智能水表无线通信解决方案
水表智能化改造工作方案

水表智能化改造工作方案随着科技的不断发展,水表智能化改造正在成为城市水务管理的一个重要趋势。
为了适应这一趋势,我们制定了水表智能化改造工作方案,以提高水务管理的效率和准确性。
一、改造目标本次水表智能化改造的目标是实现水表数据的自动化采集和远程监控,实现对用水情况的实时监管和管理。
二、改造内容1. 更换智能水表本次改造将更换传统水表为智能水表,智能水表可以实现自动化采集用水数据,并通过无线通信技术将数据传输至管理中心。
2. 建设数据中心将建设一个数据中心,用于存储和处理智能水表采集的数据,并提供数据分析和报表功能,方便管理人员进行决策。
3. 实现远程监控通过互联网技术,实现对智能水表的远程监控,对用水情况进行实时监管,及时发现问题并进行处理。
三、改造步骤1. 智能水表选型和采购2. 智能水表安装和调试3. 数据中心建设和系统测试4. 远程监控系统开发和测试5. 系统上线运行四、改造效果通过智能化改造,水表数据采集和管理将实现自动化,大大提高水务管理的效率和准确性。
同时,通过远程监控,可以实现对用水情况的实时监管,及时发现问题并进行处理。
五、改造风险改造过程中可能会遇到智能水表安装和调试难度较大的问题,需要专业人员进行操作和维护。
同时,数据中心和远程监控系统也需要进行安全保护,防止数据泄漏和系统被黑客攻击。
六、改造建议在改造过程中,需要充分考虑智能水表、数据中心和远程监控系统的互联互通,确保系统的正常运行。
同时,需要进行系统测试和安全保护,确保数据的安全性和系统的稳定性。
在改造完成后,还需要对系统进行定期维护和升级,以确保系统的长期稳定运行。
无线智能水表的设计与研究

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。
无线远传水表工作原理

无线远传水表工作原理无线远传水表是一种新型的水表,它采用了无线通信技术,可以实现水表数据的远程传输和监测。
这种水表的出现,不仅提高了水表的精度和可靠性,还可以实现水资源的合理利用和节约。
本文将从无线远传水表的工作原理、优点和应用等方面进行介绍。
一、无线远传水表的工作原理无线远传水表的工作原理主要分为两个部分:水表采集数据和数据传输。
首先,水表通过传感器采集水表的用水量和水压等数据,然后将数据通过微处理器进行处理和存储。
其次,通过无线通信模块将数据传输到数据中心或用户终端设备上,实现数据的实时监测和管理。
具体来说,无线远传水表采用了无线通信技术,包括GPRS、NB-IoT、LoRa等。
其中,GPRS是一种基于2G网络的通信技术,可以实现数据的高速传输和远程监测。
NB-IoT是一种新型的低功耗广域网通信技术,可以实现数据的长距离传输和低功耗。
LoRa是一种低功耗广域网通信技术,可以实现数据的长距离传输和低功耗。
这些通信技术都可以实现水表数据的远程传输和监测,提高了水表的精度和可靠性。
二、无线远传水表的优点无线远传水表相比传统水表具有以下优点:1. 实现数据的远程传输和监测,提高了水表的精度和可靠性。
2. 可以实现水资源的合理利用和节约,减少了水资源的浪费。
3. 可以实现水表的自动化管理,减少了人工管理的成本和工作量。
4. 可以实现水表的智能化管理,提高了水表的管理效率和服务质量。
5. 可以实现水表的远程抄表和计费,提高了用户的使用体验和满意度。
三、无线远传水表的应用无线远传水表可以广泛应用于城市供水、农村供水、工业用水等领域。
具体来说,它可以应用于以下场景:1. 城市供水:可以实现城市供水的自动化管理和远程监测,提高了供水的质量和效率。
2. 农村供水:可以实现农村供水的智能化管理和远程监测,提高了农村供水的质量和效率。
3. 工业用水:可以实现工业用水的远程监测和计费,提高了工业用水的管理效率和服务质量。
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。
NBLOT物联网智能水表

NB-LOT物联网智能水表一.远景优势挪动通信正在从人和人的连结,向人与物以及物与物的连结迈进,万物互联是必定趋向。
但是目前的 4G 网络在物与物连结上能力不足。
事实上,对比蓝牙、ZigBee 等短距离通信技术,挪动蜂窝网络具备广覆盖、可挪动以及大连结数等特征,能够带来更为丰富的应用处景,理应成为物联网的主要连结技术。
作为 LTE 的演进型技术, 4.5G 除了拥有高达 1Gbps 的峰值速率,还意味着鉴于蜂窝物联网的更多连结数,支持 M2M 连结以及更低时延,将助推高清视频、 VoLTE 以及物联网等应用迅速普及。
蜂窝物联网正在开启一个亘古未有的广阔市场。
关于电信营运商而言,车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生连结,远远超出人与人之间的通信需求。
NB-LOT 具备四大特色:一是广覆盖,将供给改良的室内覆盖,在相同的频段下,NB-IOT 比现有的网络增益20dB ,相当于提高了 100 倍覆盖地区的能力;二是具备支撑连结的能力,NB-IoT 一个扇区能够支持10 万个连结,支持低延时敏感度、超低的设施成本、低设施功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IOT 终端模块的待机时间可长达10 年;四是更低的模块成本,公司预期的单个接连模块不超出 5 美元。
NB-IOT 聚焦于低功耗广覆盖( LPWA )物联网( IOT )市场,是一种可在全世界范围内宽泛应用的新兴技术。
其拥有覆盖广、连结多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特色。
NB-IOT 使用 License 频段,可采纳带内、保护带或独立载波三种部署方式,与现有网络共存。
因为 NB-IOT 自己具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以宽泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、财产追踪、智能泊车、智慧农业等。
包含我国营运商在内诸多营运商在展开NB-IOT 和研究。
就 NB-IOT 的发展现状,余泉详尽论述了三个出色看法:一是NB-IOT 是蜂窝家产应付万物互联的一个重要时机。
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。
无线远传水电表远程抄表系统方案
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。
智能水务技术手册
智能水务技术手册1. 概述智能水务技术是应用信息和通信技术以及传感器等先进技术实现对水务系统运营管理的智能化的一种手段。
本手册将介绍智能水务技术的原理、应用以及未来发展趋势。
2. 智能水表技术2.1 远程抄表系统远程抄表系统利用物联网技术,将水表数据通过无线通信传输到监控中心,解决了传统抄表工作耗时耗力的问题。
2.2 智能用水监测智能用水监测通过传感器检测水流量、水压和水质等指标,并实时监控,从而提供供水系统的运行数据和管网故障排查。
2.3 防漏水系统智能水务技术通过实时监测管网水压变化、水表读数等数据,能够准确判断漏水事件,并及时报警和定位漏水点。
3. 智能供水系统3.1 智能调度系统智能调度系统结合用水数据、天气预报等信息,通过算法分析和优化供水计划,实现供需匹配,提高供水效率。
3.2 水质监测与治理智能供水系统通过建立水质监测网络,及时监测和预警水质问题,并采取相应的治理措施,保障供水安全。
3.3 劣质水治理技术智能供水系统利用先进的水质治理技术,如活性炭吸附、反渗透膜过滤等,对劣质水源进行净化处理,提供高质量的饮用水。
4. 智能污水处理技术4.1 污水处理厂智能化智能污水处理技术通过利用自动化设备和远程监控系统,实现对污水处理过程的自动化控制和优化管理。
4.2 水环境监测智能污水处理技术结合传感器和监控系统,实时监测污水排放情况,保障水环境的安全和健康。
4.3 污泥资源化利用智能污水处理技术通过将污泥进行资源化处理,如制成肥料或生物燃气,达到回收利用的目的,减少对环境的影响。
5. 智能用水管理平台智能用水管理平台集成了智能水表和智能供水系统的数据,通过数据分析和处理,提供用水分析报告、账单查询、异常报警等功能,便于用户进行用水管理和监控。
6. 市场前景与发展趋势随着城市化进程的加快和水资源日益短缺,智能水务技术在供水和污水处理领域具有广阔的市场应用前景。
未来,智能水务技术将更加成熟和普及,为水务系统的建设和运营管理提供更多的便利和效益。
智能水务技术的网络通信与数据传输
智能水务技术的网络通信与数据传输随着智能水务系统的不断发展,网络通信和数据传输成为了智能水务技术中不可或缺的一环。
网络通信和数据传输技术的进步,使得智能水务系统在数据采集、处理和控制方面更加智能化高效化,大大提高了水资源的利用率和节约了能源消耗,对于新型城市的水务建设起到了非常重要的推动作用。
一、智能水务系统中的网络通信技术在智能水务系统中,所有的设备和传感器都需要实现互联互通,以便实现数据的采集、传输、处理和控制。
因此,网络通信技术就成为了智能水务系统中至关重要的一个环节。
现今的网络通信技术主要有两种,分别是无线通信和有线通信。
无线技术包括了蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等,而有线技术则是以网线为主。
在智能水务系统中,这两种技术并存,且应用场景不同,无线技术主要应用于数据采集和传输,有线技术则主要应用于控制和管理方面。
无线通信技术在智能水务系统中的具体应用包括以下几个方面:1. 基站和边缘设备的无线传输:智能水务系统采用边缘计算架构,边缘计算节点通过无线方式连接云端基站进行数据传输。
2. 环境监测节点的无线传输:环境监测节点通过无线方式向云端传输采集的数据,主要包括水质、水位、流量等环境数据。
3. 控制节点的无线传输:智能水务系统需要采用无线技术对控制节点进行监控和控制操作。
有线通信技术在智能水务系统中的具体应用包括以下几个方面:1. 控制中心的网线传输:智能水务系统的控制中心需要通过网线连接各个节点以实现数据的实时监控和控制。
2. 环境监测节点的网线传输:环境监测节点需要通过网线连接控制中心以实现环境数据的高效传输和处理。
二、智能水务系统中的数据传输技术智能水务系统中的数据传输技术主要有两种,分别是数据采集和数据传输技术。
数据采集技术能够对环境监测节点和控制节点进行高效并精确的数据采集,数据传输技术则是将采集到的数据传输到控制中心以便进行进一步的处理和控制。
智能水务系统中常用的数据采集技术包括以下几种:1. 传感器采集技术:传感器是智能水务系统中实现数据采集的主要设备之一,通过传感器采集环境数据,可以实现对水体的质量和流量进行实时监测。
智能水表通信标准协议
智能水表通信标准协议
随着智能水表的广泛应用,智能水表通信标准协议也日益成为业内关注的焦点。
智能水表通信标准协议是指智能水表在与数据采集及监测系统通信时双方遵循的规范。
该规范包括通信协议、数据格式、通信接口等内容。
其主要目的是保证智能水表与数据采集及监测系统之间数据交换的稳定性、安全性和高效性。
智能水表通信标准协议可以分为两种类型:一种是基于有线连接的,另一种是基于无线连接的。
基于有线连接的通信标准协议主要是RS485接口标准协议和MODBUS协议,而基于无线连接的通信标准协
议则有GPRS、NB-IoT、LoRa等。
在智能水表通信标准协议的制定过程中,需要考虑以下几个方面:一是通信协议的稳定性和可靠性,二是数据传输的可靠性和高效性,三是通信安全性,保证数据的机密性和完整性,四是标准协议的开放性和兼容性,方便不同厂家的智能水表能够互相通信和兼容。
总之,智能水表通信标准协议的制定对于智慧城市建设和节水管理具有重要的意义,有助于提高水资源利用效率和节约用水成本。
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智能水表无线通信解决方案深圳市技卓芯通信技术有限公司SHENZHEN JZX TELECOM TECHNOLOGY CO.,LTD电话:865416008671429686038781传真:(0755)22676585网址: EMAIL:market@ 地址:深圳市南山区西丽桃源街道平山一路世外桃源创意园B栋3楼需求分析目前许多地方的自来水公司,还是采用人工上门读取水表数据的抄表方式,这种方式需要抄表工人挨家挨户去读取水表的数字,如果用户家中无人就没办法读取数据,而且人工抄表的方式还非常不利于数据统计,随着现在科学技术的发展,对抄表方式也是提出了新的要求,要求提高可靠性,实时性以及数据处理的方便性。
于是无线抄表技术已经开始广泛应用于自来水公司的自动抄表。
由于长距窒内外的布线存在着短路、断线隐患,错综复杂的线路使系统调试和维护困难重重,现在存在的远程集中抄表方式已不能满足水电公司日益增长的业务需求。
因此,我们提出了新的自动抄表系统---无线抄表。
(一)无线远传水表集抄系统系统组成:无线远传水表抄表网络系统由抄表管理中心,集中控制器和采集终端组成。
其结构示意图如下:1)抄表管理中心:由抄表管理中心内部的抄表管理计算机及其后台上位机管理软件组成,是整个远程无线抄表系统的核心管理部分,它既是远程所有无线抄表设备的管理者,又是联系着用户营销管理系统与远程自动抄表系统的桥梁。
中心管理系统通过远程GPRS/CDMA的无线通信方式与远程无线集中器通信,抄收无线集中器数据,远程无线集中器与无线数据路由采集器之间通过自组网RF无线通信模块连接,无线数据路由采集器可以组网路由,以达到远距离路由通信,由路由采集器抄收各个无线用户表端数据。
2)集中器:集中器是管理中心与用户终端沟通的桥梁,是整个系统的中间层。
1.通过无线数据通信方式,向上可接收抄表管理中心的指令,自动完成抄水表数据和控制用户水泵开关的工作;2.向下通过无线数据通信方式与采集终端通讯,定时抄收采集终端用户水表数据,并根据设置,自动将数据另存,作为向用户收费的依据;3.管理中心通过集中器可向采集终端发送供水开关指令,完成对恶意欠费用户的远程惩罚性断水工作。
集中器可安装在基表采集器附近楼道内;3)采集终端:采集终端也是用户端,是用于直接采集用户用水量数据,通过无线数据通信方式向上传输给集中控制器。
采集终端安装在每栋楼的水表集中地附近。
采集终端安装位置如下图所示:(二)传统机械水表的无线智能化改造系统本系统的改造方案是在保留传统机械水表的基础上,利用传感网技术设计实现的无线智能抄水表系统。
本系统中采用零功耗传感器WC112把水表转动转化为脉冲信号,通过设计的低功耗智能水表测试水表计数,各用户的智能水表以无线方式组成一智能传感网,在抄表人员无须进入室内的情况下,采用手持机采集用户水表读数,实现自动、高效的智能抄水表方式;同时,手持机可通过USB接口与电脑连接,电脑中采用Labview软件编写的程序对采集数据显示、打印、上网等处理,用户终端通过网络对数据查询和显示。
系统设计方案针对国内水表大多采用机械水表的使用现状,为减少改造成本,采用的方法是在现有水表的物理结构,不改变国家计量标准的基础上加装传感器、在保留原有机械计量的基础上,具有计量信息的远传功能,即机械计量与电子智能计量同步,两者达到精度与智能化的完美结合。
目前加装传感器里比较常用的方法是采用磁敏传感器和光电开关,采用光电开关抗干扰能力强,但能耗过大;而智能水表在居民户内,出于安全与能耗等因素,不能采用市电,因此设计中在解决抗电磁干扰的基础上,采用零功耗磁敏传感器把机械水表中叶轮的转动转换成电脉冲信号。
本设计基于传感网技术采用无线传输方式具有:低成本、安装方便、分布计量、数据联网传输、快速高效抄水表等优点。
系统结构系统无线通信采用国家开放的免费频段,无须另外缴纳通信费。
其组成包括居民室内的智能水表、抄表员使用的手持机、小区物业公司内的PC终端管理软件。
系统设计示意图如下图:(三)通信功能针对无线抄表系统,我公司自主研发了一款超低功耗无线数传模块-JZX835.其具有的自组网无线通信功能,使得无线远传集抄系统结构简单,应用灵活,无需布线,安装维护便捷,自维护,全自动运行,无需人工干预。
JZX835数传模块是高集成度超低功耗的微功率半双工的无线数传模块,其采用“A7139”高性能超低耗射频芯片及高速单片机。
很适合电池供电系统应用。
模块采用透明广播传输的方式和协议指定点传输方式。
既可以让所有模块收到数据,也可以只让指定节点收到数据。
同时模块还具有10位AD采样、温度采样、2个IO输入输出功能。
用户不用另外开发控制板,可以直接给模块接按键或报警传感器类或控制设备,就可以完成一个报警控制或采样系统。
1)JZX835功能特点:*工作频率428-434MHz470~510MHz*内置看门狗,以保长期可靠运行*传输距离700米(9600bps)*UART/TTL接口*FSK的调制方式*方便、灵活的软件编程*透明传输方式**超大的64bytes数据缓冲区*适合内置式的安装2)工作模式与省电:JZX835有3种工作模块:常规工作模式(电流是5.5mA)、硬件(SLE)休眠工作模式(电流是1uA)、空中休眠工作模式,其工作模式可以用软件指令来配置。
其中,由于水费的结算方式一般是按月甚至按季度收取,因此为达到最佳的超低功耗使用效果,我们一般推荐客户选用空中休眠模式。
工作模式SLE状态工作状态常规模式低电平JZX835处于常规工作状态,用户设备只管向模块串口送数据,模块就能正常向空中发数据。
同时也能正常接收空中数据,并往串口输出。
工作状态下,工作电流是5.5mA硬件休眠模式高电平或悬空JZX835处于硬件休眠状态,模块不能发给数据和接收空中数据,工作电流是1uA.如果要进行收发数据,要使能SLE=0,切换到常规模块。
使能后10MS模块进行接收模块空中休眠模式高电平或悬空JZX835处于空中休眠状态,模块处于醒/睡的工作,如果要通信,则必须进行唤醒,唤醒的方法:中心模块配置成常规模式,并且占空比与节点的模块一致;上位机下发指定的唤醒指令。
当节点模块被唤醒时,中心模块将送达上位机一个唤醒成功的指令,这样上位机可进行下一步操作了。
当被唤醒的模块通信完成或通信间断超过5S后模块又进入休眠。
最低平均功耗可达9UA。
在省电模式下电池的使用寿命可以通过以下公式算出:使用寿命:“工作时间200ms,休眠时间60S”。
电池寿命=电池容量mAH工作时间(ms)/(工作时间+休眠时间)*接收电流mA+睡眠电流(mS)*1uA例如:电池是3.6V/3.6A ER18505锂亚电池3600mAH200ms/(200ms+60000ms)*5.5mA+0.0001mA=195946H=22年左右注:JZX835模块当设为硬件、空中休眠模式时,每次给模块上电后30S内均工作于常规模式,以便于用户配置参数。
3)JZX835模块特殊功能及协议JZX835模块不仅仅有透传数据的功能,同时还具有只与指定模块AD采样、温度采样、2个IO口输出开关量功能,满足不同用户特殊需求。
4)JZX835的技术指标:技术指标调制方式:FSK工作频率:433MHz用户可定做发射功率:50mW(17dB)接收灵敏度:-115dBm发射电流:<90mA接收电流:<5.5mA休眠电流:<1uA信道速率:1200/2400/4800/9600/19200Bit/s用户可定做串口速率:1200/2400/4800/9600/19200Bit/s用户可定做接口类型:TTL接口数据格式:8E1/8N1/8O1用户可定做工作电源:DC3.0~5.5V定做 2.5~3.6V工作温度:-20℃~75℃工作湿度:10%~90%相对湿度,无冷凝外形尺寸:30.8mm*19.4mm*6mm互通型号:JZX835(四)系统功能:无线智能抄水表系统所具备的主要功能有以下几项:1.抄读功能:按设定抄收间隔以及抄表周期自动抄收集中器的各用户水表的累计用水量及其他信息,并具有实时随机招读及按地址选抄功能。
2.设置功能:可设置设备初始参数,即可对集中器设置自动抄表周期、抄收间隔等,也可对水表的各种参数进行设置。
3.校时功能:可实现系统校时和系统对集中器的校时,系统时钟全网同步,可有效避免抄表数据混乱。
4.自诊断,分析功能:可提示可能有故障或窃水嫌疑的用户;以及用水量异常报警。
5.数据安全保障功能:通过指令或密码实现用户管理、系统管理,并进行权限设置;防止非受权人员操作。
6.扩展功能:可发布冻结或开启命令,实现指定时间内水阀的关闭或打开功能。
7.数据处理功能:包括各用户水表数据的统计,报表生成等。
8.数据存储功能:结合数据库管理可实现对抄收回来的数据进行有效存储,且存储时间久,可防止管理部门与用户之间可能产生的纠纷。
(五)系统通信模块及工作模式的选择本系统中将采用我公司自主研发、生产的无线通信模块---JZX835。
鉴于水费收费周期比较长,一般按月收取,为达到最佳的超低功耗使用效果,我们在本系统中为JZX835通信模块选择空中休眠模式。
JZX835无线模块是连接在燃气表的传感器(计数器)上,处于完全睡眠状态,传感器(计数器)有信号进来时,模块被唤醒,并自动上报,主要用于上报到集中器中,并执行中心所下发的相关操作。
执行完又进入睡眠状态。
这样一来,无线模块的功耗就非常低,按照上面提到的计算公式计算,如果采用一个3.6V/3.6A ER18505的锂亚电池供电,其电池使用寿命长达22年。
无线手抄器要进行抄表时,只要抄表人员拿首抄表器在通信距离以内抄收当前的集中器内的数据即可,而且可以带有阀控的功能,如果用户欠费或更换模块的电池,都可以通过中心发到集中器发出到表进行关阀,这就有效防止了偷水现象的发生,维护了供水公司的利益。
(六)总结在无线智能抄水表系统中,无论是无线远传水表集抄系统还是传统机械水表智能化改造系统,其都秉承以环保为理念,趋向于简单化,智能化的发展方向。
系统设计中,其包括的智能水表,手持机,集中器,控制中心的PC机,Internet网络等都提出了严格的要求,确保无线智能抄水表系统的常态化运行。
系统设计中对不同的组成部分按照系统工作特点解决不同的关键问题,对于整个系统着重于低电压、低功耗、抗干扰、低成本的设计特点,取决于无线通信模块的无线通信功部分能起到了决定性作用。