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有人物联网借助LoRa®赋能建筑工地智能化管理

发布时间:2021-01-28 16:02:04 所属栏目:物联网 阅读:

建筑行业作为LoRa®的一个全新应用场景,凭借LoRa®自组、安全、可控的特点,可显著改善施工现场的管理,极大地降低了风险,提高了效率

建筑行业是我国国民经济中重要的物质生产部门和支柱性产业之一,对我国国民经济增长和创造就业机会起着关键的作用。作为如此重要的一个行业,物联网在建筑行业的应用才刚刚起步,诸如LoRa®等物联网连接技术将给建筑业发展带来巨大的推动。

提到建筑行业,大家首先就会想到各种大中型的施工现场,其中包括大量的施工人员、设备、建筑材料和公用设施,以及由政府和企业安装的各种传感器。在这样的场景中,涉及到人员安全和活动区域管理、设备和建材的资产管理与追踪、设备运行与环境监测、公用设施的使用与状态监测……因此,大中型施工现场是最理想的物联网应用场景,但其场景复杂性和多样性也给多数物联网技术带来了巨大的挑战。

为有效解决施工现场存在的痛点和难点,智慧工地应运而生。而LoRa作为一种发展较早、应用非常成熟且拥有庞大生态系统的物联网技术,凭借其远距离、低功耗、快速组网和易于部署等特点已被许多厂商应用于智慧工地,为建筑业提供了全新的管理手段。同时,LoRa的不断创新为智慧工地添加了新的工具,例如LoRaEdge™室内外综合定位技术,可为施工现场的人员、设备、建筑材料等等提供强大的定位功能,为智慧工地创新提供强大的推动力。

智慧工地通过应用LoRa等物联网技术,对施工现场的人、机、料、法、环等资源进行集中管理,从而实现了管理的智能化和自动化。环境复杂的施工现场隐藏着人员伤亡的风险,一旦出现事故就会带来巨大损失;诸如升降机、塔吊等大型设备也是高发事故危险源,具有点多、线长和面广等特点,单靠人力巡检排查,工作效率低,且难以做到全过程、全方位的监督管理,容易出现监管漏洞。此外,对施工现场的扬尘和噪声监测,以及施工现场的水电等公用设施使用等,都存在周期长、数据量大的特点,依靠人工测量的传统方式,耗费大量人力且效率低下,记录的数据缺乏客观性及说服力。因此,如何利用LoRa等物联网技术来加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量、降低资源消耗和费用,成为建筑行业亟待解决的难题。

济南有人物联网技术有限公司(以下简称“有人物联网”)作为一家业界领先的物联网解决方案提供商,通过采用Semtech的LoRa通信芯片,开发出了LoRa通信模组和组网设备,通过其定制开发的私有通信协议,助力智慧工地实现环境监测及大型设备监控;并可以根据建筑监管部门的要求和建筑施工单位的需求,为其定制各种基于LoRa的智慧建筑工地解决方案。

在有人物联网的现有标准化解决方案中,通过利用LoRa器件,使施工现场的各类设备实现联网监控,各类设备分区管理,各自形成自己的局域网,互不影响通信;监控数据集中上传服务平台,施工单位既可以局域监控也可以后台总览,方便实时查看和分析。如下图所示:

通信方式的分类及选择

在上述的应用中,LoRa分为点对点通信和组网通信,用户可根据现场设备监控要求,选用合理的LoRa通信方式。两个点之间数据传输的场景可选择点对点通信,例如升降机监控,每组点对点通信设备都有自己唯一的应用ID,只有应用ID相同的设备才能互相通信,对外的数据传输由特定的控制台负责。

多点数据监控集中汇总上传的场景应选择组网通信,例如塔机监控、电气监控和环境监控。每个组网场景都有自己独立的应用ID,终端上电后广播应用ID,对应应用ID相同的网关会有响应;随后,终端入网有响应的网关,形成自己的局域网络,终端设备只能在局域网内通信,对外都由网关负责数据通信。

具体应用场景详解

升降机控制

图:方案架构

现场利用LoRa技术采集升降机的各类安全指标,实时监测升降机运行状态,异常事件可及时报警。具体监测内容包括:升降机位置监测、升降速率监测、升降机电梯门状态、升降机运行负荷等参数。