На одном из объектов я столкнулся с необходимостью организации беспроводного канала связи для приема данных со счетчиков электроэнергии «Меркурий», установленных на трансформаторной подстанции.
Распространенным и, пожалуй, самым популярным решением подобных проблем является использование модемов GSM/3G/4G. Но в этот раз я решил пойти другим путём и реализовать обмен данными с помощью преобразователя RS232/485 в LoRa.
Начало истории
Трансформаторная подстанция (ТП), от которой питаются здания бизнес-центра (БЦ), представляет собой отдельно стоящую бетонную коробку.Расстояние от главного корпуса БЦ до ТП примерно 50 метров.
Линии связи между зданиями отсутствуют. На трансформаторной подстанции установлены два прибора учета электроэнергии «Меркурий 230».
Для возможности получения информации от счетчиков электроэнергии интерфейсы последних объединяются в сеть RS485 и подключаются к проходным клеммам в щите учета.
В главном здании бизнес-центра расположена электрощитовая (АС), в которой также размещен прибор учета Меркурий 230. Как и в случае с TP, интерфейс RS485 этого счетчика подключается к проходным клеммам.
Конечно, в таких условиях удаленная работа со счетчиками невозможна.
Поэтому первых чисел каждого месяца, в жару и непогоду, в любое время года инженер берет в руки отвертку, ноутбук, преобразователь USB-RS485 и топает сначала в ТП, а потом в ТП.
ВРУ, где он подключается к счетчикам и загружает профили мощности для их дальнейшей обработки.
Типовая трансформаторная подстанция
Для вышеупомянутого инженера проблема очевидна, а остальным объясню: необходимо организовать удаленное подключение к приборам учета.
Вариант прокладки кабельных линий связи был сразу отвергнут — дешевле было бы дать инженеру рюкзак, плащ и палки для скандинавской ходьбы.
Немного подумав, я решил попробовать маршрутизировать RS485 через LoRa. Для этого были приобретены последовательные серверы USR-LG206-H-P от USR IOT.
Что за животное?
Нетрудно догадаться, что USR-LG206-H-P — это не что иное, как преобразователь интерфейсов RS232/RS485 в LoRa. Говоря простыми словами, конвертер позволяет работать по радиоканалу с устройствами, имеющими на борту последовательный порт. Наши счетчики являются именно такими устройствами.
Испытательный стенд. Пример подключения USR-LG206-H-P к счетчику Меркурий 230 ART-03 CN
Подробнее о USR-LG206-H-P
На страница устройства Там есть ссылка для скачивания руководства пользователя.Ниже я перечислю основные моменты из этого документа.
▍ Режимы работы
USR-LG206-H-P поддерживает три режима работы:- Режим передачи с фиксированной точкой
- Прозрачный режим передачи
- AT-командный режим
▍ Режим передачи «точка-точка»
В этом режиме USR-LG206-H-P меняет адрес назначения и канал.К передаваемым данным необходимо добавить три байта: первые два байта — это адрес получателя, а третий байт — канал.
Данный режим работы не подходит для решения моей проблемы.
Необходимость модификации передаваемых данных не позволит использовать К предоставляется производителем прибора учета.
▍ Прозрачный режим передачи
При использовании этого режима не требуется никаких изменений передаваемых данных.Для реализации прозрачной передачи оба устройства USR LG206-P должны иметь одинаковую Класс скорости ЛоРа , Канал И Адрес назначения .
Кроме того, использование широковещательного адреса доступно в прозрачном режиме.
Если ЕГР LG206-П с Адрес назначения равный 65535, начинает передачу данных, затем все LG206-P с таким же Класс скорости ЛоРа И Канал .
Далее я воспользуюсь возможностью отправки широковещательных запросов.
Разумеется, как и в случае с проводным подключением, все подключаемые счетчики должны быть настроены и иметь правильные сетевые адреса.
▍ Командный режим
В командном режиме пользователь может выполнять AT-команды — запрашивать и устанавливать значения параметров USR-LG206-H-P. Соединение осуществляется через последовательный порт.
Все USR-LG206-H-P были настроены с помощью свистка USB-RS485.
▍ Безопасность
Поддерживается шифрование.Ключ шифрования должен быть одинаковым на всех конвертерах.
Ключ устанавливается в командном режиме.
Нет функции чтения ключа шифрования.
В случае потери вам придется заново установить его на каждом USR-LG206-H-P. 
Карта сети
Итак, для реализации моего замысла мне понадобилось три преобразователя USR-LG206-H-P. По одному преобразователю установлено в помещениях трансформаторной подстанции и ВРУ.К каждому подключил приборы учета Меркурий 230. Преобразователи назначены Адрес назначения равны 888 и 999 соответственно.
Еще один USR-LG206-H-P был установлен на рабочем месте инженера и подключен к ПК с помощью переходника USB-RS485. Этот USR-LG206-H-P предназначен для вещания Адрес назначения — 65535. Таким образом обеспечивается беспроводной доступ с рабочего места.
все приборы учета.
Ценности Класс скорости ЛоРа И Канал одинаковы на всех устройствах.
Если вам необходим доступ к счетчикам через Ethernet, преобразователь USR-LG206-H-P с адресом 65535 необходимо подключить к преобразователю Serial-to-Ethernet, например, MOXA NPort серии 5100 или USR-N510-H7-4.
Настройка ЕГР LG206-P
Для настройки устройств мне понадобилась утилита USR-LoRa-P.exe и преобразователь интерфейса USB-RS485. Утилита доступна для скачивания по адресу страница производителя .Настройка не представляет особой сложности.
Для начала нужно открыть порт и перевести устройство в командный режим.
Отправленные АТ-команды и результат их работы отображаются в консоли (LOG).
Затем я настроил устройства на прозрачную работу и установил правильные параметры последовательного порта.
Настройки порта должны соответствовать настройкам интерфейса подключаемых приборов учета.
После этого он назначил устройства Адрес назначения .
Как всегда - смыслы Класс скорости И Канал одинаковы на всех устройствах.
Используемый диапазон радиочастот
При настройке рабочей частоты руководствуемся следующим: Полоса рабочих частот=(803+_Канал_) МГц.По умолчанию _Channel_= 65, что соответствует 868 МГц.
Установка ключа шифрования
Ключ шифрования может представлять собой строку байтов, состоящую из 16 байт .
Для установки ключа используйте команду AT+KEY. 
Заключение
Затратив минимум усилий и денег, мне удалось развернуть сеть LPWAN на базе уже существующего на предприятии оборудования.Сейчас сеть используется для удаленного доступа к приборам учета из стандартного программного обеспечения от производителя счетчиков электроэнергии.
Однако при необходимости такое программное обеспечение можно заменить любым другим решением, наиболее подходящим для конкретной задачи.
Теги: #Сетевые технологии #Системное администрирование #Инженерные системы #мониторинг #lorawan #lpwan #ruvds_articles #ruvds_articles #мониторинг оборудования #askue #mercury230 #LoRa #mercury #usr
-
Как Легко Проверить, Изменяет Ли Ваш Супруг
19 Oct, 24 -
Как Работает Javascript [Объясняю Наглядно]
19 Oct, 24 -
Инфографика Будущего Мобильных Платежей
19 Oct, 24
