一、项目背景
随着人们生活水平的不断提高,人们对生活环境提出了更高的要求;在政府政策的鼓励下,家居智能发展迅速。智能抄表系统作为智能产业链的一部分,也蓬勃发展。传统的手工抄表方式费时费力,不能保证准确性和及时性,抄表员和用户会有一些不愉快的尴尬局面,不再适应社会发展的需要。这也对抄表提出了更高的要求,因此我们提出了新的抄表方案——无线抄表。 目前,社区抄表基本上有两种数据传输方式,有线数据传输和无线数据传输。若采用有线传输数据,技术简单、成熟,易于实现;但施工布线工作量大,网线容易人为损坏,线路损坏后,故障点难以找到。如果使用无线系统,施工非常简单,系统维护良好,故障易于发现,无线抄表将成为抄表模式的主流。该方案主要针对社区居民电表的抄写。
二、系统分析与构建
无线抄表系统的构建主要是无线网络的构建,整个系统分为数据采集、无线组网和数据管理三个部分。
1、数据采集部分:
数据分为命令数据和收集到的读数。整个系统中的数据传输以数据包的形式传输。命令包的传输方向与读数数据包的传输方向相反。
数据采集是指读取电表的数据,通过某种传输方式将数据传输到数据管理端。数据采集器通过RS485总线连接到本层的每个电表,每个收集器配备一个无线数传模块,通过无线数传模块发送收集到的数据。示意图如图1所示:
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图1
2.无线组网部分
无线网络分为建筑内部网络和基站网络两部分。整个网络采用树形结构的网络形式。
无线网络采用地址关联和树结构的网络方式。每个数据包都有一个地址,它决定了数据的传输方向,是上传还是下传。
2.1 楼内网络:
建筑内部网络是指建筑内每层采集器之间的无线网络, 每层采集器通过无线传输装置直接将数据发送到建筑基站,最后由基站发送。如果采集器和基站不能直接通信,则采用中继转发。网络遵循的原则是链路越短越好。数据传输如图1所示。
2.2 基站网络:
基站网络是指建筑物与建筑物之间的无线网络。每栋建筑的顶部都有一个基站,用于传输本建筑收集的数据和转发其他建筑的数据。网络遵循的链路越短越好,可以直接到达的不使用中继器。其网络示意图如图2所示:
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图2
2.3 手持机
手持机是连接社区和管理部门的桥梁。手持机以无线形式从社区总站下载并保存数据,然后将数据转存到管理部分PC在机器中,管理部分还可以使用手持机在总站发出抄表、阀控等指令,通过总站将指令传输到基站网络,直到每个计量表下达,使计量表进行相应的操作。
手持机的另一个用途是在系统中设置所有无线设备的地址。手持机如图3所示
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图3
3.数据管理部分
抄表员只需在每个社区的总站下载手持机上的数据,然后通过有线使用手抄机下载数据PC机上,PC该机器通过数据库有效地管理收集到的数据。管理数据库使用我公司设计的三表数据采集和管理系统。
三、无线模块
我公司自主开发的无线远程数传模块选择无线模块ZF-02.(模块具有自动避让功能。当监控模块发送数据时,它不会自行发送数据,直到监控没有其他模块发送数据,以避免干扰。)无线模块连接到收集器和基站,用于收集电表读取和存储等待发送,模块大部分时间处于睡眠状态,但每个阁自动醒来一段时间,检测是否有唤醒信号(主要用于收集器复制数据),如果检测到唤醒信号,将被唤醒,等待下一个指令,执行相关操作。若无唤醒信号,则再次入睡。这样,无线模块的功耗就很低,如果用电池供电,可以达到1~3年。
四、通信协议
在系统中,根据《中华人民共和国城市建设行业标准》,无线模块与计量表之间的通信协议和数据格式(CJ通信和定义/188-2004)-户用计量仪表数据传输技术条件。
五、无线抄表系统的特点
1、无线模块多通道、多波特率(用户可选);硬件采用高精度集成包装技术,频率偏移小,测量准确,通信可靠;微功率、通信距离长,价格低。
2.无线抄表机携带方便,操作简单直观,功能丰富。
系统高度集成,总成本低。
可随时复制数据。
5.抄表不入户,避免扰民。
6.具有阀控功能。
7.系统简单,抄表效率高
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