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一、項目背景
隨著人們的生活水平不斷提高，老百姓對生活環境提出了更高的要求；在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的發展。作為智能化產業鏈中的一環――智能抄表係統也同時得到了蓬勃發展。傳統的手工抄表方式費時、費(fei)力(li)，準(zhun)確(que)性(xing)和(he)及(ji)時(shi)性(xing)得(de)不(bu)到(dao)保(bao)障(zhang)，且(qie)會(hui)出(chu)現(xian)抄(chao)表(biao)員(yuan)與(yu)用(yong)戶(hu)一(yi)些(xie)不(bu)愉(yu)快(kuai)的(de)尷(gan)尬(ga)局(ju)麵(mian)，這(zhe)已(yi)經(jing)不(bu)適(shi)應(ying)社(she)會(hui)的(de)發(fa)展(zhan)需(xu)求(qiu)了(le)。這(zhe)樣(yang)也(ye)對(dui)抄(chao)表(biao)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，為(wei)此(ci)我(wo)們(men)提(ti)出(chu)了(le)新(xin)的(de)抄(chao)表(biao)方(fang)案(an)――無線抄表。 目前小區抄表基本有兩種數據傳輸方式，有線數據傳輸和無線數據傳輸。如果用有線來傳遞數據，技術簡單、成熟，易於實現；但(dan)施(shi)工(gong)布(bu)線(xian)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da)，網(wang)線(xian)易(yi)受(shou)人(ren)為(wei)破(po)壞(huai)，線(xian)路(lu)損(sun)壞(huai)後(hou)，故(gu)障(zhang)點(dian)不(bu)易(yi)查(zha)找(zhao)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)無(wu)線(xian)係(xi)統(tong)，施(shi)工(gong)很(hen)簡(jian)單(dan)，係(xi)統(tong)好(hao)維(wei)護(hu)，故(gu)障(zhang)好(hao)查(zha)找(zhao)，因(yin)此(ci)無(wu)線(xian)抄(chao)表(biao)將(jiang)成(cheng)為(wei)抄(chao)表(biao)方(fang)式(shi)的(de)發(fa)展(zhan)主(zhu)流(liu)。該(gai)方(fang)案(an)主(zhu)要(yao)針(zhen)對(dui)小(xiao)區(qu)居(ju)民(min)電(dian)表(biao)的(de)抄(chao)取(qu)。
二、 係統的分析與構建
係統組成：該係統在用電村或小區內組建的是四級抄表網絡，分別如下： 
電表：是係統的第一級設備，是用戶用電量原始數據來源；
抄表終端：是係統的第二級設備，最多可以采集16隻電表的電量，每個抄表終端內置有無線通信模塊；
手持抄表器：是係統的第三級設備，每一個手持抄表器內置有無線數傳模塊，可以根據指令與抄表終端通訊，取得抄表終端的電表信息；
管理中心計算機：是係統的最後一級，抄表人員將手抄機上的電表數據倒入計算機，進行統計分析；
無線抄表係統的構建：主要是無線網絡的構建，整個係統分為三個部分：數據采集部分，無線組網部分和數據管理部分。
1、數據采集部分：
數(shu)據(ju)分(fen)為(wei)命(ming)令(ling)數(shu)據(ju)和(he)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)讀(du)數(shu)，在(zai)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)中(zhong)數(shu)據(ju)的(de)傳(chuan)輸(shu)都(dou)是(shi)以(yi)數(shu)據(ju)包(bao)的(de)形(xing)式(shi)往(wang)外(wai)傳(chuan)，命(ming)令(ling)包(bao)的(de)傳(chuan)輸(shu)方(fang)向(xiang)與(yu)讀(du)數(shu)數(shu)據(ju)包(bao)的(de)傳(chuan)輸(shu)方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)。
數據采集是指讀取電表的數據，通過一定的傳輸方式把數據傳輸到數據管理端。數據采集器通過RS485總線與本層樓的各個電表連接，每個采集器裝有一個無線數傳模塊，其采集到的數據通過無線數傳模塊往外發送。其示意圖如圖1所示：
2、無線組網部分
專有名詞解釋：
上位機、下位機：是根據命令數據包的傳輸方向決定的，例如：A發命令給B，B接收到命令後就回傳數據給A，則A為B的上位機，而B為A的下位機。
無線組網又分為兩個部分的無線網絡：樓內部網絡和基站網絡。整個網絡采用樹型結構的組網形式。
無線網絡采用地址關聯、shuxingjiegoudezuwangfangshi。meigewuxianzhuangzhidouyouweiyidebenjidizhiheweiyideshangweijidizhi。meigeshujubaodoudaiyoudizhi，qidizhijuedingzheshujudechuanshufangxiang，shiwangshangchuanhaishiwangxiachuan。dangwangxiachuanshijieshouduanjieshoudaodeshujubaolidedizhiyushangweijidizhixiangtong，dangwangshangchuanshishujubaolidedizhijiugenbenjidizhixiangtong。dangjieshoudaoshujubaoyaozhuanfashi，zeduishujubaojinxingzhongxindabaofasongchuqu，bianyuxiayijieshouzhebianren。
2． 1 樓內部網絡：
樓(lou)內(nei)部(bu)網(wang)絡(luo)是(shi)指(zhi)一(yi)棟(dong)樓(lou)裏(li)麵(mian)每(mei)層(ceng)的(de)采(cai)集(ji)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)無(wu)線(xian)組(zu)網(wang)，每(mei)個(ge)采(cai)集(ji)器(qi)都(dou)有(you)其(qi)唯(wei)一(yi)的(de)地(di)址(zhi)，作(zuo)為(wei)與(yu)上(shang)下(xia)級(ji)通(tong)信(xin)的(de)身(shen)份(fen)證(zheng)明(ming)以(yi)及(ji)便(bian)於(yu)故(gu)障(zhang)的(de)定(ding)位(wei)和(he)排(pai)除(chu)，是(shi)組(zu)成(cheng)網(wang)絡(luo)的(de)纜(lan)繩(sheng)。
每(mei)層(ceng)樓(lou)的(de)采(cai)集(ji)器(qi)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)裝(zhuang)置(zhi)直(zhi)接(jie)把(ba)數(shu)據(ju)發(fa)給(gei)本(ben)棟(dong)樓(lou)基(ji)站(zhan)，最(zui)後(hou)由(you)基(ji)站(zhan)發(fa)送(song)出(chu)去(qu)。如(ru)果(guo)采(cai)集(ji)器(qi)與(yu)基(ji)站(zhan)不(bu)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)通(tong)信(xin)的(de)，就(jiu)采(cai)用(yong)中(zhong)繼(ji)轉(zhuan)發(fa)。網(wang)絡(luo)遵(zun)行(xing)鏈(lian)路(lu)越(yue)短(duan)越(yue)好(hao)的(de)原(yuan)則(ze)。其(qi)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)如(ru)圖(tu)1所示。
2． 2 基站網絡：
基(ji)站(zhan)網(wang)絡(luo)是(shi)指(zhi)樓(lou)宇(yu)與(yu)樓(lou)宇(yu)之(zhi)間(jian)的(de)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)。每(mei)棟(dong)樓(lou)的(de)頂(ding)部(bu)都(dou)裝(zhuang)有(you)一(yi)個(ge)基(ji)站(zhan)，用(yong)於(yu)傳(chuan)輸(shu)本(ben)棟(dong)樓(lou)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)和(he)轉(zhuan)發(fa)其(qi)它(ta)樓(lou)宇(yu)的(de)數(shu)據(ju)。每(mei)個(ge)基(ji)站(zhan)都(dou)有(you)其(qi)唯(wei)一(yi)的(de)地(di)址(zhi)，並(bing)且(qie)知(zhi)道(dao)其(qi)上(shang)位(wei)機(ji)地(di)址(zhi)。上(shang)位(wei)機(ji)是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)，而(er)下(xia)位(wei)機(ji)可(ke)以(yi)為(wei)多(duo)數(shu)。網(wang)絡(luo)遵(zun)行(xing)鏈(lian)路(lu)越(yue)短(duan)越(yue)好(hao)的(de)，能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)到(dao)達(da)的(de)不(bu)采(cai)用(yong)中(zhong)繼(ji)。
2．3 手持機
手持機是連接小區與管理部門的橋梁，手持機以無線的形式從小區總站下載數據並保存，然後利用有線把數據轉存到管理部分PC機裏，管理部分還可以利用手持機在總站處發出抄表、閥控等指令，通過總站把指令傳給基站網絡直至下達到每個計量表，使得計量表作出相應的操作。
手持機的另一個用途就是設定係統中的所有無線裝置的地址。具體設定的方法在下文會介紹。
2．4 地址的設定
每mei個ge無wu線xian裝zhuang置zhi都dou有you兩liang個ge地di址zhi，一yi個ge是shi本ben機ji地di址zhi，一yi個ge是shi上shang位wei機ji地di址zhi，這zhe兩liang個ge地di址zhi都dou可ke以yi任ren意yi的de設she定ding，設she定ding好hao後hou可ke以yi永yong久jiu的de保bao存cun，也ye可ke以yi修xiu改gai。
地址設定方法：首先啟動相應地址設定功能（本機地址設定和上位機地址設定），然後通過手持機或者其它的無線裝置發送地址設定命令和要設定的相應地址。
3、數據管理部分
抄表員隻需要到每個小區的總站處把數據下載手持機上，然後利用手抄機通過有線把數據下載到PC機上，PC機通過數據庫對采集到的數據進行有效管理。管理數據庫利用我們公司自己設計的三表數據采集及管理係統。
三、 無線模塊
無線模塊選用由我們公司自主開發的無線遠程數傳模塊ZF-02，（模mo塊kuai具ju有you自zi動dong避bi讓rang功gong能neng，當dang監jian測ce到dao有you模mo塊kuai在zai發fa送song數shu據ju時shi，它ta自zi己ji就jiu不bu發fa送song，直zhi到dao監jian測ce無wu其qi它ta模mo塊kuai發fa送song數shu據ju才cai啟qi動dong發fa送song功gong能neng發fa送song要yao發fa送song的de數shu據ju，避bi免mian了le幹gan擾rao現xian象xiang。）wuxianmokuaishilianjiezaicaijiqihejizhanshangde，yongyucaijidianbiaodeduliangbingcunchudengdaifasong，mokuaidabufenshijianchuyushuimianzhuangtai，danmeigeyiduanshijianzidongxinglai，jiancewaijieshifouyouhuanxingxinhao（主要用於采集器抄取數據），如ru果guo檢jian測ce到dao喚huan醒xing信xin號hao，它ta將jiang被bei喚huan醒xing並bing等deng待dai下xia一yi指zhi令ling，執zhi行xing相xiang關guan操cao作zuo。如ru果guo沒mei有you喚huan醒xing信xin號hao，則ze又you進jin入ru睡shui眠mian狀zhuang態tai。這zhe樣yang一yi來lai，無wu線xian模mo塊kuai的de功gong耗hao就jiu非fei常chang低di，如ru果guo采cai用yong電dian池chi供gong電dian，可ke以yi達da到dao1~3年。
技術參數：
發射功率：10mW
接收靈敏度：-112dbm
接收電流：≤17mA
發射電流：≤35mA
空曠距離：300m―500m
供電方式：3.3v-5v
頻率：免費頻段（433-480MHZ）
工作溫度：-40-80度
工作濕度：20%-80%無冷凝
四、 通信協議
在係統中，無線模塊與計量表之間的通信協議和數據格式是按照《中華人民共和國城鎮建設行業標準（CJ/188―2004）――戶用計量儀表數據傳輸技術條件》來通信和定義的。
五、 抄表係統後台軟件以及特點：
對收集上來的電表數據進行分析處理。
電費管理功能：電費結算、電量彙總、線損計算。
電表管理功能：開戶、銷戶、換表。
查詢功能：電量查詢(按月、按年、按電表、按單位)等。
打印功能：各種表格打印(公布榜、台帳、各種查詢、報警等)。
異常數據分析報警功能：零用戶彙總、異常用電戶(即：用電量波動大)分析報警。
與電業局信息管理係統數據交換功能：收集上來的電表數據可以上傳給電業局信息管理係統進行集中處理。
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