無線遠程智能水表系統解決方案
1 基于ZigBee 的智能水表設計
本系統采用智能表有如下幾個部分組成:無源直讀水表、MCU、ZigBee 模塊和電源模塊組成。
無源直讀水表不再采用傳統的累計脈沖換算方式來采集表數,而通過傳感器直接讀取水表字輪的機械位置的方式來獲得水表的實時示數,模擬真人直接讀表。在任一時刻讀表都能獲得水表的實時示數,保證了數據的實時準確,避免了脈沖累計換算帶來的誤差。
Chipcon 公司的CC2430 芯片集成了MCU 和ZigBee 模塊,CC2430 在單個芯片上整合了ZigBee 射頻(RF)前端、內存和微控制器。本芯片采用了1 個8 位MCU(8051),具有128K 可編程內存和8K 的RAM,還包含模擬數字轉換器、定時器、ES-128 協同處理器、
看門狗定時器、32 KHz 晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路, 以及21個可編程引腳。
2 系統組成
無線遠程智能水表系統包括如下部分:智能水表、GPRS 模塊、運營商移動網絡和控制中心。居民樓的用戶安裝上智能水表,保證相鄰的智能水表能夠正常無線通信。再每隔幾個樓層每安置GPRS 模塊,GPRS 模塊與其相同樓層的智能水表相連。由于ZigBee 協議組網的
自組織等靈活性可以使帶有ZigBee 無線模塊的智能水表構成可靠網絡,從而可以不用進入居民房間即可抄寫到水表指數獲得該用戶的用水量及水費使用情況。
控制中心放置在遠端通過運營商的移動網絡與居民樓的GPRS 模塊和ZigBee 智能水表相通信,控制中心主要功能是對抄上來的數據進行存儲和分析等。該系統中的GPRS 模塊也可以替換成3G 網絡數據模塊便于大數據量的傳輸。
3 系統原理
無源直讀水表的數據經過ZigBee FFD 模塊轉化為ZigBee 通信協議包,傳輸至臨近樓層的FFD 模塊,通過逐層多跳通信的方式將數據傳送給ZigBee 協調器(ZigBee 協調器可每隔數層安置)。ZigBee 協調器收到數據包后,一方面按原來路徑返回收到的確認信息(ACK),從而使到達發送數據的FFD 模塊,實現握手通信,完成一次完整的無線通信。否則FFD 模塊將繼續發送數據,直到收到協調器返回的握手信息。另一方面ZigBee 協調器將連的居民樓側GPRS 模塊,經過移動運營商的GSM/GPRS 網絡傳送至控制中心。控制中心GPRS 模塊將上述數據接收并向控制中心服務器發送,控制中心服務器將根據收到數據的用戶ID 存儲至各個用戶的信息欄內,以備監控人員查詢,實現數據的集中管理。
ITO-1268系列無線數傳模塊
技術參數:
產品型號:ITO-1268 |
發射功率:17dBm |
接受靈敏度:-117dBm |
發射距離:1200m@ AT-1天線 1200bps |
尺寸:47mm×26mm×10mm |
應用領域:
- 水、電、煤氣,暖氣自動抄表收費系統
- 行車和起重機等的工業遙控
- 生產線數據采集
- 鐵路、油田、碼頭及*的數據通信
- 醫療和電子儀器儀表自動化控制
- 燈光無線智能控制
- 安防報警及煤礦井下人員考勤和定位
- 汽車防盜、輪胎壓力監測及四輪定位
- 商店無線POS系統
- 飯店無線點菜系統及智能無線PDA終端
- 航道浮標及野外臨時場地的LED顯示器
- 高速公路不停車自動收費系統工程
- 無線吊秤,無線傳輸的電子秤
- 銀行排隊管理系統
功能特點:
1 ITO-1268系列無線數傳模塊為通用透明傳輸模塊,能適應任何標準或非標準的用戶協議: 2 寬溫工作:使用有源晶振,工作溫度為-40℃~80℃。與無源晶振(-25℃~75℃)相比,工作溫度范圍更寬。 3 微功率發射,zui大發射功率17dBm,20dBm(5V時可選),載波頻率可提供433MHz/470MHz。 高抗*力和低誤碼率:基于GFSK/FSK的調制方式,采用高效前向糾錯信道編碼技術,提高了數據抗突發干擾和隨機干擾的能力。 4 傳輸距離遠,在公路情況下,天線AT-1放置位置高度為1.5米,可靠傳輸距離可達1200m(433MHz @1200bps)、1000m(433MHz @4800bps) 、800m(433MHz @9600bps)。 1200m(470MHz @1200bps)、1000m(470MHz @4800bps) 、800m(470MHz @9600bps)。 5 提供透明數據接口,能適應任何標準或非標準的用戶協議,自動過濾掉空中產生的假數據,用戶無需編制多余的程序,實現所收即所發。 6 標準配置提供8個信道,可擴展到16/32信道。滿足用戶多種通信組合方式。 7 +5V供電情況情況下,接收電流30±3mA,發射電流50mW為90±10mA,100mW為100±10mA,休眠電流5±2uA。 8 采用單片射頻集成電路及單片MCU,體積小,外圍電路少,可靠性高,故障率低。
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