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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。 图1 远程抄表系统架构
上图为远程抄表系统的一般架构模型该系统具有极好的兼容性和扩展性既可以实现对无线远传水电表进行管理也可以实现水、电、气、暖表等多种类型智能表的综合管理。
2.无线模块的选型
在无线抄表系统中无线模块充当着非常重要的角色包括网络互连和数据传输等并且在无线抄表系统中环境往往很复杂网络中有很多个设备。目前市面上有很多无线模块按类型分有wifi、蓝牙、zigbee和串口等按频段分有170M、315M、433M、2.4G等频率我们需要选择合适的模块来应用于无线抄表系统中。在无线抄表系统中对模块的功耗要求比较高如果功耗过高如wifi模块可能会造成浪费电能资源并且还需要进行电源电压的转换来实现对无线模块的供电增加了研发的成本。 抗干扰性同样重要。无线抄表系统不仅应用于工业还可应用于每家每户中有的城市用户的使用环境很复杂周围无线电密布并且墙比较多对无线收发的距离也有一定的要求。 网络关系复杂。由于各种各样的表可能位于各个分散的地方会形成不同的网络组合并且可能会因为环境的变化出现某一节点断开网络、网络需要重新连接的情况。在网络中至少需要有一个设备来管理整个网络存储数据等。在这种情况下我们需要选择无线模块能够自己组网自路由并且能够断线重连的功能。
根据以上的条件我们选择了以下这款无线模块如图2 图2 ZigBee无线模块
E18-MS1PA1-PCB是成都亿佰特设计生产的一款体积极小的2.4GHz无线模块,可以迅速的收发大量的数据该模块内带功放芯片CC2592,增加了无线通信距离发射功率100mW,能够传输800M~1000M满足一般的距离要求。贴片型(引脚间距1.27mm),收发一体;自带高性能PCB板载天线。该模块目前已经稳定量产,并适用于多种应用场景。E18-MS1PA1-PCB采用全套TI方案,美国德州仪器(T)公司原装进口CC2530射频芯片,芯片内部集成了8051单片机及无线收发器,并适用于 Zigbee设计及24GHz和IEEE802.15.4协议。模块引出单片机所有IO口,可进行多方位的开发。这款模块可以运行ZigBee协议栈通过zigbee协议栈可以实现自组网、自路由、断线重连并且在空闲时可以实现低功耗满足我们在设计远程抄表系统时的要求。
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