|
Аннотация.
В статье представлена структура оригинальной сенсорной сети контроля состояния криогенного оборудования в промышленном кластере. Охарактеризованы технологии дистанционного мониторинга состояния криогенного оборудования и обоснована целесообразность применения маломощных сенсорных сетей на базе модулей дальнего радиуса действия, предназначенных для отправки пакетов данных малого объема, работающих от аккумуляторов, не требующих подзарядки и технического обслуживания в течение нескольких лет. Разработана функциональная модель мониторинга состояния криогенного емкостного оборудования, показана декомпозиция процесса мониторинга по ключевым операциям. Описана реализация сетевого мониторинга стационарного и транспортного криогенного оборудования на основе маломощных автономных модулей телеметрии. Предложена принципиальная схема автономного устройства телеметрии криогенного транспортного танк-контейнера на базе модуля дальнего радиуса действия, использование которого позволяет решить задачу организации дистанционного мониторинга состояния транспортных криогенных сосудов на уровне промышленного кластера.
Ключевые слова:
дистанционный мониторинг, танк-контейнер, LoRa, LoRaWAN, интернет вещей, бездренажное хранение.
Стр. 28-35.
DOI: 10.14357/20790279230404
EDN: WQCGLI Литература
1. Soldatov E., Bogomolov A. 2022. Issues of Energy-Efficient Storage of Fuel in Multimodal Transport Units. Smart Innovation, Systems and Technologies. 232: 393-402. 2. Bo W., Ruoyin L., Hong C., et al. 2021. Characterization and Monitoring of Vacuum Pressure of Tank Containers with Multilayer Insulation for Cryogenic Clean Fuels Storage and Transportation. Applied Thermal Engineering. 187: 116569. 3. Kang H., Sung S., Hong J., Jung S., Hong T., Park H.S., Lee D.-E. 2020. Development of a realtime automated monitoring system for managing the hazardous environmental pollutants at the construction site. Journal of Hazardous Materials, 123483. doi:10.1016/j.jhazmat.2020.123483. 4. Santos Filho F.H.C. dos, Dester P.S., Stancanelli E.M.G., Cardieri P., Nardelli P.H.J., Carrillo D., Alves H. 2020. Performance of LoRaWAN for Handling Telemetry and Alarm Messages in Industrial Applications. Sensors, 20(11), 3061. DOI:10.3390/s20113061. 5. Luvisotto M., Tramarin F., Vangelista L., Vitturi S. 2018. On the Use of LoRaWAN for Indoor Industrial IoT Applications. Wireless Communications and Mobile Computing, 2018, 1–11. DOI: 10.1155/2018/3982646. 6. Ронжин А.Л., Зеленцов В.А., Богомолов А.В., Кулешов С.В. Технологии визуализации, обработки пространственных данных, мониторинга и проактивного управления развитием экосистем северо-западного региона. Материалы VI Международной научно-практической конференции «Информационные технологии и высокопроизводительные вычисления». 2021. Хабаровск. С. 207-213. 7. Бойкова А.В., Самылина Ю.Н. Вопросы использования интернета вещей на промышленных предприятиях. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Междисциплинарные исследования экономических систем». 2022. Тверь. С. 184-187. 8. Kirimtat A., Krejcar O., Kertesz A., Tasgetiren M. 2020. Future Trends and Current State of Smart City Concepts: A Survey. IEEE Access, 8, 86448–86467. DOI: 10.1109/access.2020.2992441. 9. Tuysuz M., Trestian R. 2020. From serendipity to sustainable green IoT: Technical, industrial and political perspective. Computer Networks, 107469. DOI: 10.1016/j.comnet.2020.107469. 10. Голосовский М.С., Богомолов А.В., Тобин Д.С. Алгоритм настройки систем нечёткого логического вывода на основе статистических данных. Научно-техническая информация. Серия 2: Информационные процессы и системы. 2023. №1. С. 1-9. DOI: 10.36535/0548-0027-2023-01-1. 11. Vitturi S., Zunino C., Sauter T. 2019. Industrial Communication Systems and Their Future Challenges: Next-Generation Ethernet, IIoT, and 5G. Proceedings of the IEEE, 1–18. DOI: 10.1109/jproc.2019.2913443. 12. Augustin A., Yi J., Clausen T., Townsley W. 2016. A Study of LoRa: Long Range & Low Power Networks for the Internet of Things. Sensors, 16(9), 1466. DOI: 10.3390/s16091466. 13. Al-Fuqaha A., Guizani M., Mohammadi M., Aledhari M., Ayyash M. 2015. Internet of Things: A Survey on Enabling Technologies, Protocols, and Applications. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 17(4), 2347–2376. DOI: 10.1109/comst.2015.2444095. 14. Hasan N., Kadhim F. 2019. Solving Isolated Nodes Problem in ZigBee Pro for Wireless Sensor Networks. Cihan University-Erbil Scientific Journal 3(2): 31-36. DOI: 10.24086/cuesj. v3n2y2019.pp31-36. 15. Эбрахим А., Иванов И.А., Али А. Обзор технологий LPWAN в России и в мире. Труды XIX Международной научно-практической конференции «Инновационные, информационные и коммуникационные технологии». М., 2022. С. 155-162. 16. Михайлов П.Г., Зикирбай К., Базарбай Л., Бактыбаев М.К., Алимбаев Ш. Интернет энергетических вещей на основе беспроводного LPWAN. XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2021. Т. 10. № 3 (55). С. 47-52. DOI: 10.46548/21vek-2021-1055-0008. 17. Tramarin F., Mok A., Han S. 2019. Real-Time and Reliable Industrial Control Over Wireless LANs: Algorithms, Protocols, and Future Directions. Proceedings of the IEEE, 1–26. DOI: 10.1109/jproc.2019.2913450. 18. Fedullo T., Morato A., Peserico G., Trevisan L., Tramarin F., Vitturi S., Rovati L. 2022. An IoT Measurement System Based on LoRaWAN for Additive Manufacturing. Sensors 2022, 22(15), 5466. DOI: 10.3390/s22155466. 19. Hoang, Q.L., Jung, W.-S., Yoon, T., Yoo, D., Oh H. 2020. A Real-Time LoRa Protocol for Industrial Monitoring and Control Systems. IEEE Access, 8: 44727–44738. DOI: 10.1109/access.2020.2977659. 20. Faber M., Zwaag K., Dos Santos W., Rocha H., Segatto M., Silva J. 2020. A Theoretical and Experimental Evaluation on the Performance of LoRa Technology. IEEE Sensors Journal, 1–1. DOI: 10.1109/jsen.2020.2987776. 21. Niles K., Ray J., Niles K., Maxwell A., Netchaev A. 2021. Monitoring for Analytes through LoRa and LoRaWAN Technology. Procedia Computer Science, 185: 152–159. DOI: 10.1016/j.procs.2021.05.041. 22. Optimize Petroleum Gas Management with Lora Devices. Доступен по ссылке: https://www.semtech.com/company/press/semtech-and-aiutoptimize- petroleum-gas-management-with-loradevices (дата обращения: 18.07.2023). 23. Soldatov A.S., Soldatov E.S. 2023. Controlling the Equipment State throughout the Industrial Life Cycle of the Product Using Digital Twin. In: Silhavy, R., Silhavy, P. (eds) Software Engineering Research in System Science. CSOC 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 722, pp. 624–631. DOI: 10.1007/978-3-031-35311-6_60. 24. Soldatov E., Bogomolov A. 2021. Decision support models and algorithms for remote monitoring of the equipment state. CEUR Workshop Proceedings. Iss. “ITIDMS 2021 - Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Information Technologies and Intelligent Decision Making Systems””: 1–8.
|
