第3部分 - 尾矿坝的远程监测问答系列。 载荷传感器的安装和操作

在我们的问答系列的第三部分中,Vincent Le BorgneJuan Pérez Arcas根据Worldsensing关于尾矿坝物联网远程监测的网络研讨会,回答了你关于Loadsensing安装和操作的问题,现在可以点播。

使用带有网关的SIM[用户识别模块]卡,你能否在预设的时间间隔内,如每小时,自动将数据推送到FTP[文件传输协议]站点?

胡安-佩雷斯,岩土工程师,无线监测专家,基于物联网监测的领先系统Loadsensing的产品负责人。 

是的,网关有一个内部调制解调器,可以使用SIM卡进行连接。在单网关结构下,服务器准备通过FTP推送数据。没有预设的时间间隔:数据在读取后或每15分钟自动推送到FTP客户端。

在深矿井下如何传输数据?仪表系统在地下采矿点的深度限制是什么?你们是使用光纤还是有无线传输模式,将数据传输到外面或地面基站? 

胡安-佩雷斯。 

负载感应节点经过加固,并在-40ºC至+80ºC的温度范围内进行了测试,因此它们能够承受地下矿井等恶劣环境。我们对测试我们监测系统的深度极限的项目持开放态度,并了解环境条件如何影响地下深层矿井的网络质量。Loadsensing的激光测距仪节点在汇聚监测方面可以发挥特别的作用。 

载荷传感节点还可以读取多点钻孔伸长计、压力传感器和其他经常用于地下监测的传感器。Loadsensing可作为深层管线内的最后一英里解决方案。节点以无线方式向地下网关发送数据,这些网关与用于机械控制和摄像机的光纤点相连,以便将数据传输到地面。

现有的数据记录器能否被整合到这个系统中?

胡安-佩雷斯。 

还没有。虽然你可以连接其他制造商的LoRaWAN设备,但不可能使用RST Instruments的RSTAR或Geokon的GeoNet等通信技术来集成数据记录器。Worldsensing正在与合作伙伴合作,验证和整合LoRaWAN设备,这些设备可以在我们的解决方案之上提供新的应用,例如用于跟踪工人和小型机械。

当使用多个网关来减少数据损失时,你的软件是否能够结合来自多个节点的数据?

胡安-佩雷斯。 

如果你使用的是多网关网络,是的。无线电网络服务器结合了来自多个节点的无线电信息,这就避免了数据的重复或冲突。如果你使用的是单一网关,可以通过安装不间断电源系统或备用电池来尽量减少数据损失。 

当尾矿库在废物堆的后面,而办公室在另一边,你需要使用中继器吗? 

胡安-佩雷斯。 

在你描述的设置中,我们建议将网关安装在比废物堆更高的位置,并将其置于与尾矿坝的视线范围内。该网关有一个内部蜂窝调制解调器和一个以太网端口,因此它可以连接到矿山网络。重要的是,你要把网关定位成系统的天线。如果在你的矿山已经部署了用于蜂窝和语音无线电通信的通信塔,这些是放置网关的理想位置,因为它们有电源和连接。

形状阵列与你的记录仪站兼容吗? 

胡安-佩雷斯。 

形状阵列目前与Loadsensing不兼容。我们已经在进行这方面的整合,所以我希望我们能很快分享好消息。

无线节点最多允许你连接六个传感器。考虑到大坝,如混凝土面堆石设计,有大量的仪器设备,是否有一个节点允许更多的传感器?

胡安-佩雷斯。 

我们目前确实没有拥有更多通道的节点。我们有一个五通道的振动线节点和一个四通道的模拟节点。此外,我们的数字节点可以读取多达30个数字传感器的链,或使用外部电源的多达50个。我们了解您对混凝土面堆石坝的监测需求,我相信我们会找到一个解决方案。

LoRa可以在混凝土结构中使用吗,还是对障碍物太敏感?

胡安-佩雷斯。 

使用LoRa有可能跨越一些障碍。例如,一些Loadsensing节点安装在巴黎一栋大楼的-7层,网关安装在地面上,接收无线电信息。然而,如果有厚厚的混凝土块,如巨大的混凝土大坝,或岩石,如地下采矿,那么无线只能在画廊中使用。

当远程节点不能直接看到网关时,节点能否充当中继站,比如在网状网络中?

胡安-佩雷斯。 

不,Loadsensing并不使用网状网络。我们使用星形网络。无线电的敏感性意味着节点不一定要看到网关,可以克服一些障碍。说到这里,我们总是建议把网关安装在一个高点,以提高范围,特别是当节点没有视线时。

网关是否也能与仪器连接,还是只用于数据传输?

胡安-佩雷斯。 

不,不可能将仪器连接到网关上。网关只用于数据传输。事实上,网关是无线网络的天线。这就是为什么它应该部署在一个高点,如通信塔。网关通常位于远离任何岩土工程或结构传感器的地方。

节点数据记录器是在机上存储多个读数,然后传输它们,还是传输单个读数?

胡安-佩雷斯。 

由于传输的低功耗,数字节点或节点数据记录器在测量后传输每个读数,提供接近实时的数据。

使用Loadsensing监测套件可以收集数据的最大间隔是多少?

胡安-佩雷斯。 

目前,使用Loadsensing时,最高可能的采集速率是每30秒一个样本,最低是每24小时一个样本。

在节点上可以安装什么来增加无线电范围?

Vincent Le Borgne,矿业研发经理。 

我们使用了一个重型的普通全向天线,向各个方向均匀地进行广播。范围为15公里的普通天线通常对我们的大多数应用来说是绰绰有余的,但在理论上,使用定向天线也是可能的。 八木天线是最常见的类型。这不是我们经常要使用的东西。

你能否评论一下维护和故障排除的要求,特别是在偏远矿区的最初扩展期间?所需的维护工作是什么?能否由内部熟练员工完成?

胡安-佩雷斯。 

维护是最小的,取决于节点的位置。经过简短的介绍和基本培训,每个员工都能维护节点和网关,并通过移动应用程序管理数据。每月进行一次目视检查是很好的做法,特别是在有活动的地区。此外,我们建议你在检测到异常或丢失的读数后检查节点和传感器电缆。为了尽量减少人工维护回合,我们还建议你投资于能够显示网络状态的软件,并在停机时触发警报。 

最后,另一个重要的维护要求是电池。尽管电池可能持续10年,但根据电池寿命的估计和数据采集的频率来安排更换是很好的做法。 

在操作过程中,当远距离工作时,你能提到一些仪器的可靠性评估方案吗?

文森特-勒博格纳 

节点本身是可靠的,没有造成任何问题。即将推出的多网关平台也将通过允许项目上的冗余网关来解决可能的连接或数据丢失问题。

胡安-佩雷斯。 

Loadsensing系统提供关于无线网络可靠性的详细信息。所有的无线电信息都包括一个序列号,因此可以确定总的和过去五天中每一天的接收和丢失信息的数量。此外,还可提供与信号强度有关的信息。 

另一方面,与传感器测量的可靠性有关,Loadsensing节点包括内部检查,以便在可能的情况下传输经过验证的读数。

采矿业