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杨经理

湖北LoRa抄表方案

发布时间: 2017-06-08

LoRa无线水表采用磁阻传感技术,具备高精度的水量采集性能、正反转采集能力与磁干扰报警能力,保证水表数据的准确性和可靠性。同时表计还提供内置电池电压和表计温度信息的上传,便于监测表计的工作情况。      &n

LoRa无线水表采用磁阻传感技术,具备高精度的水量采集性能、正反转采集能力与磁干扰报警能力,保证水表数据的准确性和可靠性。同时表计还提供内置电池电压和表计温度信息的上传,便于监测表计的工作情况。

       表计采用超低功耗的软硬件设计,靠其内置的大容量、高性能一次锂亚电池,足够保证表计工作9年以上。

       通过智能时隙分配与扩频通信技术,有效消除了表计间的无线串扰与外界同频干扰,保证了表计与LoRa远传网关通信的高可靠性。表计设计所采用的高性能无线通信收发器芯片,具备高达17dBm的发射功率与125kHZ带宽下高达-125dBm的灵敏度,有效保证表计通信距离,也大大的增强表计信号穿墙能力。

       表计具备NFC功能,通过带有NFC功能的手机和专用的APP即可进行表计信息配置、读取,便于安装维护。

       LoRa无线大表远传RTU是由LoRa无线大表监测终端和LoRa远传网关组成的大表远传设备。

       LoRa无线大表监测终端具备高精度的水量采集性能、正反转采集能力与磁干扰报警能力,保障水表数据的准确性和可靠性。同时终端还提供内置电池电压和温度信息的上传,便于工作人员对监测终端的状态维护。

      监测终端采用超低功耗的软硬件设计,靠其内置的大容量、高性能一次锂亚电池,足以保证终端不间断工作6年以上。

      监测终端主体采用聚四氟乙烯外壳设计,具备IP68防尘防水等级,可适应各种恶劣的安装环境。

      监测终端通过无线扩频通信技术与LoRa远传网关传递信息,再由网关将数据通过蜂窝网络上传到大表后台,全程无线通信,避免了传统大表远传设备在采集器和远传设备间常需要远距离布线的困扰,大大降低了设备的安装难度与安装成本。

       监测终端和网关都具备NFC功能,通过带有NFC功能的手机和专用的APP即可进行信息配置、读取,便于安装和维护。

       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。
       无线远传水表、采集器、楼宇主机、集中器、远程通讯模块和上位机管理软件组成。无线远传水表根据需要发送水量数据和水表工作信息,采集器采集并传送给楼宇主机,楼宇主机存储数据;楼宇主机用无线形式将表数据自动传到集中器,集中器通过GSM/GPRS或者电话Modem等方式,接受来自中心计算机的命令,将集中器中存储的各表数据和运行情况传递到中心计算机,中心根据采集到的数据进行收费和管理。该方案自动化程度高,可以随时监控表的运行及用量情况,一个管理计算机可以管理多个集中器,适用范围广,比较适合电业部门大面积使用。
【系统功能】
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。
       LoRa的优势主要体现在以下几个方面:
1---大大的改善了接收的灵敏度,降低了功耗
高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,这大大延迟了电池的使用寿命。
2---基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。
网关是节点与IP网络之间的桥梁(通过2G/3G/4G或者Ethernet)。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信(假设每次发送10Bytes,网络占用率10%)。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率20dBm100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖2公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达10公里。
3---基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。
 
       LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSIReceived Signal Sterngth Ind-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5m(假设10km的范围)。