基于无线传感网的远程抄表系统
远程抄表原理
远程抄表原理
远程抄表原理是通过无线通信技术实现对电、水、气等公共设施的抄表操作。
其基本原理是将传感器安装在被测量的仪表上，用于采集仪表的读数，并将读数转换为数字信号。
通过无线模块将数字信号传输给远程服务器或控制中心。
具体而言，远程抄表系统包括三个主要组成部分：传感器、数据采集器和数据传输器。
首先，传感器安装在被测仪表上，用于实时采集仪表的读数。
传感器可以根据被测设备的类型而不同，例如电表可以使用光电传感器，水表可以使用压力传感器，气表可以使用流量传感器等。
其次，数据采集器用于接收传感器发送的读数，并将其转换为数字信号。
数据采集器通常包括微控制器和模数转换器，它可以对传感器采集到的模拟信号进行数字化处理，然后将其存储在内部存储器中。
最后，数据传输器将数字信号通过无线通信技术传输给远程服务器或控制中心。
数据传输器可以使用各种无线通信技术，如GPRS、NB-IoT、LoRa等。
通过与数据采集器配合工作，数
据传输器可以实现将采集到的读数传输给远程服务器。
整个远程抄表系统通过对传感器的实时读数采集和无线数据传输，实现了对公共设施的远程抄表。
这种无需人工干预的抄表方法提高了效率，减少了人力成本，并提供了准确和及时的数
据供应。
对于公共设施管理部门和用户来说，远程抄表系统能够提供更方便、快速且准确的抄表服务。
水表远程抄表原理
水表远程抄表原理水表远程抄表是利用现代信息技术实现水表数据的远程采集和监控的一种智能化管理方式。
它通过无线通信技术和远程数据传输技术，将水表的用水数据实时传输到管理中心，实现了水表数据的远程抄表和监控，大大提高了抄表效率和准确性，减少了人力成本和抄表错误率，为水务管理部门提供了更加便捷、高效的管理手段。
水表远程抄表的原理主要包括以下几个方面：一、智能水表。
智能水表是实现远程抄表的基础，它内置了微型计算机芯片和无线通信模块，能够实现数据的自动采集和传输。
智能水表通过内置的传感器，可以实时监测水表的用水情况，并将数据通过无线通信模块传输到远程管理中心。
二、远程通信技术。
远程通信技术是实现水表远程抄表的关键，它包括无线通信技术和互联网技术。
无线通信技术可以通过无线传感器网络或移动通信网络实现水表数据的实时传输，而互联网技术则可以通过互联网将水表数据传输到远程管理中心，实现远程监控和管理。
三、数据采集与处理。
远程管理中心通过数据采集与处理系统，可以实时接收和处理水表传输过来的数据，对用水情况进行实时监控和分析。
数据采集与处理系统可以对水表数据进行存储、整理和分析，生成用水报表和统计分析报告，为水务管理部门提供决策支持和管理参考。
四、远程监控与管理。
远程监控与管理是水表远程抄表的最终目的，通过远程管理中心，水务管理部门可以实时监控各个水表的用水情况，及时发现异常情况并进行处理。
同时，远程管理中心还可以对水表进行远程控制，如远程关阀、限流等操作，实现对水表的远程管理。
总之，水表远程抄表是利用现代信息技术实现水表数据的远程采集和监控，它通过智能水表、远程通信技术、数据采集与处理系统和远程监控与管理，实现了水表数据的远程抄表和管理，为水务管理部门提供了更加便捷、高效的管理手段，提高了水务管理的智能化水平，是水务管理的重要发展方向。
无线远传水表及远程抄表(阀控)完整解决方案(1)
无线远传智能水表及远程抄表完整解决方案目录一、引言 (1)1、概述 (1)2、术语 (2)二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 (2)1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 (2)2、无线抄表方式 (3)3、系统方案的硬件组成及产品描述 (4)4、后台远程抄表系统 (6)5、后台远程抄表系统的主要功能 (7)6、远传水表系统与自来水公司其他MIS系统的接口 (8)三、无线水表远程抄表的实施 (8)1、项目背景 (8)2、无线远传智能水表及远程抄表的实施 (9)一、引言1、概述从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起，尽管目前国内的水表种类形式多种多样，但是从发展角度来看,无线远传智能水表是一种必然的趋势，可以节省人力、物力、财力成本，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。
目前我国很多地方采用将水表安装在用户室内，每月水表入户抄表收费给用户带来很多麻烦,给抄表人员带来烦恼,造成很多不必要麻烦。
为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端，提高效率,杜绝拖欠费用。
因此耗能表户外计量呼声越来越高，尤其对高层、豪华居住小区，耗能表户外计量是非常必要的,传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。
2、术语1）无线传输免费抄表频段：470.00MHz-510MHz；2）LORA直序扩频技术:是高安全性、抗干扰的一种无线序列型号传输方式;利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。
3）无线远传智能水表：以干式或湿式水表为计量基表，加装具有远传发讯输出计量数据的自来水计量装置，接收无线抄表主设备（如:无线集中器或抄表机）的抄表指令发射数据.4）点对点或一点对多点的自动集中抄表：主设备(无线手抄器或无线集中器)不经过任何中间节点发送抄表指令给无线水表进行数据抄取、设置的抄表方式.二、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍无线远传智能水表采用低频窄带（频段:470MHz—510MHz）的微功率无线通信技术，利用目前最稳定可靠的直扩频技术,保证水表的通信距离一致性；水表数据经过无线集中器采集后利用现在成熟的GPRS／CDMA/3G/4G公网无线通信传输到后台抄表系统，成本便宜，通信稳定，技术成熟。
无线电表 水表 电能表远程集中抄表系统解决方案
Ø 系统自动记录各种运行日志，以备查询： Ø 数据采集日志（采集时间、采集内容、操作结果）。 Ø 数据统计日志（统计时间、统计内容、操作结果）。 Ø 数据修改日志（记录修改人员、操作机器、修改内容）。 Ø 系统操作日志（记录操作人员、操作机器、操作内容、操作结果）。 Ø 系统登录日志（登录人员、登录机器、退出登录时间）。
电压：AC176～253 V 频率：50Hz
工作温度 工作环境
相对湿度
-40℃～+70℃ 10%～95%
功率消耗 --------
≤15W
时钟
时钟精度 时钟电池
＜±1s/d CR2032
工频耐压 绝缘性能
冲击耐压
2.5KV 6KV
静电放电
8KV
电磁兼容
信号回路：2KV
快速瞬变脉冲群
电源回路：4KV
1
业务报表
系统在商用电子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，并把生 成的报表自动打印和发布。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。
远程操作
系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、 远程终端复位、远程终端软件升级等。
三、系统分析
3.1、系统功能
本地传输接 4 路 RS485 或 4 路 M-Bus 抄表接口+1 路微功率无线，RS485 接口及 M-Bus 接口支Βιβλιοθήκη 口持插拔方式2
存储容量 ≥16MB 可靠性 MTBF≥7.6×104h
集中器安装时可以放置在下图所示的 200*400*500mm 的基业箱中。
2.3、1 主干网通信设计方案
小区集中抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以 24 号楼为中心，通过以太网总线分 别向各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），直达在每栋楼宇的地下 室（电表房）中的数据集中器，集中器连接每层楼的采集器。通过采集器把所有居民家的电 表、水表、燃气表连接起来。通信主干网如下图所示，其中红色线部分为各楼宇和数据中心 的通信主干网。通信主干网可采用以太网线连接，也可以使用光纤传输。所有总线都汇聚到 24 号楼。主干通信线缆采用主备方式，预留一路备用通信线路。在 24 号楼汇聚处需预留 8 根网线的管道接入室内。
远程抄表系统介绍
远程抄表系统远程抄表：是指利用和机、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。
自动抄表技术使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷。
准确而便捷的收费系统，不但能提高管理部门的工作效率，也适应用户对用水、用电、用气缴费的需求。
一.远程自动抄表系统概述现在最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式，即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水、电、气表信号并进行数据处理、存储，各采集器之间采用总线制连接，最后连接至计算机。
其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。
系统一般分为四层次结构；现场采集器、服务器（区域管理器）、通信控制器、管理器中心，部分产品还会附带一个掌抄器。
系统结构如下图所示：1．现场采集仪器：完成对现场表具输出数据的采集，一般一个采集器可以对多个基表进行采集。
但是目前支持一个采集器对几种不同种类的基表同时进行采集的产品不是很多。
2．服务器（区域管理器）：以多机通信方式采集数据采集器中的表数据，然后进行处理、存储，并通过通信总线与总控制室的系统管理中心的计算机相连。
一个服务器可以连接几十个数据采集器（视系统通信方式定）。
3．通信控制器：连接服务器与管理中心的计算机对信号进行协议转换。
4．管理中心：管理中心由多媒体计算机和系统管理软件组成。
安装在物业管理中心处。
可以通过借口连接至营销系统。
可以借助internet技术，将管理中心的计算机与电力、水、煤气或其他代收费部门的网络相连接实现网上抄收，上网用户可以在线查询自己的费用情况，方便实用，并可扩展到电子商务，实现网上付费。
二．电力远程抄表1、当前表端获取数据方式人们知道，要将机械表转换为数字表，都必需将机械转动的角度（角位移）转换为可计数的信号。
最原始的转换是利用机械触点开关以形成脉冲。
在上世纪八十年代，光电技术逐步普及，得到了广泛应用。
燃气远程抄表原理
燃气远程抄表原理随着科技的不断进步，燃气远程抄表系统已经成为现代社会中普遍应用的一种技术手段。
燃气远程抄表系统通过无线通信技术和智能传感器，实现了对燃气表读数的远程监测和抄表，极大地提高了抄表的效率和准确性。
燃气远程抄表系统的核心原理是利用物联网技术将燃气表与数据采集终端相连接，通过无线通信将燃气表的读数传输到远程服务器，实现对燃气表读数的实时监测和抄表。
具体来说，燃气远程抄表系统主要包括燃气表、数据采集终端和远程服务器三个部分。
燃气表是燃气远程抄表系统的基础，它采用了数字化设计和智能化技术，可以准确地记录和显示燃气的用量。
燃气表内部安装有传感器和计量装置，能够实时感知燃气的流量，并将其转化为电信号进行处理和传输。
数据采集终端是燃气远程抄表系统的重要组成部分，它负责采集燃气表的读数，并将其通过无线通信技术发送到远程服务器。
数据采集终端内部包含了微处理器、通信模块和存储装置等关键部件，可以实现对燃气表读数的数据处理、存储和传输。
远程服务器是燃气远程抄表系统的数据中心，它接收并存储来自各个数据采集终端的燃气表读数，并进行数据分析和管理。
远程服务器采用了高效的数据库管理系统，能够实现对大量数据的存储和查询，并提供数据分析和报表生成等功能，为燃气公司和用户提供准确的用气数据。
燃气远程抄表系统的工作流程如下：首先，燃气表内部的传感器感知燃气的流量，并将其转化为电信号。
然后，数据采集终端通过无线通信技术获取燃气表的读数，并对其进行数据处理。
接下来，数据采集终端将处理后的数据通过无线通信发送到远程服务器。
最后，远程服务器接收并存储燃气表的读数，并提供数据分析和管理功能。
燃气远程抄表系统的优势主要体现在以下几个方面：燃气远程抄表系统提高了抄表的效率和准确性。
传统的人工抄表需要大量的人力和时间，容易出现误读和漏读的情况。
而燃气远程抄表系统通过自动采集和传输数据，不仅节省了人力成本，还减少了人为错误的发生，提高了抄表的准确性和效率。
无线远传水电表远程抄表系统方案(带IC卡控制)
无线远传IC卡水电表方案第二部分系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。
它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，和同类抄表系统相比，具有网络结构自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。
该系统采用先进的无线网络数据传输技术，对居民用水、用电的使用状况进行实时采集，实现数据的集中存储和统一管理，减少了人工劳动，极大地提高了工作效率，为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。
1、应用范围✧供水公司✧电力公司✧物业公司✧企业单位✧学校宿舍等2、系统功能✧实时抄表功能✧冻结抄表功能✧设备档案管理✧用户档案管理✧数据统计分析✧报表查询打印✧操作权限管理✧缴费结算管理✧数据异常诊断✧数据备份恢复二、参照标准和规范文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表（第1部分：规范）✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表（第2部分：安装要求）✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表（第3部分：试验方法和试验设备）✧CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件✧信部无[2005]423 号《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》✧JJG596-2012 电子式电能表✧JJG596-2012 电子式电能表检定规程✧IEC62052-11 交流电测量设备通用要求、试验和试验条件✧GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电度表✧DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约✧信部[2005]423号微功率（短距离）无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。
该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经验，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。
ZigBee远程无线抄表系统的设计
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ａ ｌ ｎ ｏ ｄ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ （ １ ｏ Ｔ ）
速发展 ， 越来 越 多 的新技 术 ， 特 别 是无 线 数据 传 输技 术， 已经应用于 自动抄 表系统 中＿ １ ］ 。作 为无线 传感 网
络的代表 ， Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 无线 抄表 系统具 有采集 稳 定 、 可靠、 安装费用低 、 维护简单 、 无需租用公 网等其他无线数据
周 鑫
（ 西安科 技 大学 电 气与 控制 工程 学 院 ， 陕西 西安
朱匍 尊
于 绣 渡
７ １ ０ ０ ７ １ ）
７ １ ０ ０ ５ ４ ； 西安 电子科 技 大学机 电工程 学院 ， 陕西 西安
摘
要 ：针对 目前 抄表 系统存 在 的功耗 大 、 成 本高 、 组 网规模 小 等 问题 ， 采用 基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 无线 通 信技 术 的远 程抄 表 方 案 ， 对 传 统 硬件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２０ ０ ８年 １ ２月
湖 北 电 力
Ｖ． ｏ３Ａｄ １２ ｄ Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０８
基 于 无线 传 感 网 的远 程 抄表 系统
蔡 文 嘉
（ 武汉供 电公 司电能计 量 中心 ，湖北 武汉
４０５ ） ３ ０ １
［ 摘 要 ］ 论述 了远程抄 表 系统在 电能计 量 、 电力 营销 、 窃 降损 等方 面的优 势。 分析 了远 程 抄 反 表 系统 中存在 的 问题 ， 并提 出将无 线传 感器 网络和远 程抄 表 系统 相结合 ， 讨 了无线传 感 网运 用于 电力 探
情 况进 行测 量 和监控 。它 克服 了传 统人 工抄 表模 式 的低效 率和 不确 定 性 ， 效 地推 进 了 电 能管 理 现 代 有
化 的发 展进 程 。 目前 电力 系统 中主要有 三种 远程 抄 表 方式 。 １ １ 变 电站 电量远 程抄表 ．
定性 和可 靠性直 接 决定 着 整 套 系 统 运行 的质 量 ， 但
目前使 用最 多 的 Ｇ Ｒ 、 Ｄ Ｐ Ｓ Ｃ ＭＡ无 线远程 抄表 监 控 系统是利 用 中国 移 动 、 通 提 供 的无 线数 据 传 输 联
业务， 结合 当前流 量 抄 表 的实 际情 况 开 发 的远 程 自
动集 中抄 表分析 系统 。 系统 的结 构 大体 类 似 ， 要 主 由电能表 、 集 终 端 、 据 传 输 通 道 和 主 站 系 统 构 采 数 成 ， 作原 理也 基本 相 同。采 集 终 端 负 责 电能 表 计 运 量数 据 的采集 ， 集 的数 据通 过 数 据 传输 通 道 上 传 采 至 主站系 统 ， 主站 系统 完成 数据 的接 收 、 存储 、 共享 、 统计 计算 、 分析等 工作 。 这种 远 抄 系统 仍 旧存 在 难 以 解决 的 问题 ， 由于 Ｇ Ｒ 、Ｄ Ｐ Ｓ Ｃ ＭＡ的 网络 与通信 并不 能 由供 电企业 自己
抄 表作 为 电能 计 量 过程 中重要 的一 步 ， 计 量 对
１３ 普通居 民户 和配 电变 压器 电量 远程抄 表 ．
的准确 度有 着 最 大 、 直接 的影 响。 传统 的抄 表 方 最
式是手 工抄 录用 户 电能 表 的窗 Ｅ指 示 数 ， 据 经 过 ｌ 数
以配 电 台 区为 单 位 ， 把 台区 内所 有 表计 计 量 先
由于终端暴 露在 电表 外部 ， 容易对 其进行 改造 ， 极 或 者 破坏其 通信部 分 ， 次这 种远 程抄 表方式 投入 大 ， 其 投 资 回报 慢 ， 很难 应 用到 居 民抄 表 当中 。 近年 来随着 嵌 人 式 系 统 ， 线通 信 ， 算 机 ， 无 计 微 机 电等技 术的发 展 ， 生 了无 线 传 感器 网络 （ Ｎ， 产 ＷＳ
或 Ｇ Ｍ 方 式为 主 。大 容 量 用户 已基 本 实 现 了电 能 Ｓ
ｗｒｌ ｓｓｎｏ ｎ ｔｏｋ ） ｉ ｅ ｅｓｒ ｅ ｒｓ 。若 能 以无 线 传 感 网 代 替 ｅｓ ｗ 目前 使用 的远程 Ｇ Ｒ 、 Ｄ Ｐ Ｓ Ｃ ＭＡ无 线 远程抄 表监控 系
统， 系统将 有独立 的 、 有冗 余 的稳 定 网 络 ， 能做 到 并
数据 进行 集 中 ， 通 过 专用 通 道 传 输 至 远程 抄 表 系 再
统 主站 。这 是 目前 解决 居 民远 程 抄 表最 经 济 、 实 最
用 的方式 。
多次转 抄和 誊写 ， 难免 出现 “ 错抄 、 抄 、 抄 ” 错 漏 估 等
误 ， 响收 费 、 影 电能 量 分 析 、 电稽 查 等 常规 用 电 管 用 理 工作 的进 行 ， 更会 直接影 响到 电能计 量 的准确性 。 现在 ， 一户 一 表 ” “ 表 到户 ” “ 、抄 等用 电政 策 正 在 推 广 中， 然而这 些举 措 依 旧无 法从 根 本 上 消除 转 抄 造 成 的人 为干 预 ， 实现 “ 远程 抄 表 ” 已成 为 用 电管 理 现 代 化 的重要 手段 之一 。
本 质上改 善文 中提 到的 问题 。
２ 无 线传 感器 网概 述
在过去 ２ ０年 中 ， 机 电 系 统 （ ｉ ｏｅ ｃ ｏ 微 ｍｃ ．ｌ ｔ ． ｒ ｅｒ
把握 ， 无法 保证其 稳 定 流 畅 、 时 地 进行 抄 表 监控 ， 实 而采 集终 端可 以说 是 远抄 系统 的 核 心 ， 其工 作 的稳
１ 远 程 抄 表 系统 发 展 现 状
远 程抄 表是 利 用计 算 机 和 通讯 技 术 等 手段 ， 对 用 户用 电信 息进 行 远 程 实 时采 集 ， 而对 用 户 用 电 从
表 远程抄 表 ， 但还 有 一 定 数 量 的小 容 量用 户 未 接 入
系统 。
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ ． —２ ０ ８１ １ ０ ［ 者简 介 ］ 蔡 文 嘉 （ ９４一） 女 ， 北 武 汉 人 ， 理 工 程 作 １８ ， 湖 助
师。
・
抄 表通信 部分 与电能 表 的一 体 化 ， 少硬件 投 资 ， 减 从
系统 中的关键 技 术 ， 旨在进 一步 完善 目前 的远程 抄表 感器 网络 ；应 用 实例 关 远
［ 图分 类号 ］ Ｔ ３ ． 中 Ｍ９０ ９ ［ 献 标 识 码 】Ａ 文 ［ 章 编 号 】 １０ — ８ （０ ８ 增 刊 ２０ ４ －３ 文 ０ ６３ ６ ２０ ） ９ －０ ８０
变 电站 计量 表计 与远 程抄表接 收端 一般 靠 电话
线 通信 ， 随着 光 纤通讯 等宽 带技术 发展 ， 电站可 由 变
网络通 信取 代 电话通 信方 式 。
１ ２ 市 区直 供 用户 电量远 程抄 表 ．
市 区直 供用 户 的电能 数据传输 是结 合 负控 系统 得 以实 现 的 ， 通讯 通 道 以高频 电台 、 无线 公 网 Ｇ Ｒ ＰＳ