基于LoRa的低功耗压铸机状态监测系统研究

摘要

为保证压铸过程高效、稳定的进行，超大吨位压铸机监测系统需同时监测多个关键位置，但传统压铸机有线监测方案监测点少且接线繁杂。为实现长期多点远程监测压铸机状态，设计并开发一种基于LoRa模块的低功耗压铸机状态监测系统。系统通过LoRa无线通信技术与E22-400T系列LoRa模块的自动中继、空中唤醒（wake on radio, WOR）工作模式等功能组建低功耗广域网（low power wide area network, LPWAN）,实现96个节点同时在线监测，结合温度与加速度传感器实时监测压铸机运行状态，由QT开发的可视化界面完成人机交互。通过低功耗设计分布式采集节点，中继节点扩充通信距离，提高通信抗干扰能力和稳定性，监测主机实现远程监测与数据可视化。将采集节点安装于压铸机测量点进行实时监测，实验表明：系统采集节点连续运行10 d平均工作电流0.863 mA,配置1500 mAh容量电池可支持分布式采集节点连续工作72 d,满足长期不断电多点远程监测超大吨位压铸机状态的需求；在复杂工业环境下的通信距离为500 m,丢包率小于1%、误码率小于1×10^-6;振动采集量程±200g且误差在±0.2g以内，温度测量误差在±0.5℃以内；温度、振动、电池电量数据异常上报率100%,能及时准确地发现压铸机的异常数据。

关键词

压铸机 / 状态监测 / LoRa / 低功耗 / 中继 / 分布式采集 / E22-400T

基金资助

广州城市理工学院重点科研基金(53/K0224002)