
高鹽霧 + 強干擾海洋場景中,通信模塊需解決 “鹽霧腐蝕"“電磁干擾" 與 “遠距離傳輸" 問題,核心設計圍繞 “防腐結構"“抗干擾優化" 與 “組網冗余" 展開。首先是防鹽霧腐蝕結構,通信模塊外殼采用 “316L 不銹鋼"(耐 5% 鹽霧腐蝕,鹽霧測試 2000 小時無銹蝕),外殼厚度 6mm,通過 “焊接密封"(焊縫寬度 0.8mm,氣密性≤1×10??Pa?m3/s),內部填充 “干燥氮氣"(壓力 101kPa,濕度≤30% RH);模塊天線選用 “耐鹽霧玻璃鋼天線"(增益 12dBi,表面噴涂聚氟乙烯涂層,耐 5% 鹽霧),天線接頭采用 “鍍鎳防水接頭"(密封等級 IP68,耐鹽霧),避免鹽霧腐蝕導致的信號衰減。
抗干擾與傳輸優化:通信芯片選用 “LoRaWAN 抗干擾芯片(Semtech SX1278-IM)",支持 “跳頻擴頻 + 前向糾錯(FEC)" 技術,跳頻速率 2000 次 / 秒,FEC 編碼率 1/2,在 30V/m 電磁干擾下誤碼率從 10??降至 10??;模塊支持 “雙通道冗余傳輸"(主信道 470MHz,備用信道 490MHz),當主信道干擾強度>20V/m 時,自動切換至備用信道(切換時間≤100ms),通信成功率≥99.9%。
組網方案設計:采用 “網關 + 中繼" 雙層組網,主網關部署在海上平臺制高點(海拔≥15m,天線增益 15dBi),覆蓋半徑 3km;在信號薄弱區域(如風機陰影區)增設 “耐鹽霧中繼節點"(天線增益 8dBi,傳輸距離 1.5km),形成 “網關 - 中繼 - 終端" 三級網絡,3km 范圍內信號覆蓋率≥99.5%;網關支持 “16 節點并發接收"(每節點傳輸窗口 10 秒),避免多儲罐數據傳輸擁堵(擁堵率≤2%)。
數據安全與備份:一是 “數據加密",采用 “AES-256 加密算法" 對傳輸數據加密(加密延遲≤1ms),防止海洋環境下數據泄露;二是 “數據備份",關鍵數據(如液位超限報警)同時存儲在 “模塊本地 EEPROM" 與 “遠程服務器",本地存儲容量 1MB(可存 1 年歷史數據),服務器實時備份,避免單節點故障導致的數據丟失;三是 “鏈路監測",模塊每小時發送 1 次 “心跳包"(1 字節),網關未收到則觸發 “重傳機制"(重傳 3 次,間隔 5 秒),重傳失敗則發送 “故障報警"。
維護與測試:通信模塊需通過 “鹽霧 + 電磁干擾測試"(5% 鹽霧濃度,40℃,90% RH,30V/m 干擾,持續 1000 小時),測試后通信成功率≥99.8%;每 3 個月檢查天線接頭(無氧化、松動);每 6 個月優化組網參數(如信道頻率、中繼位置),確保傳輸穩定;每年進行遠距離傳輸測試(3km 距離,10 節點并發),驗證通信性能。