由湖南紫光研发的UNIS-LoRa系列通信产品在现场已经过半年多的运行考验,产品通信可靠,环境适应能力强,抗电磁干扰能力极强。
水电站大坝水位监测、远程闸门开度测量及控制、远距离的水情监测等,都牵涉到通信信道的选择问题。如果采用专用光纤通信,敷设困难、工作量大、成本高。如果采用4G网络,存在信道不稳定、实时性差等问题,特别对于重要的远程调节,4G无线网络无法满足可靠性要求,同时4G网络还需要配置专用的网络平台。
采用LoRa物联网技术,在几km的范围内,无需专用的网络平台,直接点对点通信,这样可大大简化通信通道的建设。
由湖南紫光研发的UNIS-LoRa系列通信产品成对配置,即“发射/接收”端和“接收/发射”端。每端设备均由转换器和专用平板天线(接收器和专用连接电缆)组成。


在韩国益山水电站采用的UNIS-LoRa/485转换器,一端安装在前池处;另一端安装在水电站监控保护中控室。
原计划采用敷设光纤通道实现前池和中控室通信,但由于环保及生态问题,当地政府不允许挖沟埋设光缆。前池到电站可视距离约2km,特别适合于LoRa通信。最后湖南紫光推荐用户选择了LoRa通信方式。

前池端设备负责接收SM-2500超声波液位测控仪采集的前池水位、泄洪闸的限位开关信号等;负责接收中控室端设备通过LoRa发送过来的泄洪闸升降命令。
中控室端设备负责接收前池端通过LoRa发送过来的前池水位、泄洪闸的限位开关信号等;负责将前池泄洪闸手动升降命令传送给前池端设备。

LoRa是长距离、低功耗、低速率无线通信技术的简称,全称是Long Range。LoRa技术由Semtech公司开发,主要用于物联网中的低功耗广域网(LPWAN)通信,是连接传感器和应用程序的理想选择。LoRa技术采用扩频调制,运行在不受许可的频段上,以低速率传输小量数据,有着出色的远程通信和高抗干扰能力等优点。
LoRa技术的原理是基于扩频调制技术传输信号,通过改变信号的频率和编码方式,使得信号在时间和频率上具有多样性,提高通信系统的性能。LoRa技术采用琼伊-拉克码(Chirp Spread Spectrum)调制技术,具有极好的抗干扰特性和通过障碍物的能力。此外,LoRa技术还采用自适应数据速率(ADR)和自组网能力,可以根据通信距离和环境条件自动调整信号的传输速率和功率,提高网络的覆盖范围和传输稳定性。

LoRa技术具有以下几个显著的特点:
1. 长距离:LoRa技术在城市环境下的覆盖范围可达数km,在郊区和野外环境下更可达数10km,远远超过传统的无线通信技术。
2. 低功耗:LoRa技术在低功耗模式下,可实现传感器设备多年的续航时间,大大降低了设备维护的成本。
3. 低速率:LoRa技术主要用于传输小量的数据,例如传感器采集的环境数据、设备状态信息等,不适用于高速数据传输。
4. 良好的抗干扰性:LoRa技术采用频率扩谱调制技术,具有出色的抗干扰性,能够在复杂的电磁环境下稳定运行。
5. 无需采用4G等网络,无需专用的网络平台,直接采用点对点通信,调试及维护简单快捷。