需求概述

• 部分貼片機(jī)，如松下、富士品牌，配有一次性電池，用于在機(jī)器斷電后，給核心器件，如主板CPU、存儲器、貼片頭等供電，防止數(shù)據(jù)丟失；

• 由于是一次性電池，需要工作人員不定期測量電池電壓，確保電池處于有效狀態(tài)；

• 工廠機(jī)器設(shè)備多，人工巡檢費時、費力且不能及時檢測到電池的耗電狀態(tài)；

• 需要設(shè)計一套電池電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以更好的監(jiān)測電池電壓數(shù)據(jù)，電壓值處于臨界狀態(tài)時，即時發(fā)出報警信息，通知維護(hù)人員更換電池；

• 將采集到的電壓數(shù)據(jù)，在電腦上展示，生成歷史數(shù)據(jù)，報表、曲線、趨勢；

• 并可將數(shù)據(jù)，推送至MES或其它第三方軟件平臺。

技術(shù)實施難點

• 電池在貼片機(jī)上的安裝位置，分散，貼片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，電纜不方便從內(nèi)部穿過；

• 貼片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，不能安裝較大體積的產(chǎn)品；

• 貼片機(jī)經(jīng)常要前后移動；

• 貼片機(jī)上電源不易取得。

技術(shù)方案設(shè)計

根據(jù)貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)及使用特點，電池電壓采集系統(tǒng)的方案設(shè)計如下：

• 對于一個貼片機(jī)間隔，前后分設(shè)各一個采集點，采集相應(yīng)電池的電壓數(shù)據(jù)；

• 一個采集點安裝1臺采集裝置，采集3個電池電壓信號；采集裝置體積足夠小，可以簡單方便的安裝在貼片機(jī)內(nèi)部；

• 配置低功耗采集裝置，可以用電池供電；

• 采集裝置通過無線通信方式上傳數(shù)據(jù)。

通信網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計

• 在每個貼片機(jī)間隔內(nèi)部，前、后各設(shè)置一個數(shù)據(jù)采集點，每個采集點可采集3路電池電壓信號；

• 每個采集點，通過無線方式上傳采集到的電壓數(shù)據(jù)；

• 采集點裝置，通過LoRa無線通訊上傳數(shù)據(jù)至物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過Ethernet或Wi-Fi，接入LAN，推送數(shù)據(jù)至企業(yè)生產(chǎn)管控服務(wù)器；

LoRa無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)：

• 無線頻段：490MHz（ 430-510MHz ），可提供不同國家地區(qū)規(guī)定的頻段；

• 應(yīng)用于跨車間、廠房，節(jié)點電池供電的無線傳輸；傳輸距離300m至5Km；

• 網(wǎng)關(guān)支持Ethernet/Wi-Fi/RS485等接口，可同時向多個系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)。

采集節(jié)點配置示意圖

基于XIoT技術(shù)的貼片機(jī)電池電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，選擇XL65無線采集裝置，采集貼片機(jī)機(jī)隔上的電池電壓數(shù)據(jù)，無線上傳數(shù)據(jù)至XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)。

• 每臺XL65無線采集裝置，采集3路電池電壓信號；

• XL65工作電壓為DC6-24V，供電方式：配充電電池，機(jī)器工作時，用機(jī)器上的電源供電，機(jī)器斷電時，用充電電池供電；

• XL65無線采集裝置體積小，可用導(dǎo)軌安裝，或吸鐵石固定安裝；

• XL65無線采集裝置，安裝在貼片機(jī)間隔內(nèi)，可以隨貼片機(jī)間隔一道滑動，不影響貼片的使用、維護(hù)；

• XL65采集裝置上傳電池電壓，及自身工作電壓數(shù)據(jù)；并可設(shè)定電壓數(shù)據(jù)的上報頻率，保證及時上傳電壓數(shù)據(jù)的同時，也延長充電電池的使用時間；

平臺及網(wǎng)絡(luò)方案

基于XIoT技術(shù)的貼片機(jī)電池電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，平臺由1套XL.Cloud軟件、1臺監(jiān)控服務(wù)器構(gòu)成；通信網(wǎng)絡(luò)多臺XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)及LAN構(gòu)成。

• 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)通過無線方式，獲取智能傳感器的數(shù)據(jù)，通過局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)推送至監(jiān)控服務(wù)器；

• 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)支持Ethernet/4g/Rs485等通信接口，可將數(shù)據(jù)推送至多個平臺，可以是公有云或私有云平臺；

• 用戶根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模大小配置1臺或兩臺服務(wù)器，以及服務(wù)器技術(shù)參數(shù)；

• 用戶可選第三方生產(chǎn)管控平臺，直接從XL90網(wǎng)關(guān)，獲取數(shù)據(jù)；支持XL/9-RDS Redis數(shù)據(jù)交換協(xié)議，XL/9-DB 數(shù)據(jù)庫格式協(xié)議,支持MS SQL，MY SQL，ORACLE等數(shù)據(jù)庫；支持物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議MQTT、SOAP，以及工業(yè)、電力等等多種通信協(xié)議。

平臺軟件XL.Cloud

• 企業(yè)級的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)SaaS云平臺；

• XL.Cloud，是為工業(yè)企業(yè)用戶設(shè)計開發(fā)，對機(jī)器運行管控的平臺軟件，安裝在企業(yè)服務(wù)器，或第三方云服務(wù)器上；

• 中文、英文兩個不同的語言版本可選；

• 支持支持WIN Sever 2008、2012等以上版本操作系統(tǒng)；

• 支持支持MY SQL、SQL Server數(shù)據(jù)庫；

• 支持Ethernet、NB-IoT、LTE(4G)等通信方式的接入；

• 支持MQTT、LWM2M、SOAP，XL/6-IoT、XL/9-DB、XL/9-RDS，等等通信協(xié)議，并可和第三方數(shù)據(jù)庫，Oracle、SAP等交換數(shù)據(jù)；

• 支持10萬級采集節(jié)點并發(fā)。

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)XL90

• 選用深圳信立XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，讀取各機(jī)臺的運行數(shù)據(jù)，進(jìn)行協(xié)議、通訊轉(zhuǎn)換后，推送至服務(wù)器軟件平臺；

• 1臺XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，構(gòu)建兩個獨立的LoRa通訊網(wǎng)絡(luò)，讀取64（理論上不受限制）個節(jié)點數(shù)據(jù)，推薦讀取32點；

• 支持MQTT、SOAP、API、Modbus、IEC60870-5-104等通信協(xié)議和第三方軟件平臺通信；

• 支持XL/9-RDS，以Redis方式向第三方系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)；

• 支持XL/9-DB 數(shù)據(jù)庫格式協(xié)議，向MS SQL，MY SQL，ORACLE等數(shù)據(jù)庫推送數(shù)據(jù)；

• 用戶原有的軟件平臺或第三方生產(chǎn)管控平臺，無需修改，就能從XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)獲取數(shù)據(jù)。

• XL90設(shè)計有多種通信接口，每個通信接口都可設(shè)定為上行或下行通訊，配置成不同的通信協(xié)議；

• 作為通訊網(wǎng)絡(luò)的核心，可同時向不同的系統(tǒng)通信；

• XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場HMI，企業(yè)內(nèi)部的多個系統(tǒng)軟件平臺；

• XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，通過LTE(4g)/NB/GPRS將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器；可接入私有云服務(wù)器，或有云服務(wù)器，支持oneNET、AWS、Azure，以及及百度、阿里、騰訊，及其它公有云平臺；

• 可為用戶設(shè)計開發(fā)指定的通信協(xié)議。