一种新型无线抄表系统的设计
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。
基于ZigBee的无线抄表系统的设计与实现
过程； 给出了系统软件设计和调试结果。结果表 明， 该 系统方案 可行 ， 具有结构 简单、 可靠性 高、 实
用性好 的特 点 。
关 键词 ： Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技术 ； 无线抄 表 ； Ｃ Ｃ ２ ４ ３ ０ 中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ９ ２ 文献 标志 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０— ０ ６ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２—０ ０ ３ ４— ０ ４
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３ ４・
工业 仪 表 与 自动 化 装 置
２ ０ １ ３ 年 第 ２期
基于Ｚ ｉ ｇ Ｂｅ ｅ的 无 线 抄 表 系 统 的 设 计 与 实 现
鲍卫兵， 陈伟杰， 朱向军
（ 浙 江 工业 大学之 江 学院 ， 杭Ｊ ， Ｉ 、 Ｉ ３ １ ０ ０ ２ ４ ） 摘要： 为 了实现 低 成本 、 低 功 耗 的无线抄 表 ， 提 出了一种 基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ的无 线抄 表 系统 。 简要 阐 述 了Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技 术 ； 介 绍 了该 系统的硬 件 组 成 和 工作 原 理 ， 重 点介 绍 了采 集 器与 表 计 间的 无 线抄 表
（ Ｚ ｈ ￣ ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ２ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ａ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｚｉ ｇ Ｂｅ ｅ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ．Ｔｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ Ｚｉ ｇ Ｂｅ ｅ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ．Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ — ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ．Ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｉ ｓ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ，ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｔ ｈｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ，ｈｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： Ｚｉ ｇ Ｂｅ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ； ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ； ＣＣ２ ４３ ０
基于ZigBee的无线抄表系统的集中器设计_龙玉湘
现代建筑电气篇龙玉湘(1983)),男,硕士研究生,研究方向为电能管理和负荷终端控制。
基于Z ig Bee 的无线抄表系统的集中器设计龙玉湘, 章 兢, 戴瑜兴(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410012)摘 要:采用G PR S 网络和Z i gBee 无线通信技术,构建了一种无线抄表系统,设计了基于Z i gBee 无线通信的集中器。
该集中器避免了长距离布线和复杂的线路干扰,可以快速抄读电表实时数据,数据传输可靠。
关键词:无线抄表系统;Z i gB ee ;集中器;G PRS 网络;双向通信;居民小区中图分类号:T P273+.5B TN 92 文献标识码:B 文章编号:1001-5531(2007)20-0014-04D esign of Concentrator Based on Z igBeei nW i rel essM eter R eadi ng Syste mLONG Yux iang, Z HANG J i n g, DAI Yux i n g(Co llege of E l e ctrica l&I n for m ati o n Eng i n eering ,H unan Un i v ersity ,Changsha 410012,China)Abstract :U si ng GPRS net work and Z i gBee w ire l ess co mmunicati on techno logy ,a w ire less m eter read i ng sys -tem w as dev eloped .The concentrator based on the technology o f Z i gBee w ireless communicati on w as desi gned .Itcou l d avo i d l ong d i stance l ayout and co m plex route d isturbance ,rea lized to read rea l ti m e da ta qu ick l y and trans m i tda ta reli ably .K ey word s :w ire l e ssm e ter read i ng syste m;Z i gB ee ;concen trator ;G P R S n et w ork ;b i d irectional co m -m un i cation ;resi dent i al co mm unity章 兢(1957)),男,教授,博士生导师,研究方向为控制理论与控制工程,复杂系统计算机控制。
WaveMesh无线抄表系统
Wave Mesh无线抄表系统1、Wave Mesh 协议简介● Wave Mesh 是针对低功耗移动无线设备设计分布式对等移动自组网络协议， 定义了物理层、 MAC层和网络层；● Wave Mesh 采用私有多径路由协议，支持255级路由和超大组网规模；● Wave Mesh 协议栈体积小、路由健壮、网络吞吐量高、功耗低；● Wave Mesh 网络有优异的自愈性、可裁剪性和极佳的传输速率；● Wave Mesh 协议物理层采用了先进的无线通信技术如跳频、自适应速率、安全可靠的私有无线唤醒技术、交织纠错编码等算法；● Wave Mesh 协议链路层采用私有智能碰撞避免算法，具有优异的抗干扰能力和优异的网络性能；● Wave Mesh 协议采用了灵活的休眠技术，所有的组网设备都可以休眠，有同步、异步和混合三种休眠模式。
2、Wave Mesh 协议特点分布式对等网络●没有中心节点，每个节点独立维护路由信息，节点可以随时加入或离开网络，各节点可以在网络中任意移动，任何节点的故障不会影响整个网络的运行。
网络容量大●没有节点数量的理论上限，支持上万点的网络规模。
255 级多径路由●路由建立速度快并且没有路由回路；节点维护尽可能多的路由，数据流能够在多条路径并行进行传输；在数据传输的同时交换路由信息，时刻感知网络拓扑变化，路由的维护和更新不需要额外 开销。
网络初始化时间为 0●整个网络完全没有初始化的过程，所有节点上电即工作。
多种休眠机制●同步休眠、异步休眠和混合休眠模式，安全迅速地全网无线唤醒技术，带来的唤醒延时和网络规模无关。
多种数据传输方式●支持单播、多播和广播数据传输。
可靠数据传输●包括广播在内，所有报文都按照 3次握手的方式进行可靠传输，并且采用多次尝试、碰撞避免和拥塞控制机制保证所有的报文都安全可靠抵达目的节点。
自适应速率●节点之间的数据传输可以根据链路质量和传输错误次数协商出最佳的传输速率，使网络能够兼顾吞吐量和传输距离，也同时获得极佳的网络稳定性。
智能抄表设计方案
智能抄表设计方案智能抄表设计方案：实现能源管理自动化与智能化随着城市化进程的加速和科技的不断进步，智能抄表系统逐渐成为了现代能源管理的重要组成部分。
本文将介绍智能抄表系统的设计思路，包括需求分析、系统架构、技术选型、详细设计以及测试与优化等方面，旨在实现能源管理的自动化与智能化。
一、引言传统的人工抄表方式存在着工作效率低、数据准确性难以保证等缺点。
随着物联网、大数据等技术的发展，智能抄表系统逐渐成为了取代传统抄表方式的新趋势。
智能抄表系统不仅可以实现远程自动抄表，提高工作效率，还能提供准确的数据支持，为能源管理提供可靠依据。
二、需求分析在需求分析阶段，我们主要关注智能抄表系统需要实现哪些功能、满足哪些特点。
根据实际需求，智能抄表系统应具备以下功能和特点：1、远程自动抄表：能够实现远程自动读取水表、电表、气表等能源表计的数据。
2、数据准确性保证：采用防抖动、滤波等算法，确保数据的准确性。
3、实时监控：能够对能源表计进行实时监控，及时发现异常情况。
4、数据可视化：将抄表数据以图表等形式展示，方便用户进行数据分析与决策。
5、节能控制：根据数据分析结果，为用户提供节能建议，并通过智能控制实现节能目标。
6、易于安装与维护：系统应具有模块化设计，方便安装与维护。
三、系统架构设计基于需求分析，我们提出以下智能抄表系统的整体架构设计方案（图1）：图1：智能抄表系统整体架构设计该系统主要由数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据存储模块以及用户界面模块组成。
其中，数据采集模块负责读取能源表计的数据；数据处理模块对采集到的数据进行过滤、校验等处理；数据传输模块将处理后的数据传输到云服务器；数据存储模块负责将数据存储到数据库中；用户界面模块则提供可视化界面，方便用户查看数据以及进行节能控制等操作。
四、技术选型根据系统架构设计，我们进行技术选型，选择适合各模块的技术方案。
以下是各模块的技术选型及技术指标：1、数据采集模块：采用高精度仪表芯片读取能源表计的数据，具有高可靠性和稳定性。
基于无线传输技术的智能抄表设计
基于无线传输技术的智能抄表设计
伴随着公共事业在中国的蓬勃发展,人们对生活的环境提出了更高的要求,智能抄表系统也得到了长足的发展。
目前,传统的手工抄表方式已经不适应社会的发展需要了。
为此本文研究了新的抄表设计方案——无线智能抄表系统。
本文首先对现有的国内外抄表系统做了深入的研究,结合我国城市燃气使用的实际情况,研究了无线智能抄表系统的总体架构。
其次对于系统的硬件和软件部分的设计进行了详细的介绍。
采用模块化的思想重点研究了手持机、集中器和采集器的设计,并且给出了具体的电路设计图。
在研究了具体的通信协议的基础上进行了系统的软件部分的设计,上层软件主要实现了与中心抄表管理系统以及与终端仪表之间的通信；下层管理软件实现了与上层网络的数据传输,同时利用数据库技术进行了中心管理系统的设计。
最后研究了构建GPRS无线传输网络的组网方案。
无线智能抄表系统利用电子技术、自动控制技术、计算机技术和通信技术实现了对燃气量管理的计算机化,大大降低了抄表工作人员的工作量,减少了人为因索导致的一系列误差因素,提高了燃气管理的自动化水平。
基于无线通信的抄表系统的设计
基于无线通信的抄表系统的设计摘要:对自动抄表系统的结构、功能进行了改进和扩充,提出了一种利用Wi-Fi无线网实现远程自动抄表的方案。
硬件平台采用MarveII 的88W8686和ARM处理器构成无线监控通讯终端。
软件使用嵌入式μC/OS一Ⅱ操作系统平台,利用LwIP协议的移植实现了TCP／IP 协议,在VC++和数据库上实现了上位机的抄表管理软件．可以通过中心管理系统对电表的读数进行统计管理和收费,并对仪表的运行状态进行监控。
该系统结构灵活实用．有效解决了抄表的安全性和效率问题。
关键词:自动抄表Wi-F i μC／0S一Ⅱ随着城市化不断扩大以及建筑物更新改造,市、县电力公司的老城区用电客户越来越复杂,依靠人工抄收电表巳远远不能满足现有电力运营的需要。
自动抄表AMR(Automatic Meter Reading)系统的发展和推广势在必行。
自动抄表系统是供电系统监管部门用来对工业和生活用电进行监测、管理和控制,以及对用户用电情况进行统计、分析的重要手段。
自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成,通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化,具有实时抄收、效率高、准确性好等优点。
远程抄表系统是近年来发展较快的一种信息管理系统,并已出现了一些较实用的产品,但这些产品功能简单,准确性差,投资金额高。
大家都知道,建立一个自动抄表系统,就需要配置从电能表、数据集中器到主站的硬件和软件一整套系统,费用较高,如果只是用在完成抄表计费等功能,经济上并不划算,因此阻碍了自动抄表系统在供电部门的推广。
基于无线抄表工作方式在自动抄表系统中的广泛应用．对自动抄表系统的结构和功能进行了研究,提出一种新的自动抄表系统方案,该方案利用Wi—Fi无线网构成智能抄表系统,采用的是短距通信Wi—Fi 协议。
文中阐述了Wi—Fi在项目应用中的必要性,描绘出了使用Wi—Fi进行自动抄表的结构图,并对每个模块的作用进行了分析,然后把μC／OS一Ⅱ和LwIP协议植入构建的硬件平台内,同时开发了相关上位机软件。
无线抄表系统方案设计
目录1 项目背景 (2)1.1 抄表系统现状 (2)1.2 无锡泛联技术股份有限公司简介 (2)2 系统架构 (3)2.1 系统整体要求 (3)2.2 系统结构图 (3)2.3 系统功能 (5)3 系统组成 (5)3.1 前端设备 (5)3.2 控制室 (5)4 系统优点 (6)5 系统预算 (7)1 项目背景1.1 抄表系统现状长期以来，抄表收费大多是人工抄表、人工收费。
这种方式带来的缺点不仅是效率低、误差大，人工判断的准确度是收费误差的一个重要的因素。
同时，人工抄表还严重影响居民的正常生活，挨家挨户敲门查电表，无论是对敲门的人来讲，还是对被敲门的人来讲，都是一件麻烦的事情。
因为缺点太多，所以人工抄表已不适应现代智能小区或者大厦的管理的要求。
根据以往人工抄表收费的缺点，我公司特设计出一套依据无线网络技术Wifi 的抄表系统，结合当前供水供电部门的实际情况，从根本上解决人工抄表效率低，误差大的问题。
并且施工简单，运行成本低廉。
将以往人工抄表变成一个自动化抄表的系统。
1.2 无锡泛联技术股份有限公司简介无锡泛联物联网科技股份有限公司，是江苏省无锡市最大的国有独资金融投资集团国联集团为了落实温家宝总理建设“感知中国中心”的指示精神，投资成立的国内一流的物联网研发和应用的专业化公司。
泛联物联网科技股份有限公司拥有来自于中科院、国际知名信息技术企业的高素质物联网开发团队、产品团队、技术支持团队、工程团队和测试团队，长期专注于物联网相关软件支撑平台及安防、节能减排行业领域的应用软件解决方案的研发和产品化工作，具有雄厚的研发实力和技术基础，能够提供物联网软硬件系统设计、软件开发、系统集成和产品解决方案在内的技术与服务，在物联网平台软件等核心技术方面取得了一系列成果。
其主要研发成果传感网公共告警服务中心、传感网统一网管平台、传感网开放服务平台和部分面向应用的前端设备在国内属于首创。
物联网技术正在将信息传播系统逐步渗透、应用到物理领域，包括基础设施和服务领域，是信息社会发展的崭新阶段。
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一种新型无线抄表系统的设计
随着经济的飞速发展和国家“一户一表”工程政策的全面实施,用电需求越来越大,电度表的数量也迅速增加;住户对住宅环境、物业管理水平的要求也日益提高。
而传统的抄表方式存在入户麻烦、管理费用过高等弊端,已经不适应现代物业管理的需要。
为了提高管理水平,供电企业迫切希望通过现代化的手段,对用户用电的监测过程实现自动化、规范化。
随着电子技术、通信技术和计算机技术的发展,出现了许多新的技术,而无线抄表技术正是为了适应电力系统的迅速发展和经营管理体制的新要求而提出的。
本文设计了一种基于LPC2138和GPRS技术的新型无线抄表系统,此系统主要由菲利普公司的ARM7微控制器LPC2138、射频收发芯片nRF903、GPRS模块MC55和GPRS网络构成,实现了用户用电信息的无线采集、预付费、分时计费和实时监测等功能,有效防止了欠费和窃电等情况的发生。
该系统通过LPC2138可高效地完成数据的采集和处理工作,并简化了电路,是一种成本低、可靠性高、反应快、传输速率快、实时性强的无线抄表系统。
LPC2138是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7 TDMI-STM CPU 的微控制器,并带有512kB嵌入的高速Flash存储器。
128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。
较小的封装和极低的功耗使LPC2138可以理想地用于小型系统中,丰富的串行通信接口和片内32kB的SRAM则提供了巨大的缓冲区空间和强大的处理功能。
2个32位定时器、2个10位8路ADC、1个10位DAC、PWM通道和47个GPIO
以及多达9个边沿或电平触发的外部中断使本系统简化了电路,提高了数据处理
能力。
本系统由电度表、采集器、集中器和监控中心组成,采用了两种通信方式,既通过无线射频模块nRF903和GPRS模块MC55进行通信。
采集器和集中器之间通过由无线收发模块组成的局域无线网络进行通信,集中器和监控中心之间通过GPRS模块在GPRS网络中传输数据。
通过本系统,不仅实现了用电信息的采集和实时监控,还可以实现用户预交费和分时计费功能,监控中心每月扣除用电费用,如果余额不足,就通过发手机短信等形式向用户催缴电费;若用户在期限内没有缴纳,本系统就向该用户电度表发送控制信号,进行断电等操作。
另外,监控中心可以通过局域网进行Web发布,用户就可以通过上网查询用电信息。
在进行采集器和集中器的硬件电路设计中,为提高系统电路的通用性,本文采用了模块化设计,采集器模块由电源、电度表控制模块、蜂鸣器、数码管和射频收发模块组成;集中器模块由电源、射频收发模块、键盘、E~2PROM、显示器LCD和GPRS模块组成。
在进行软件设计中,也遵循了模块化的设计思想,既考虑了个模块功能的实现,又兼顾了程序的总体协调性。
本系统的软件设计分采集器、集中器和监控中心三个层次,其中运行于采集器和集中器之间的程序采用C语言编写,经过ARM编译系统生成可执行程序,运行于LPC2138中。
监控中心软件由Visual Basic6.0开发,数据采用SQLServer数据库存储。
同时,软件采用了结构化的设计,使系统便于完善和维护。
总之,该系统使电力公司及物业管理部门从根本上减轻了人工上门抄表的劳动强度,克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性,推进了电能管理现代化的发展进程。
该系统对提高电力部门的管理水平和经济效益无疑有着十分重要的意义。
准确而便捷的无线抄表系统,既可节省人工又可减少供电部门与客户之间的纠纷,不但能提高管理部门的工作效率,也适应现代用户对用电缴费的新需求。