Способ питания сборщика данных должен быть адаптирован к сценарию использования (лабораторная / промышленная площадка / перемещение на открытом воздухе), требованиям к сроку службы, условиям установки, ядро разделено на три основные категории: « проводное энергоснабжение», « беспроводное энергоснабжение», « энергоснабжение для хранения энергии», различные способы адаптации сцены, преимущества и недостатки значительно различаются, конкретная классификация и детали заключаются в следующем:

I. Проводное электроснабжение (стабильное и надежное, подходящее для фиксированного сценария)

Проводное электроснабжение является очень базовым и часто используемым способом, основным преимуществом является « постоянная стабильность, беспокойство без продолжительности», подходит для долгосрочного фиксированного монтажа коллектора (например, лабораторный мониторинг, сбор данных промышленной производственной линии).

1. Электроснабжение города переменного тока (AC220V / 110V)

Принцип: через адаптер питания будет городское электричество (AC220V, отечественный стандарт; AC110V， Зарубежные стандарты) напряжение постоянного тока, необходимое для преобразования в коллектор (например, DC5V, 12V, 24V), прямое питание.

Адаптивный сценарий: лабораторное оборудование, коллектор в промышленном шкафу управления, стационарный пункт мониторинга в помещении (например, сбор энергопотребления здания).

Преимущества: непрерывно стабильное электроснабжение, не требующее частого обслуживания; Может приводить в действие высокоэнергоемкие коллекторы (например, многоканальные устройства с модулями передачи данных в реальном времени).

Недостатки: зависимость от сети, неспособность работать после отключения электроэнергии (требуется с резервным источником питания UPS); Установка ограничена линией электропитания и не может двигаться.

2. Электричество от шины постоянного тока (DC12V / 24V)

Принцип: Подключение к промышленной шине постоянного тока (например, DC24V Industrial Power Road) или централизованному источнику постоянного тока, подходящему для унифицированного питания несколькими коллекторами в промышленных сценариях.

Сценарий адаптации: производственная линия промышленной автоматизации, комплектующий коллектор PLC, централизованное питание сенсорной сети (например, система сбора шины 485).

Преимущества: стабилизация напряжения, сильная антиинтерференционная способность (адаптация к промышленной электромагнитной среде); Унифицированное энергоснабжение с несколькими устройствами, простая проводка, удобное обслуживание.

Недостатки: необходимо заранее развернуть шины постоянного тока, менее гибкие; Падение давления на шине может привести к недостаточному питанию удаленных коллекторов (необходимо контролировать длину проводки или увеличить диаметр провода).

Электроэнергия PoE Ethernet (PoweroverEthernet)

Принцип: одновременная передача данных и электроэнергии через сетевую линию Ethernet (CAT5e / CAT6) без дополнительных линий электропитания, в соответствии со стандартами IEEEEE802.3af (15.4W), 802.3at (30W), 802.3bt (90W).

Сценарий адаптации: сетевой коллектор (например, коллектор экологического мониторинга с интерфейсом Ethernet), оборудование машинного отделения, коллектор, установленный на потолке / высоте (сложный сценарий проводки).

Преимущества: данные + линии электропередач, низкая стоимость проводки; Установка гибкая, подходит для дальнего электропитания (до 100 м для односекционных линий).

Недостатки: с коммутатором PoE или инъектором PoE, аппаратные затраты немного выше; Из - за ограничения мощности сетевой линии невозможно адаптировать высокоэнергоемкие коллекторы.

II. Электричество для хранения энергии (беспроводное перемещение, подходящее для сценария без сети)

Электричество хранения энергии зависит от аккумулятора или суперконденсатора для хранения электрической энергии, основным преимуществом является « беспроводная свобода, адаптация без сетевой среды», подходит для наружного мобильного сбора, временного мониторинга сцены, долговечность является ключевым показателем.

1. Одноразовое питание от батареи

Тип: сухие батареи (тип AA / AAA, 1.5V), литий - сырые батареи (CR2032, ER14505, 3.6V), щелочные батареи и т.д.

Сценарий адаптации: коллектор с низким энергопотреблением (например, беспроводной узел сбора температуры и влажности, одноразовый терминал мониторинга окружающей среды), краткосрочный временный мониторинг (например, временный сбор данных на строительной площадке).

Преимущества: без подзарядки, то есть без зарядки; Малый размер, легкий вес, подходит для микроколлекторов; Низкие затраты.

Недостатки: ограниченная долговечность (в зависимости от энергопотребления и емкости аккумулятора) и частая замена при высокочастотном сборе; Выброшенные батареи имеют экологическое давление.

2. Электричество от заряжаемых батарей

Тип: литиевые батареи (литий - полимерные батареи, литиевые батареи 18650, 3,7 В), никель - водородные батареи (тип AA / AAA, 1.2V), свинцово - кислотные батареи (12 В, сценарий большой емкости).

Сценарий адаптации: портативный коллектор (например, портативный регистратор данных), долгосрочный мониторинг на открытом воздухе (например, коллектор почвенной влаги), мобильное контрольно - измерительное оборудование (например, сборщик проб окружающей среды на месте).

Преимущества: многоразовая зарядка, низкая стоимость долгосрочного использования; Широкий выбор емкости (от миниатюрных батарей класса mAh до аккумуляторов класса kWh).

Недостатки: необходимо регулярно заряжать или заменять; Низкотермические характеристики литиевых батарей снижаются (значительное ослабление емкости ниже - 20°C), свинцово - кислотные батареи имеют большой объем и вес.

3. Суперконденсаторное питание

Принцип: хранение электрической энергии с использованием сверхконденсаторных характеристик высокой емкости, быстрой зарядки и разрядки, как правило, в сочетании с другими способами питания (например, солнечная энергия, индукционная зарядка), в качестве временного хранения энергии или резервного источника питания.

Сценарий адаптации: высокочастотный кратковременный сбор (например, сборщик вибрационных данных), аварийное питание при внезапном прерывании электроснабжения (например, защита данных сбора не теряется), криогенная среда (- 40°C ~ 85°C) коллектор.

Преимущества: длительный срок службы зарядки и разрядки (до 100 000 и более раз); Превосходная низкотемпературная производительность, отсутствие риска утечки батареи; Скорость зарядки быстрая.

Недостатки: низкая плотность энергии (объем больше батареи); Высокая частота саморазряда не позволяет в течение длительного времени обеспечивать автономное энергоснабжение.