基于Lora技術(shù)的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計

李勤 李毅 易兆 羅勇 黃利

摘 要： CNG加氣站獲取壓縮機(jī)房的數(shù)據(jù)需要借助PLC設(shè)備來完成。但PLC設(shè)備存在延時高、成本高、實時性差、不易擴(kuò)展等缺點(diǎn)，故本文基于Lora技術(shù)設(shè)計了一款新型壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，以便數(shù)據(jù)更好的呈現(xiàn)給值班人員，便于后續(xù)處理。

關(guān)鍵詞： PLC、Lora技術(shù);新型壓縮機(jī)控制系統(tǒng)

1 引言

壓縮機(jī)屬于通用機(jī)械設(shè)備，主要用于提升氣體壓力[1]。傳統(tǒng)壓縮機(jī)電氣控制系統(tǒng)多借助PLC設(shè)備，并將控制線、數(shù)據(jù)線、各類儀表等與PLC設(shè)備相連[2]，通過讀取PLC屏幕上的數(shù)據(jù)，即可獲取一級、二級排氣壓力等數(shù)據(jù)。當(dāng)CNG站出現(xiàn)異常情況，如設(shè)備壓力過高時，值班人員可通過PLC設(shè)備實現(xiàn)壓縮機(jī)的強(qiáng)制啟停操作。但借助PLC設(shè)備采集數(shù)據(jù)存在高延時、實時性差等問題。

鑒于上述問題，Lora技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?；贚ora技術(shù)的單片機(jī)在采集數(shù)據(jù)可以達(dá)到毫秒級，甚至是微秒級，將數(shù)據(jù)更好、更快的呈現(xiàn)給值班人員，便于現(xiàn)場的處理。

因此，本文基于Lora技術(shù)設(shè)計了一款新型的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)更為直觀的呈現(xiàn)給值班人員，確保風(fēng)險可控。

2 基于Lora技術(shù)的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計

Lora、LTE-M、SOGFOX等技術(shù)屬于長距離通信技術(shù)，具有功耗低、低延時、覆蓋廣等優(yōu)勢[2]，在工業(yè)檢測、智慧城市、醫(yī)療健康等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

本文所設(shè)計的新型壓縮機(jī)控制系統(tǒng)是由北斗模塊、Lora模塊、交流接觸器、繼電器、各類儀表、調(diào)試模塊、主控（MCU）、電源電路組成，如圖1所示。電源電路為各部分模塊供電。主控（MCU）是控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，還可以保存各類儀表數(shù)據(jù)、并提供遠(yuǎn)程通訊接口等功能。Lora模塊起到各類儀器儀表數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的作用。北斗模塊起到定位故障壓縮機(jī)位置的作用。各類儀表包括壓力變送器、溫度變送器等，起到采集機(jī)房壓縮機(jī)數(shù)據(jù)的作用。調(diào)試模塊則用于程序的下載和修改。繼電器、交流接觸器主要用于三相異步電機(jī)的驅(qū)動，主控通過驅(qū)動繼電器的觸點(diǎn)，再由觸點(diǎn)控制交流接觸器的打開或關(guān)閉，即可完成三相異步電機(jī)的啟停。

由圖2可知，基于Lora技術(shù)的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)將壓縮機(jī)房采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)Lora天線傳輸至Lora網(wǎng)關(guān)，Lora網(wǎng)關(guān)將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到Lora基站，最后通過基站將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，便于充裝站、控制中心的獲取。若出現(xiàn)異常情況，控制中心、充裝站可迅速獲取故障點(diǎn)的位置，并做相應(yīng)處理。

3 結(jié)束語

新型壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的研究還在路上，相信隨著技術(shù)的不斷更新和改進(jìn)，會使其更加完善，讓現(xiàn)場的情況更好的呈現(xiàn)給值班人員，便于做出相應(yīng)的處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]董超群，田芳，田家林，馬科篤，童亮.往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)整體安全性評價方法[J].西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，36（03）：83-89.

[2]劉穎，鐘玉珍.PLC在煤礦三相異步電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2014，35（07）：251-253.

作者簡介：

李勤，女，1977年6月生，1999年7月畢業(yè)于重慶大學(xué)電氣技術(shù)專業(yè)，?？?2004年畢業(yè)于中國石油大學(xué)油氣儲運(yùn)專業(yè)，函授本科。

（1. 西南油氣田燃?xì)夥止荆拇?610000;2.四川華油集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 610017）