第 3 部分 - 尾矿坝远程监控问答系列: 世界传感系统的安装和操作

Worldsensing 关于尾矿坝物联网远程监控的网络研讨会为基础的问答系列第三期中,Vincent Le BorgneJuan Pérez Arcas回答了您关于 Worldsensing 安装和操作的问题。

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(Juan Pérez),岩土工程师、无线监控专家以及领先的物联网监控系统 Worldsensing 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。 

Worldsensing 节点坚固耐用,已在 -40ºC 至 +80ºC 的温度范围内进行过测试,因此能够经受地下矿井等恶劣环境的考验。我们对测试监控系统深度极限的项目持开放态度,并希望了解环境条件如何影响深层地下矿井的网络质量。Worldsensing 激光测距仪节点尤其适用于会聚监测。 

Worldsensing 节点还能读取多点钻孔延伸计、压力传感器和其他常用的地下监测传感器。Worldsensing 可用作深井内的最后一英里解决方案。节点通过无线方式将数据发送到地下网关,网关与用于机械控制和摄像头的光纤点相连,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。 

还不行。虽然您可以连接其他制造商生产的LoRaWAN设备,但无法集成使用 RST Instruments 的 RSTAR 或 Geokon 的 GeoNet 等通信技术的数据记录器。Worldsensing 正在与合作伙伴一起验证和集成 LoRaWAN 设备,这些设备可以在我们的解决方案基础上提供新的应用,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 Worldsensing 不兼容。我们已经在着手进行整合,希望能尽快与大家分享好消息。

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。 

目前我们确实没有更多通道的节点。我们有一个五通道振动线节点和一个四通道模拟节点。此外,我们的数字节点可以读取多达 30 个数字传感器链,或使用外部电源读取多达 50 个传感器链。请告诉 我们您对混凝土面板堆石坝的监测需求,我相信我们一定能找到解决方案。

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。 

LoRa 可以跨越一些障碍。例如,一些 Worldsensing 节点安装在巴黎一栋大楼的第 7 层,网关安装在地面,接收无线电信息。但是,如果存在厚厚的混凝土(如大型混凝土大坝)或岩石(如地下采矿),则只能在通道中使用无线技术。

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,Worldsensing 不使用网状网络。我们使用星形网络。无线电的灵敏度意味着节点并不总能看到网关,可以克服一些障碍。尽管如此,我们始终建议将网关安装在高处,以提高覆盖范围,尤其是在节点没有视线的情况下。

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。

使用世界传感监测套件收集数据的最大间隔时间是多少?

胡安-佩雷斯。 

目前,使用 Worldsensing 时的最高采集率是每 30 秒采集一个样本,最低采集率是每 24 小时采集一个样本。

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。 

我们使用的是重型普通全向天线,可以向各个方向均匀广播。对于我们的大多数应用来说,15 千米范围的普通天线通常绰绰有余,但理论上也可以使用定向天线。 八木天线是最常见的类型。我们并不经常使用这种天线。

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。 

Worldsensing 系统提供有关无线网络可靠性的详细信息。所有无线电信息都包含一个序列号,因此可以确定收到和丢失的信息总量以及前五天中每一天的信息量。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,Worldsensing 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