需求概述

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

• 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；

• 工廠機器設備多，人工巡檢費時、費力且不能及時檢測到電池的耗電狀態；

• 需要設計一套電池電壓在線監測系統，可以更好的監測電池電壓數據，電壓值處于臨界狀態時，即時發出報警信息，通知維護人員更換電池；

• 將采集到的電壓數據，在電腦上展示，生成歷史數據，報表、曲線、趨勢；

• 并可將數據，推送至MES或其它第三方軟件平臺。

技術實施難點

• 電池在貼片機上的安裝位置，分散，貼片機內部結構緊湊，電纜不方便從內部穿過；

• 貼片機內部結構緊湊，不能安裝較大體積的產品；

• 貼片機經常要前后移動；

• 貼片機上電源不易取得。

技術方案設計

根據貼片機的結構及使用特點，電池電壓采集系統的方案設計如下：

• 對于一個貼片機間隔，前后分設各一個采集點，采集相應電池的電壓數據；

• 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內部；

• 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據。

通信網絡方案設計

• 在每個貼片機間隔內部，前、后各設置一個數據采集點，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據；

• 采集點裝置，通過LoRa無線通訊上傳數據至物聯網關，網關通過Ethernet或Wi-Fi，接入LAN，推送數據至企業生產管控服務器；

LoRa無線通信網絡技術參數：

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

• 應用于跨車間、廠房，節點電池供電的無線傳輸；傳輸距離300m至5Km；

• 網關支持Ethernet/Wi-Fi/RS485等接口，可同時向多個系統上傳數據。

采集節點配置示意圖

基于XIoT技術的貼片機電池電壓數據采集系統，選擇XL65無線采集裝置，采集貼片機機隔上的電池電壓數據，無線上傳數據至XL90物聯網關。

• 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，機器工作時，用機器上的電源供電，機器斷電時，用充電電池供電；

• XL65無線采集裝置體積小，可用導軌安裝，或吸鐵石固定安裝；

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

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

平臺及網絡方案

基于XIoT技術的貼片機電池電壓數據采集系統，平臺由1套XL.Cloud軟件、1臺監控服務器構成；通信網絡多臺XL90物聯網關及LAN構成。

• 物聯網關通過無線方式，獲取智能傳感器的數據，通過局域網，將數據推送至監控服務器；

• 物聯網關支持Ethernet/4g/Rs485等通信接口，可將數據推送至多個平臺，可以是公有云或私有云平臺；

• 用戶根據系統規模大小配置1臺或兩臺服務器，以及服務器技術參數；

• 用戶可選第三方生產管控平臺，直接從XL90網關，獲取數據；支持XL/9-RDS Redis數據交換協議，XL/9-DB 數據庫格式協議,支持MS SQL，MY SQL，ORACLE等數據庫；支持物聯網協議MQTT、SOAP，以及工業、電力等等多種通信協議。

平臺軟件XL.Cloud

• 企業級的工業物聯網SaaS云平臺；

• XL.Cloud，是為工業企業用戶設計開發，對機器運行管控的平臺軟件，安裝在企業服務器，或第三方云服務器上；

• 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；

• 支持支持MY SQL、SQL Server數據庫；

• 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，等等通信協議，并可和第三方數據庫，Oracle、SAP等交換數據；

• 支持10萬級采集節點并發。

物聯網關XL90

• 選用深圳信立XL90物聯網關，讀取各機臺的運行數據，進行協議、通訊轉換后，推送至服務器軟件平臺；

• 1臺XL90物聯網關，構建兩個獨立的LoRa通訊網絡，讀取64（理論上不受限制）個節點數據，推薦讀取32點；

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

• 支持XL/9-RDS，以Redis方式向第三方系統推送數據；

• 支持XL/9-DB 數據庫格式協議，向MS SQL，MY SQL，ORACLE等數據庫推送數據；

• 用戶原有的軟件平臺或第三方生產管控平臺，無需修改，就能從XL90物聯網關獲取數據。

• XL90設計有多種通信接口，每個通信接口都可設定為上行或下行通訊，配置成不同的通信協議；

• 作為通訊網絡的核心，可同時向不同的系統通信；

• XL90物聯網關，可將數據轉發給現場HMI，企業內部的多個系統軟件平臺；

• XL90物聯網關，通過LTE(4g)/NB/GPRS將數據上傳至云服務器；可接入私有云服務器，或有云服務器，支持oneNET、AWS、Azure，以及及百度、阿里、騰訊，及其它公有云平臺；

• 可為用戶設計開發指定的通信協議。