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无线感测监控不遗漏 精确掌握储槽液位耗能
[作者 Alf Helge More]   2021年09月02日 星期四 浏览人次: [2612]

现今,一些设施的燃料耗尽仍然会带来生活不便生活甚至危及生命。无线感测器可以协助人们保障燃料箱中的燃料不被耗尽。


在远端监控储槽液位方面,蜂巢式物联网和低功耗蓝牙技术都发挥了重大作用,协助防止燃料、或在农业及工业的生产或运输中所需的任何液体耗尽。



图一 : 不论是蜂巢式物联网和低功耗蓝牙技术,在远端监控储槽液位方面都能够发挥重大作用。
图一 : 不论是蜂巢式物联网和低功耗蓝牙技术,在远端监控储槽液位方面都能够发挥重大作用。

农场场景

有些农场的规模很大,十分惊人。欧洲最大的农场是位于罗马尼亚的一块面积为570平方公里的耕地,这与新加坡的国土面积已经不相上下。但是如果与世界上最大的农场,也就是位在中国黑龙江省牡丹江市的超级农场相较起来,简直不值一提。牡丹江农场占地面积达90,000平方公里,饲养了大约十万头乳牛。从农场的一端开车到另一端再返回,需要花费12个小时,因此以往酪农每日往来农场非常耗时,而用来工作的时间只剩下很少。


如今,凭借支援LTE-M网路的蜂巢式连接技术,可以使位于农村偏远区域的储存槽以无线方式上传其资料,让使用者以智慧手机、平板电脑或电脑通过云端平台来监控燃料、水或肥料的储量水位。


去年推出的CoreKinect TankTrack就是一款采用蜂巢式物联网技术来实现农场储槽液位监测器的方案。它包含一个电池供电的无线仪表读取器,可以使用四个永磁体连接到任何氨、丙烷或柴油的储槽上。


通过Nordic nRF9160支援的LTE-M网路蜂巢式连接技术,可将储槽液位水准和GPS位置资讯发送给农场工作人员,从而能远端对物料短缺时及时采取措施。



图二 : 多模式NB-物联网/LTE-M nRF9160系统封装(SiP)位於专有的农场储罐级监控器和资产跟踪器的核心,能够消除农场燃料或肥料耗尽的普遍问题。(source: nordicsemi)
图二 : 多模式NB-物联网/LTE-M nRF9160系统封装(SiP)位於专有的农场储罐级监控器和资产跟踪器的核心,能够消除农场燃料或肥料耗尽的普遍问题。(source: nordicsemi)

呼应工业需求

一系列工业应用已验证远端液位监控解决方案在该领域具有重要的价值。废水、化工和石化以及采矿行业都需要对流体进行间歇性观察,以确保储槽不会耗尽或溢出,或者流体从储槽中流出的情况符合预期。


即便工业设施传统上依赖于有线感测器网路,随着无线网路被投入应用来提供更便捷的部署、重新配置和更换等操作,这种趋势正慢慢地发生转变。


使用者可以部署这些无线解决方案来取代成本高昂且会影响生产的电缆铺设工程,并且以无线感测器来连接那些难以触及的物料物品。这些感测器可以使用独立的电池持续运行数年。


对于产生更高资料速率的远端储槽或感测器,蜂巢式物联网不仅是具有低功耗的远端监控解决方案,还具备很好的经济效益。


防盗油应用

车队管理公司Verizon Connect表示,燃料成本可能占到公司总体支出的30%。由于影响卡车燃料使用的因素太多了,比如速度、突然?车、加速、风和发动机空转,因此很难判断过度使用燃料是否因为粗心驾驶,还是因为「盗油」(skimming,非法排放燃油给其他车辆或出售)。由于卡车运输行业每年有将近100亿美元柴油被盗窃,因此解决这个问题已成为当务之急。


来自俄罗斯的M2M和物联网设备制造商Escort Group推出了无线燃油液位感测器产品,这款解决方案利用Nordic Semiconductor的系统单晶片nRF52832 SoC提供支援的低功耗蓝牙技术。感测器设备在成功连线之后,将以无线方式将资料发送到支援低功耗蓝牙和GPS的追踪设备,而后者可将资讯传输到云端。这样一来,车队管理人员就可以通过云端查看详细的资讯内容。


Escort TD-BLE燃油液位感测器还提供「黑盒子」功能来减弱电磁入侵(electromagnetic tampering)的影响,这是为了盗由试图干扰感测器的讯号来达到受监控的时间,这看起来似乎很聪明,但是人们仍然可以通过感测器上的Nordic SoC恢复过去三十天的确切历史纪录,为车队经理提供必要的资料以调查任何可疑事件。


对于农户、车队经理和工业营运而言,在人们无法监测液位时,无线液位监测解决方案可以持续地监测储槽液位,这样可让所有人都能够做出及时有效的判断,不必盲目猜测燃料将于何时耗尽,同时还能够降低成本、提高效率及增强安全性。


(本文作者Alf Helge More任职于Nordic Semiconductor公司)


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