基于LPWAN和LAN混合通信模式的高分辨率油管无损检测系统

发布时间：2022-01-16 08:47

　　针对传统油管无损检测系统数据传输方式不高效、不灵活的问题,论文提出设计基于低功率广域网络（LowPower Wide-Area Network,LPWAN）和局部区域网（Local Area Network,LAN）传输方式的混合通信模式的数据通道。选择符合LPWAN传输协议以及LAN传输协议的模块来设计无损检测装置与上位机间的数据传输通道。实际应用效果表明,文中所采用的LPWAN无线通信模式可以使油管无损检测系统的下位机方便的布置于容易损毁传感器线路的现场,所采用的LAN传输方式有效地杜绝了现有USB接口设备升级时传输数据量受限的问题,采取LAN传输方式使传输速度得到提高,为增加采集通道数量和提高检测精度提供了基础。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

永磁体及霍尔传感器布置方式

如图3所示，霍尔传感器信号采集部分、信号处理电路、主控制器、遵循LPWAN协议的LoRa数据无线传输模块及遵循LAN协议的有线传输模块共同组成了油管无损检测系统下位机。2.1 LoRa数据无线传输模块

在油管无损检测下位机上利用遵循LPWAN协议的LoRa数据无线传输模块设计无线数据通道，此模块支持FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRaTM及OOK调制方式，具有低至-141dBm的超高接收灵敏度，支持半双工SPI通信，理论传输距离10km。在进行油管无损检测的时候一般都是在油田井口50米以内的距离，因此选择具有超远距离传输能力的模块，能够满足油管无损检测要求的无线传输信号强度及数据链路的抗扰能力，对为提高传输检测数据的可靠性提供了条件，LoRa数据无线传输模块与控制器的接线如图4所示。当需要检测油管的油井处于环境恶劣容易造成数据传输线损坏的位置时，可以选择LoRa数据无线传输方式在油管无损检测系统的下位机与上位机之间建立无线数据链路，以避免因数据线损坏造成的工作时间延误。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]基于多传感器融合的油管无损检测与缺陷量化技术研究[D]. 杨涛.天津大学 2004



本文编号：3592323