基本结构
将磁场设置到电磁流量计的管道两端,依据法拉第电磁感应定律,当有液体在管道中流动时,相当于导体在做切割磁感线运动,会在两个检测电极上产生感应电势,感应电势的大小与流速成正比。电磁流量计的密封性能好,而且测量过程中不与流体接触,不影响流体的自由流动。电磁流量计由流量传感模块和信号转换模块两部分组成,传感器可以将流量数据转换为感应电势,信号转换器把电磁传感器输出的毫伏级电压信号放大并转换为可被工业仪表接收的标准直流电源,电压或脉冲信号输出,以便与仪器及调节器配合,实现流量的指示,记录和运算。
LoRa(Long Range),为低功耗广域网(LowPowerWide Area Network)通信技术的一种,LoRa 无线技术的出现,改变了关于传输距离与功耗的折中考虑方式,不仅可以实现远距离传输,并且同时具备低功耗,低成本的优点,与WiFi蓝牙、ZigBee 等技术相比,真正实现了大区域物联网低成本全覆盖。LoRa设备的传输距离在城镇可达2-5 千米,在郊区可达15千米。LoRa无线技术相比于NB- U/ r 技术,特点更加突出,是更加适合企业部署的一种物联网技术。LoRa的覆盖距离要比NB- loT 更远,抗干扰能力更强,由于低功耗采用空中唤醒技术,这比缩减数据帧更加具有实际意义,针对供暖管道的部署环境复杂,综合考虑,LoRa 更适合在寒区供暖系统中使用。
工作原理
基于LoRa 技术的无线流量计由控制,计量,通信,电源,存储五个模块组成。以电磁流量计为主体的计量模块将采集到的供暖管道数据发送到通信模块,基于LoRa 技术的通信模块将流量数据存储并且发送到由管理人员监控的控制模块,管理人员通过控制模块和通信模块向流量计发送指示。电源模块是无线流量计的能源中心,可以为流量计的其他模块提供动力支持。流量计安装完毕后可在小区内形成控制网络,网络示意图如图1 所示。
无线流量计的优势
1、电磁流量计内没有可动部件,测量流体流量时无能量损失,无机械惯性,所测得流量数据受流量计本身影响较小,反应十分灵敏。
2、测量范围广,量程比大部分为几十到一百比一,流速可测范围为0.3 到10 米每秒。
3、量计外接LoRa 无线射频模块,可将流量数据通过无线信号传送给几公里范围内的供暖管道管理人员。
4、LoRa 技术在同样的功耗条件下比其他无线传输方式传播的距离更广,它在同样的功耗下比传统的无线射频技术距离扩大三到五倍,真正实现低功耗和远距离的统一。
5、安装方便,施工简单,克服了传统电缆传播信号的操作困难,安装易受环境影响的缺点,更加适用于寒区复杂的小区供暖系统。