基于Lora技术的压缩机控制系统的设计

李勤 李毅 易兆 罗勇 黄利

摘 要： CNG加气站获取压缩机房的数据需要借助PLC设备来完成。但PLC设备存在延时高、成本高、实时性差、不易扩展等缺点，故本文基于Lora技术设计了一款新型压缩机控制系统，以便数据更好的呈现给值班人员，便于后续处理。

关键词： PLC、Lora技术;新型压缩机控制系统

1 引言

压缩机属于通用机械设备，主要用于提升气体压力[1]。传统压缩机电气控制系统多借助PLC设备，并将控制线、数据线、各类仪表等与PLC设备相连[2]，通过读取PLC屏幕上的数据，即可获取一级、二级排气压力等数据。当CNG站出现异常情况，如设备压力过高时，值班人员可通过PLC设备实现压缩机的强制启停操作。但借助PLC设备采集数据存在高延时、实时性差等问题。

鉴于上述问题，Lora技术应运而生。基于Lora技术的单片机在采集数据可以达到毫秒级，甚至是微秒级，将数据更好、更快的呈现给值班人员，便于现场的处理。

因此，本文基于Lora技术设计了一款新型的压缩机控制系统，将数据更为直观的呈现给值班人员，确保风险可控。

2 基于Lora技术的压缩机控制系统的设计

Lora、LTE-M、SOGFOX等技术属于长距离通信技术，具有功耗低、低延时、覆盖广等优势[2]，在工业检测、智慧城市、医疗健康等领域得到广泛的应用。

本文所设计的新型压缩机控制系统是由北斗模块、Lora模块、交流接触器、继电器、各类仪表、调试模块、主控（MCU）、电源电路组成，如图1所示。电源电路为各部分模块供电。主控（MCU）是控制系统的数据处理中心，还可以保存各类仪表数据、并提供远程通讯接口等功能。Lora模块起到各类仪器仪表数据远传的作用。北斗模块起到定位故障压缩机位置的作用。各类仪表包括压力变送器、温度变送器等，起到采集机房压缩机数据的作用。调试模块则用于程序的下载和修改。继电器、交流接触器主要用于三相异步电机的驱动，主控通过驱动继电器的触点，再由触点控制交流接触器的打开或关闭，即可完成三相异步电机的启停。

由图2可知，基于Lora技术的压缩机控制系统将压缩机房采集到的数据，经Lora天线传输至Lora网关，Lora网关将采集到的数据转发到Lora基站，最后通过基站将数据上传至云服务器，便于充装站、控制中心的获取。若出现异常情况，控制中心、充装站可迅速获取故障点的位置，并做相应处理。

3 结束语

新型压缩机控制系统的研究还在路上，相信随着技术的不断更新和改进，会使其更加完善，让现场的情况更好的呈现给值班人员，便于做出相应的处理。

参考文献：

[1]董超群，田芳，田家林，马科笃，童亮.往复式天然气压缩机整体安全性评价方法[J].西安石油大学学报（自然科学版），2021，36（03）：83-89.

[2]刘颖，钟玉珍.PLC在煤矿三相异步电动机保護中的应用[J].煤矿机械，2014，35（07）：251-253.

作者简介：

李勤，女，1977年6月生，1999年7月毕业于重庆大学电气技术专业，专科;2004年毕业于中国石油大学油气储运专业，函授本科。

（1. 西南油气田燃气分公司，四川 610000;2.四川华油集团有限责任公司，四川 610017）