无线智能水表的设计与研究
无线智能远传水表参数测试方法的研究
按 图 ２． ３连 接 被 测 设 备 和１ 试 仪 器 ， 测 并 使 被 测 设 备 处 丁 接 收 状 态 。 通 过 天 线 接 口输 入 ｌ ｋ Ｏ Ｈｚ方 波 调 制 高 频 信 号 ， 在 被 测 设 备 的 输 出 端 应 有 方 波 输 出 ， 通 过 示 波 器 显 示 。 逐 步 减 少 输 入 高 频 信 号 的 幅 值 ， 直 至 被 测 设 备 的 输 出 消 失 。 方 波 刚 刚 消 失 时 指 示 的 高 频 信 号 强 度 ， 即 为 该 被 测 设 备 的 接 收 灵 敏 度 ， 其 值 应 优 于 ， ９ ｄＢ１ 。 ０ Ｔ Ｉ
级 １ ０级 ； ．
ห้องสมุดไป่ตู้
试
（）测试仪器要求 ： １
电 流 表 ：测 量 范 围 ０ Ａ～２ ０ “ Ａ， 准 ０
确度 等 级 １ ０级 ； ． 电压 表 ：测 量范 围 ０ Ｖ～１ Ｖ，准确 度等 ０
级 １ ０级 ； ．
稳 压 电 源 ： 电 源 ０ ～５ 连 续 叮 调 ， 双 Ｖ Ｖ
２． ２ 无 线 水 表 的 接 收 灵 敏 度 测 试 ２． （ ） 测 试 仪 器 要 求 １ 频谱仪 ：测量范 围 １ｋ Ｏ ＨＺ～ ｌ ０ Ｍ Ｈｚ ００ ；
２ ３ 信号 输 出测试 ．
２． ． 数 据 的 保 持 与 恢 复 测 试 ３１ （ ） 测 试 仪 器 要 求 １ 电流 表 ：测 量 范 同 ０ ｍＡ ～２ Ｏ Ｏ ｍＡ ； 准 确 度 等 级 １ ０级 ； ． 电 压 表 ：测 量 范 同 Ｏ Ｖ～ １ Ｖ； 准 确 度 等 Ｏ
１ 概 述
随 着 无 线 电 技 术 通 讯 技 术 和 单 片 机 技 术 的 发 展 ， 无 线 智 能 远 传 水 表 系 统 以 其 安 装 便 利 、 维 护 快 捷 、 不 受 安 装 环 境 和 布 线
基于ZigbeeCC2530的无线抄水表系统的研究与设计
摘 要 ： 无 线 自动抄水 表技 术 具有不 入 户 。 管理 费用低 ． 快速 以及可避 免误 抄 ． 错抄 等优 点 。 本文 设计 了一种 无 线抄水 表 系统 ， 共 包含 远程 用户终 端模 块和 无线收发模块 两部 分 ， 这 两部分都 采 用射 频芯 片Ｃ Ｃ２ ５ ３ ０ ６ ， 相应的 电路 组成 。 用二进 制计数 方法读取 水表数据 ， 然后
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智能水表系统论文科技研究论文
智能水表系统论文科技研究论文无线智能水表系统摘要：为了满足智能建筑和智能小区的需求，自来水管理部门正逐步改变传统的人工入户手工抄表的方式，广泛采用无线自动抄表技术，推动了水费管理的智能化、网络化和信息化。
针对传统抄表技术存在的低效、易错的缺陷，本文提出了一种选用JN5148作为主控芯片，集成了32位的处理器和2.4G的无线收发器，将Zigbee无线通信技术、GPRS网络与水表计量自动化结合起来的无线智能水表系统。
该系统具有无需网络布线、快速组网、协议简单、传输可靠、耗电量低和运行成本低等优势。
关键词：自动抄表；水表；JN5148；Zigbee；GPRS引言随着电子应用技术及信息产业的飞速发展，智能建筑和智能小区越来越多，采用传统的计量技术和抄表方式已无法满足国家节能减耗的需求。
目前国内水表抄表系统的现状主要有以下三种方式：一是传统的人工抄表收费方式，每户安装普通机械计量仪表，有管理人员按固定时间进行上门抄收。
二是智能卡式收费方式，每户安装具有智能卡接口的计量仪表，通过智能卡作为传输介质，在用户和管理部门之间传输信息，实现计量仪表的抄收以及缴费工作。
三是自动抄表收费方式，每户安装具有通讯能力的计量仪表，通过有线网络系统自动完成用户计量仪表的数据抄收，再通过金融网点方式以自动或人工方式完成缴费。
本文选用JN5148作为系统主控芯片，集成了32位处理器和2.4G 的无线收发器，采用Zigbee无线技术实现采集器与集中器间数据通信，再通过GPRS网络实现集中器与抄表中心的数据传输。
本系统实现了远程抄表，节省人力资源，传输的数据量大、速度快，智能化程度高。
1系统设计无线智能水表系统是由无线智能水表和集中器构成。
每个水表具备无线传输功能，200个以内的水表配一个集中器，由集中器定期自动抄表。
集中器上带有GPRS无线模块把数据传输到主站管理计算机，然后再通过金融网点完成缴费。
1.1 无线智能水表模块的设计无线智能水表是由主控芯片、输入采集模块、阀门控制电路、显示部分和通信接口电路等构成。
基于物联网技术的智能水表研究
基于物联网技术的智能水表研究随着科技的不断进步和全球水资源的紧缺，水表的智能化已经成为近年来研究的热点之一。
通过将传感器和物联网技术结合，可以实现智能水表的监测和管理，从而提高水资源的利用效率和减少浪费。
一、智能水表的工作原理智能水表与传统水表最大的不同在于，它可以实时监测和收集水表的数据，并将其通过物联网传输到云端进行分析和处理。
在智能水表中，采用的是物联网的技术，即通过传感器将数据采集到水表内，再通过无线传输技术将数据传输到云端进行存储。
智能水表的传感器能够实时监测水表内的流量、压力和温度等参数，通过数据处理和分析后，能够提供关于用水情况和用户用水习惯的相关信息，以此来指导和优化用水行为。
同时，在水资源供应不足的情况下，智能水表还可以通过限制水量来降低浪费，从而提高水资源的利用效率。
二、智能水表的优势智能水表的最大优势在于数据的实时监测和分析，并通过大数据和人工智能算法进行智能处理。
智能水表通过采样多个传感器的数据来获取信息，然后通过智能算法进行处理和分析，这样可以得出更加准确的数据和预测结果。
这种方法可以极大地优化水资源的利用，减少浪费和损耗。
同时，还可以为用户提供更好的用户体验和服务，包括维修服务、账单信息查询、自动缴费等。
三、智能水表的发展前景智能水表的技术正在迅速发展，预计在未来几年内将会逐步替代传统的机械水表。
预计到2025年，全球智能水表市场规模将达到10亿美元以上。
智能水表涉及到很多的领域，包括物联网、传感器、大数据、云计算、人工智能等，这些技术的快速成熟为智能水表的发展提供了无限的可能性。
未来，随着政府对节能减排的要求越来越高，智能水表将会得到更大的发展机遇。
同时，高精度、高可靠性、高智能的智能水表技术将会得到更多用户的认可和接受。
总的来说，智能水表作为智能城市建设的重要组成部分将会得到更多的关注和投入。
四、智能水表的应用场景智能水表可以被广泛地应用于市政供水、家庭用水、工业用水等场景中。
无线远传水电表远程抄表系统设计方案带IC卡控制
无线远传IC卡水电表方案第二局部系统介绍一、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，具有网络构造自适应、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、用电的使用状况进展实时采集，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、参照标准和标准文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表〔第1局部：标准〕✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表〔第2局部：安装要求〕✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表〔第3局部：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历，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。
智能水表系统设计及其应用研究
智能水表系统设计及其应用研究智能水表作为一项新兴技术，正在得到越来越广泛的应用。
在新一轮科技革命中，智能水表系统的设计和应用研究已经成为许多企业和实验室的重点。
本文将从需求分析、系统设计、软件开发、硬件构建和应用研究等方面全面阐述智能水表系统的设计及其应用研究。
一、需求分析智能水表系统从市场需求出发，必须具备一系列特点。
首先，作为水表，智能水表系统需要具备高精度、高可靠性的特点。
其次，由于水表需要与中央计量收费系统相结合，智能水表系统需要具备可读取、可远程监测和可联网的特点。
此外，智能水表还需满足一定的节能减排要求，确保对环境的最小影响。
二、系统设计智能水表系统的设计需要考虑多种因素，包括精度、可靠性、通信方式、软件界面和硬件指标等。
其中，精度和可靠性是系统设计的核心。
精度要求系统能够准确测量用水量，可靠性要求系统具有长期稳定、智能监测、自我维护等特点。
通信方式需要与中央计量收费系统相结合，常规的通信技术包括4G、WiFi、Lory 等。
软件界面需要考虑易用性和便携性，硬件指标需要考虑外观设计和结构强度等因素。
三、软件开发智能水表系统的软件开发主要包括后台管理、终端应用、数据加密、故障诊断等方面。
后台管理功能包括数据处理和设备管理等，为用水管理部门提供数据分析和管理支持。
终端应用包括展示用水量、检测水质等多种功能，在应用前需要经过改进和测试确保其质量。
数据加密和备份是系统安全性的关键，同时也需要保证前端与后台的数据传输无误。
故障诊断方面，系统需要通过人工检测、软件判断和远程诊断等方式，确保系统在运行过程中可以快速修复和排除故障。
四、硬件构建智能水表系统的硬件构建主要包括传感器、智能处理器、通讯模块、外壳等部分。
其中，传感器是智能水表的核心部分，其精度和可靠性影响整个系统的稳定性和精度。
智能处理器负责数据处理、储存和调度等功能，通讯模块负责与后台连接、数据传输等功能，其稳定性和安全性也是智能水表系统的关键。
智能水表可行性研究报告
智能水表可行性研究报告一、背景介绍随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，智能水表已经成为一个备受关注的领域。
智能水表是一种通过新型传感器和通信技术实现远程水表读数和管理的设备，能够更精确地监测和记录用水量，提高用水效率，减少浪费，为水务管理部门提供更精确的数据支持。
因此，智能水表在节水、节能和环保方面具有较大的潜力和应用价值。
二、研究目的本文旨在对智能水表的可行性进行深入研究，探索其在水务管理和用户层面的应用潜力和市场前景，分析其所面临的挑战和发展方向，为相关部门和企业提供决策参考。
三、智能水表的原理和技术特点1. 原理智能水表使用微处理器和传感器来监测和记录用水量，结合通信技术实现远程读数和数据传输。
通过数据分析和处理，可以实现用水量的实时监测和预警，及时发现和解决水资源浪费和滥用的问题。
2. 技术特点（1）精准度高：智能水表采用先进的传感器和监测技术，能够实现用水量的精准监测和记录，减少人为因素的影响。
（2）远程监测：智能水表集成了通信技术，可以通过互联网实现远程监测和控制，方便水务管理部门进行实时监管。
（3）数据分析：智能水表可通过数据分析和处理实现用水量的趋势分析和预测，为节水和水资源管理提供科学依据。
四、智能水表的市场需求分析目前，我国水资源短缺、用水效率低下的问题亟待解决，而智能水表的出现正好能满足这一需求。
在城市居民和工业企业中，智能水表可以准确监测用水量，帮助用户节约用水，降低水费支出；在水务管理部门中，智能水表可以实现远程监测和精准管理，提高用水资源的利用效率和管理水平。
因此，智能水表在市场上具有广阔的应用前景和市场潜力。
五、智能水表的可行性分析1. 技术上的可行性目前，智能水表所采用的传感器、微处理器和通讯技术已经相当成熟，可以保证智能水表的稳定可靠运行。
同时，互联网的广泛应用和智能设备的普及也为智能水表的推广和应用提供了技术保障。
2. 经济上的可行性虽然智能水表的成本较传统水表要高，但是通过减少人力成本、精准用水管理和节约用水量等方面的效益，智能水表的投资成本能够得到较快的回报，因此在经济上是可行的。
基于物联网技术的智能水表设计与实现
基于物联网技术的智能水表设计与实现智能水表是一种基于物联网技术的设备，它使用传感器和通信技术，能够实时监测和记录水表的使用情况。
智能水表的设计与实现是为了提高水资源利用效率和管理水务系统的能力。
本文将介绍智能水表的设计原理、功能以及其在水资源管理中的应用。
首先，智能水表的设计原理是基于物联网技术。
它包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要包括传感器、控制器和通信模块。
传感器用于监测水表的用水情况，例如水流量和压力等。
控制器负责处理传感器采集到的数据，并按照预设的逻辑进行计算和分析。
通信模块用于将处理后的数据传输给云平台或用户设备。
软件部分包括数据处理和用户界面。
数据处理模块负责将传感器采集到的原始数据进行清洗和处理，提取出有用的信息，如用水量和用水时间等。
用户界面提供给用户查看近期用水情况和统计信息的功能。
其次，智能水表具有多种功能和优势。
首先，智能水表能够实现实时监测和远程管理。
传感器不断采集水表的用水情况，可以实时监测用户的用水行为，如用水量、用水时间和用水习惯等。
同时，通过通信模块和云平台，水务部门可以远程管理和控制水表，如远程抄表、阀门控制和异常报警等。
其次，智能水表的数据可以用于水资源管理和优化。
通过对大量水表数据的分析和挖掘，可以发现用水异常行为和漏水等问题，及时采取措施减少资源浪费。
此外，智能水表还可以帮助水务部门优化管理和资源调配，提高水资源利用效率。
在水资源管理方面，智能水表的应用潜力巨大。
首先，智能水表可以实现定量用水计费和计量。
传统的水费计算方法往往只是根据用户所在的居住人数或房屋面积来估算用水量，很容易造成水费收入的滞后和不公平。
而智能水表可以直接监测用水量，准确计算每户家庭的实际用水量，并按实际情况进行计费，避免了资源的浪费和不公平。
其次，智能水表可以检测和防止非法用水和漏水等问题。
例如，当智能水表监测到异常的用水行为时，如超过预设的阈值或在非常规时间段有用水行为，可以及时发送报警信息给水务部门和用户，以便及时解决问题。
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无线智能水表的设计与研究
摘要随着我国电子信息业的迅猛发展,无论是用户还是用水管理部门都迫切需要现代化管理手段介入,从而推动水费管理的信息化、网络化、智能化。
本文正是基于这一需求,将水表计量自动化与无线通信技术结合起来,提供了一种无线智能水表的解决方案。
关键词无线远传;智能水表;抗干扰
中图分类号th814 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)28—0080—02
引言
随着智能建筑和智能小区的发展,现代的建筑不仅融合了传统建筑的特点,而且包括了高科技产品和现代新技术。
许多小区已经初步实现了智能化的管理。
但仍有大量的智能建筑和智能小区能耗计量采用传统的计量技术和抄表方式。
对于传统水表的缺陷,出现了很多自动化抄表技术。
具体分类如下:
1)磁卡式水表:ic卡式水表的雏形,由于存在磁卡失效等安全问题,很快被淘汰;
2)ic卡水表:用户需在水务公司制定售卡点购水刷卡后方可使用,具有限量使用、预付费等功能。
安装时不需要重新敷设线路,使用十分方便。
但是在使用过程中也发现了很多的问题。
ic卡水表安装在每个用户家中,如用户故意损坏使计量装置失灵,水务公司无法
对其进行有效监控;无法掌握用户实时用水量,使的水务公司对水
量统计、供水调配等带来很大麻烦;
3)有线式远传表:将各用户水表通过线缆连接到集中器,读取各用户累计流量。
在使用过程中发现存在缺点;用户水表信号通过较长信号线到达集中器,中途任何一个环节出现问题都会导致集中器无法采集到正确数据;安装时需要铺设信号线,任务繁重、维护困难。
安装后需要专业人员定期维护,后期成本较高;
4)无线智能水表。
除常规数据采集、存储、处理外,另设无线发射模块。
可以远程控制,方便水务公司对用户用水情况进行管理。
1 系统硬件组成
无线智能水表系统由无线水表、数据集中器、小区管理系统等部分构成。
1.1 水表
本系统所采用的计量水表是一种既能直观显示相关能耗计量数据,又能产生能耗计量脉冲信号的新型计量表具。
它实际上是一种加装了永磁铁和霍尔元件组成磁电传感器的水表,霍尔元件同定安装在计数转盘附近,永磁铁安装在计数盘(例如0.1m3或0.01m3)位上,当转盘每转一圈,永磁铁经过霍尔元件一次,即在信号端产生一个计量脉冲,对应0.1m3或,0.01m3,经无线发射器发送给数据集中器。
另外,在水表上还装有防盗霍尔元件,当用户盗用水时,霍尔元件发出报警信号给集中处理器,数据集中器再报告给管理计算机,以便做出处理。
1.2 数据集中器
数据集中器是一个以微处理器为中心的小型信息处理系统,其内
置gsm/gprs模块,配一张开通gprs服务的sim卡,负责接收从数据服务中心发过来各种指令并加以筛选、判别,将有效指令发送到相应的表具中;接受表具发送过来的数据并发送给数据服务中心。
集中器也可以用太阳能电池板供电,免去用户拉线供电或更换蓄电池之烦。
集中器内还存储与数据中心联网的各种参数,如:中心的ip地址、服务端口等。
集中器一加电便自动运行,搜索gprs网络,向中心进行注册并连接。
如果没有数据传输时可以进入休眠状态,一旦有数据需要发送或收到中心呼叫(通过短信或电路)时便从新登陆数据
服务中心,进行数据传输。
gsm短信作为备用通道,一旦gprs网络出现故障,立即启动gsm短信通道和数据服务中心进行通信。
水表数据采集位于居民小区的信息中心,居民用户的用水数据由表首先通过局域无线接口连接到位于小区信息中心的集中器,集中器再通过rs232接口与gprs透明数据传输终端相连。
通过gprs透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到gsm网络,通过gprs网络传送至管理部门数据中心的抄表系统,实现表数据和数据中心系统的实时在线连接。
无线模块选用无线远程唤醒数据传输模块,无线模块是连接在水表的传感器上,用于采集水表的用量并存储,其余时间都处于睡眠
状态,当传感器有信号进来时,模块被唤醒,并自动计量,而且模块
会不间断的自动醒来,检测外界是否有唤醒信号,主要用于抄表器
抄取数据,如果检测到唤醒信号,它将被唤醒并等待下一指令,执行
相关操作。
如果没有唤醒信号,则义进入睡眠状态。
这样一来,无线模块的功耗就非常低,采用5号碱性电池供电,可以达到6个月到1年。
1.3 管理计算机
管理计算机是本系统的管理核心,可向下接许多数据集中器,数据集中器的个数基本不受限制。
管理计算机能随时抄收每个用户水表的数据,并将数据保存在数据库中供查询,能对整个系统进行管理,对所抄数据进行处理。
2 软件系统功能
实时抄收系统系统所接的全部或任意一区的所有或任意数据,控制中心以自动抄收所有集中器内存储的数据,集中器能够按照主站设置的起始时间、时间间隔和抄收项目,自动抄收并存储表计的数据。
2.1 统计功能
统计功能:统计表计数值,并按照定价进行计算处理、统计计算结果,能将结果以表格、直方图曲线和数据库文件的形式输出。
可以即时输出每个用户的表计数据。
可以统计计算出损耗,并自动分摊到各个用户。
可以随时查阅、检索存在集中器中的表计数据记录。
2.2 管理功能
可以查询到每个表计所对应的用户信息。
对于欠费用户,主站可以发出指令实施远程通断控制。
对于预付费方式,自动查询检索出到达交费提醒线的用户。
可以提供用户查询,打印出用户的用水单
据。
可以监控整个系统内使用情况。
自动判断出超负荷点和泄漏点。
对于价格的调整能够及时更改响应。
系统设有分级密码,安全可靠性高。
2.3 扩晨功能
可以根据用户的需要,对软件的功能进行扩展。
对系统进行扩展,可以实现更大范围内的多种表计集中管理。
对系统进行扩展,可以实现匪警、火警等的自动报警。
3 结论
通过对无线远传智能水表进行的供电参数、无线电性能、信号输出测试、控制功能测试、水表性能测试,其主要参数全部达标,实现了设计时要求的技术指标和性能。
通过现场测试,从结果上来看实现了设计初提出的所有功能,而且整个电路简单,体积小,性能稳定,成本较低,安装方便,具有较强的应用价值,设计比较成功。
随着gprs网络的兴起和完善,传输速度和容量必将有大幅度的提高,通信费也将会进一步降低,gprs无线数据终端的应用将会迅速
普及,需求量将会有很的增长,无线网络终端产品的应用前景必然
十分光明。
参考文献
[1]《建设事业ic卡应用技术与发展》编委会,建设事业ic卡应用技术与发展[m],北京:中国建筑工业出版社
[2]中华人民共和国国家标准自动抄表总则,国家质量监督总局
[3]张寅,城市供水管网工程管理信息系统,天津:供水技术,2007
[4]苏凯,刘国庆,陈国平,mcs-51系列单片机系统原理与设计,北京:冶金工业出版社发行,2003。