠程網絡管理系統,用戶可以通過手機、微信小程序、電腦瀏覽器等各種形式操作、查看每個網絡溫控器節能的工作狀態,遠程控制、定時任務控制、用電負荷管理、用電能耗分析、不同學校間用戶習慣綜合分析等功能。
三、系統優勢
1、高速與穩定的平衡控制
通訊距離支持達5公里以上。網絡通訊速度達千兆互聯網通訊速度,每套系統可監控溫控器容量可達5萬個。
2、監控與控制
系統監測功能通過列表顯示計量設備及控制末端的使用狀態。當系統某處設備發生故障時,系統通過遠程故障報警,保存故障記錄并定時跟蹤故障檢測。 系統具有遠程控制功能,即在系統的控制中心就可以直接控制末端的使用,如:開機、關機;或者定時設置節能模式或其它功能。系統也可采用遠程控制方式將溫控器鎖定,防止操作。
3、分時段控制計劃
系統可以根據樓盤項目的不同時間段使用情況,按預設置的分時間段控制計劃,分時設置每個或每組溫控器的溫度、啟停狀況。(如學校宿舍樓、教學樓不同時間段不同的工作計劃等)。
4、分時段溫度采集
系統集成預定義分時段溫度采集功能。根據用戶預先定義的多個時間段,系統按不同時段實現每個溫控器溫度及全部工作狀態采集,并供以任意時段查詢及數據報表導出。
5、能耗統計與分析
系統將準確記錄每個采暖器的使用時間,并根據負載的功率,按每天、年月統計分析每個采暖器的能耗狀況。管理員可根據統計結果,合理制定每個采暖器的使用計劃。有效提高能耗利用率,延長采暖器使用壽命
6、氣候補償節能控制
針對有峰谷電價蓄熱式項目應用。用戶在系統中錄入峰谷時段,系統根據室外環境溫度及室內溫度對比,自動計算低谷用電時段采暖設備蓄熱時長,達到大幅度降低電費的目的。
7、查詢與報表生成
報表管理上采用報表自動生成機制,管理員可以靈活地對每次的數據查詢生成報表,同時可以計算任意指定時間段上的使用報表。支持固定月報表、分段報表、詳細報表等多種報表方式。在機房監控室內可隨時查詢各采暖器每天、每月、每年的所有記錄。
8、權限管理
系統權限是分級管理,不同人員具有不同的管理權限。系統管理員是大權限,同時可以分配其他人員的使用系統的權限。由于權限的統一管理,保證數據的保密性和保密性。可以防止無關人員亂操作,破壞系統或資料。
9、數據設計
系統中各用戶的使用數據分級保存。同時系統還提供數據每天備份功能,可將重要的數據備份到光盤或其他設備上。從而保證數據的保密。
10、互聯網集成控制
系統具備集成互聯網遠程控制能力。同時具備當地局域網控制功能、互聯網遠程控制功能。系統溫控器帶載能力5000個以上,同時采集時間1分鐘以內。

五、應用介紹:
主要是針對集中供暖的系統控制,降低能源浪費,提高能源利用率,延長系統壽命,降低建筑能耗成本,使得辦公或者居住環境更加的舒適。
T3600電地暖集中控制系統主要應用于需要集中控制的采暖工程,如:學校、機場、公路融雪、工廠、企業事業單位、酒店賓館、辦公大廈等。
七、技術特點:
1、溫控器與數據采集器之間通訊:采用LoRa無線組網,實現穩定可靠的,穿墻通訊。免去樓宇通訊走線,節點人力和施工,調試成本。
2、每個溫控器 可以設置為信號中繼節能,可以實現多級信號中繼。增強無線網絡信號復蓋,節能產品成本,提高產品的利用率。
產品成熟可靠,有成熟的應用案例。需要做到每個溫控器控制點 無死角,信號穩定,安裝方便,持久穩定。