无线远程智能水表系统解决方案
1 基于ZigBee 的智能水表设计
本系统采用智能表有如下几个部分组成:无源直读水表、MCU、ZigBee 模块和电源模块组成。
无源直读水表不再采用传统的累计脉冲换算方式来采集表数,而通过传感器直接读取水表字轮的机械位置的方式来获得水表的实时示数,模拟真人直接读表。在任一时刻读表都能获得水表的实时示数,保证了数据的实时准确,避免了脉冲累计换算带来的误差。
Chipcon 公司的CC2430 芯片集成了MCU 和ZigBee 模块,CC2430 在单个芯片上整合了ZigBee 射频(RF)前端、内存和微控制器。本芯片采用了1 个8 位MCU(8051),具有128K 可编程内存和8K 的RAM,还包含模拟数字转换器、定时器、ES-128 协同处理器、
看门狗定时器、32 KHz 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路, 以及21个可编程引脚。
2 系统组成
无线远程智能水表系统包括如下部分:智能水表、GPRS 模块、运营商移动网络和控制中心。居民楼的用户安装上智能水表,保证相邻的智能水表能够正常无线通信。再每隔几个楼层每安置GPRS 模块,GPRS 模块与其相同楼层的智能水表相连。由于ZigBee 协议组网的
自组织等灵活性可以使带有ZigBee 无线模块的智能水表构成可靠网络,从而可以不用进入居民房间即可抄写到水表指数获得该用户的用水量及水费使用情况。
控制中心放置在远端通过运营商的移动网络与居民楼的GPRS 模块和ZigBee 智能水表相通信,控制中心主要功能是对抄上来的数据进行存储和分析等。该系统中的GPRS 模块也可以替换成3G 网络数据模块便于大数据量的传输。
3 系统原理
无源直读水表的数据经过ZigBee FFD 模块转化为ZigBee 通信协议包,传输至临近楼层的FFD 模块,通过逐层多跳通信的方式将数据传送给ZigBee 协调器(ZigBee 协调器可每隔数层安置)。ZigBee 协调器收到数据包后,一方面按原来路径返回收到的确认信息(ACK),从而使到达发送数据的FFD 模块,实现握手通信,完成一次完整的无线通信。否则FFD 模块将继续发送数据,直到收到协调器返回的握手信息。另一方面ZigBee 协调器将连的居民楼侧GPRS 模块,经过移动运营商的GSM/GPRS 网络传送至控制中心。控制中心GPRS 模块将上述数据接收并向控制中心服务器发送,控制中心服务器将根据收到数据的用户ID 存储至各个用户的信息栏内,以备监控人员查询,实现数据的集中管理。
ITO-1268系列无线数传模块
技术参数:
产品型号:ITO-1268 |
发射功率:17dBm |
接受灵敏度:-117dBm |
发射距离:1200m@ AT-1天线 1200bps |
尺寸:47mm×26mm×10mm |
应用领域:
- 水、电、煤气,暖气自动抄表收费系统
- 行车和起重机等的工业遥控
- 生产线数据采集
- 铁路、油田、码头及*的数据通信
- 医疗和电子仪器仪表自动化控制
- 灯光无线智能控制
- 安防报警及煤矿井下人员考勤和定位
- 汽车防盗、轮胎压力监测及四轮定位
- 商店无线POS系统
- 饭店无线点菜系统及智能无线PDA终端
- 航道浮标及野外临时场地的LED显示器
- 高速公路不停车自动收费系统工程
- 无线吊秤,无线传输的电子秤
- 银行排队管理系统
功能特点:
1 ITO-1268系列无线数传模块为通用透明传输模块,能适应任何标准或非标准的用户协议: 2 宽温工作:使用有源晶振,工作温度为-40℃~80℃。与无源晶振(-25℃~75℃)相比,工作温度范围更宽。 3 微功率发射,zui大发射功率17dBm,20dBm(5V时可选),载波频率可提供433MHz/470MHz。 高抗*力和低误码率:基于GFSK/FSK的调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。 4 传输距离远,在公路情况下,天线AT-1放置位置高度为1.5米,可靠传输距离可达1200m(433MHz @1200bps)、1000m(433MHz @4800bps) 、800m(433MHz @9600bps)。 1200m(470MHz @1200bps)、1000m(470MHz @4800bps) 、800m(470MHz @9600bps)。 5 提供透明数据接口,能适应任何标准或非标准的用户协议,自动过滤掉空中产生的假数据,用户无需编制多余的程序,实现所收即所发。 6 标准配置提供8个信道,可扩展到16/32信道。满足用户多种通信组合方式。 7 +5V供电情况情况下,接收电流30±3mA,发射电流50mW为90±10mA,100mW为100±10mA,休眠电流5±2uA。 8 采用单片射频集成电路及单片MCU,体积小,外围电路少,可靠性高,故障率低。
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