Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Bezdrátový přenos signálů pro vodárenství

Pro potřebu přenosu měřených veličin ze vzdálených míst vyvinula společnost Banner Engineering Corp. systém DX70 s obchodním označením SureCross™ Wireless Network, který poskytuje cenově výhodné řešení bezdrátového přenosu signálů pro řadu průmyslových oborů, včetně vodárenství.

 
Systém SureCross™ Wi­reless využívá frekvenci 2,4 GHz a plně odpovídá všem evropským standardům. Pro zajištění spolehlivé a bezpeč­né datové komunikace využí­vá metodu rozmítaného spek­tra s frekvenčními přeskoky FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) a obou­směrnou komunikaci s automatickou konfigurací. Použití protokolu FHSS znamená, že místo toho, aby systém vyu­žíval pouze jednu frekven­ci, vysílá pakety na několi­ka frekvencích. Děje se tak podle tabulky, která je ulo­žena ve stanicích node (spo­jový uzel) i gateway (řídicí jednotka). Metoda FHSS jed­nak poskytuje větší spolehlivost v případě, kdy je někte­rá z frekvencí rušena, jednak vylučuje odposlech přenosu. Pro zvýšení bezpečnosti přenosu je určena funkce bin­ding, jež propojí stanice node gateway pomocí jejich síťo­vé adresy a tím zamezí jaké­mukoliv narušení způsobené­mu jinými bezdrátovými za­řízeními. V praxi to znamená, že v jedné oblasti může pra­covat až 32 síťových stanic.
 

Možnosti použití

Stanice node gateway systému DX70 mohou být vzhledem ke svému krytí IP67 a teplotní odolnosti –40 až +85 °C použi­ty ve venkovním prostředí. Vzdálenost mezi jednotkami může být při přímé viditelnosti až 3 km. Není-li zajištěna přímá viditelnost, je nutné použít další moduly jako retranslátory.
 
Systém DX70 je určen pro bezdrátový přenos signálů v běžných úlohách. Pro roz­sáhlejší úlohy je určen systém DX80, kte­rý má stejné vlastnosti jako systém DX70, ale jeho předností je rozšiřitelnost systému a možnost přenosu sériové komunikace v pro­tokolu Modus RTU. Jestliže se zařízení na­chází v prostředí s nebezpečím výbuchu, jsou k dispozici jiskrově bezpečné moduly DX99.
 

Výhody

Cenově dostupný systém DX70 posky­tuje vysoce výkonnou a bezpečnou bezdrá­tovou komunikaci ze vzdálených nebo špatně dostupných míst. Jelikož je možné stani­ce napájet z baterií nebo solárních panelů, nabízejí se i možnosti přenosu z problémo­vých míst, jako jsou např. provozní soubory bez kabelových rozvodů, bez přívodu elek­třiny atd.
 
Jak ve světě, tak i v České republice už existuje mnoho úspěšných realizací v oblas­ti vodárenství a v čistírnách odpadních vod. Jsou to např.:
  • snímání hladiny v nádržích (obr. 1),
  • snímání hladiny v jímkách a kanálech (obr. 2),
  • monitorování čeřičů odpadních vod,
  • přenos signálů z pohyblivých částí ČOV,
  • měření průtoku (obr. 3), ovládání čerpadel, klapek a kohoutů, včetně informací o za­pnutí a otevření,
  • ovládání stavidel, včetně informací o je­jich poloze,
  • ovládání odběrů vzorků.
Společnost TURCK, s. r. o., nabízí v rám­ci svých bezplatných služeb zpracování návr­hu řešení pro danou úlohu, předložení ceno­vé nabídky a vyzkoušení funkčního principu u zákazníka; při realizaci potom kompletní dodávku včetně uvedení do provozu, u systé­mů DX80 i dodávku softwaru včetně napoje­ní na informační systém zákazníka.
 
Obr. 1. Snímání hladiny ultrazvukovým senzorem připojeným na stanici DX70 s napájením z baterie
Obr. 2. Přenos signálu z průtokoměru instalovaného v čistír­ně odpadních vod v místě s nebezpečím výbuchu s využitím modulu DX99
Obr. 3. Přenos signálů z hladinoměrů a sní­mačů kvality vody v usazovací nádrži čistírny odpadních vod, systém DX80