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I/O 設(shè)備

zigbee在無線抄表(水表、電表、氣表、熱表)中應(yīng)用

2025China.cn   2007年09月10日

  一、Zigbee無線抄表簡(jiǎn)介

  上海數(shù)傳信息科技有限公司長距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的zigbee無線通信系統(tǒng)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)和各種自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)、跟蹤及遠(yuǎn)傳控制領(lǐng)域遠(yuǎn)程采抄水,電,氣,熱表的首選。

  Zigbee技術(shù)服務(wù)于遠(yuǎn)程抄表所產(chǎn)生的意義:

  普通型傳感器必須用電纜與中央指揮系統(tǒng)相連接,造價(jià)高,且不便操作。每月水表、電表入戶抄表收費(fèi)給用戶和抄表人員帶來很多麻煩,且不安全。為了有效解決入戶抄表收費(fèi)存在的諸多弊端,提高效率,避免入戶抄表引發(fā)的不安全因素(如冒充收費(fèi)人員入室搶劫),避免用戶受到打擾(如在家休息時(shí))和杜絕拖欠費(fèi)用等情況,采用ZIGBEE智能無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)傳抄表能有效克服了上述缺點(diǎn)。

  Zigbee無線抄表系統(tǒng)采集穩(wěn)定、可靠、方便、實(shí)用。安裝費(fèi)用低廉,維護(hù)簡(jiǎn)單,無優(yōu)升級(jí),不需要租用公網(wǎng),也無須巨額運(yùn)行費(fèi)用。這是現(xiàn)代智能集抄系統(tǒng)的最優(yōu)解決方案!

  系統(tǒng)包括三個(gè)部分:數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊,中心收發(fā)模塊和與集中落地模塊,數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊和中心收發(fā)模塊都是由高度集成的微功率單芯片無線收發(fā)機(jī)和單片機(jī)制成,它們的體積都非常小,單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)全世界獨(dú)一無二的廠家編號(hào)(燒錄在芯片中),這個(gè)單芯片收發(fā)機(jī)還具有接收信號(hào)強(qiáng)度指示功能(RSSI)。新系統(tǒng)的智能卡和讀寫器,使用的是無需申請(qǐng)的2.4GISM免費(fèi)頻段,而且都滿足國家對(duì)2.4G頻道無線產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。

  二、Zigbee無線抄表系統(tǒng)說明

  一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  

  1、系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):

  

  社區(qū)整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

  黃色為每家每戶與三表對(duì)接的無線數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊(SC8836A或SC8836b),當(dāng)采集模塊接收到水表脈沖信息,即發(fā)送至就近骨干收發(fā)模塊。

  紅色為骨干收發(fā)模塊(SC8836B)組建社區(qū)zigbee骨干網(wǎng)絡(luò),可按在大樓外墻壁上,與需要采集的建筑物相對(duì),也可安裝在小區(qū)照明電桿上,或者屋頂上。每一個(gè)采集點(diǎn)負(fù)責(zé)采集幾十到幾百個(gè),甚至上千個(gè)水電氣表的數(shù)據(jù),具體采集數(shù)量的多少,取決于小區(qū)的建筑環(huán)境和具體情況。上圖為虛擬設(shè)計(jì)圖,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境部署增減骨干采集收發(fā)模塊數(shù)量。骨干模塊在社區(qū)以無線(也可采用有線連接)方式自組成社區(qū)骨干網(wǎng)絡(luò)

  藍(lán)色定義一臺(tái)為中心模塊,其他模塊接收到抄表信息發(fā)送或中繼發(fā)送至中心模塊。中心模塊本地存儲(chǔ)或通過GPRS廣域網(wǎng)傳送至遠(yuǎn)端計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。

  2、系統(tǒng)組網(wǎng)拓?fù)洌?

  

  Ø 水表與我公司zigbee無線數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊(SC8836A或SC8836b)對(duì)接,水表輸出0~3v方波(脈沖)與采集發(fā)送模塊TTL接口互聯(lián)。表每發(fā)送一個(gè)脈沖,觸發(fā)zigbee模塊向骨干采集模塊發(fā)送數(shù)據(jù),骨干數(shù)據(jù)采集模塊接收到信息,返回確認(rèn)信息。水表端接收到返回信息即進(jìn)入省電休眠狀態(tài)。

  Ø 使用SC8836B集中數(shù)據(jù)采集模塊,采集到的來自所有它管轄范圍內(nèi)的水表的數(shù)據(jù),進(jìn)行打包,并通過如下幾種方式傳給監(jiān)控中心:

  A. 在每一個(gè)SC8836B中,安裝一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊,利用移動(dòng)通信網(wǎng)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,或其它指定地點(diǎn);

  B. 利用SC8836B模塊自身的無線數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)功能,將所有SC8836B所采集到的數(shù)據(jù)匯集到某一個(gè)采集節(jié)點(diǎn),再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,包括互聯(lián)網(wǎng),寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng);個(gè)別聯(lián)網(wǎng)不方便的數(shù)據(jù)采集點(diǎn),可單獨(dú)使用一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊直接傳輸。

  C. 利用485總線將一個(gè)小區(qū)的所有SC8836B采集點(diǎn)連接在一起,然后再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,包括互聯(lián)網(wǎng),寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)。

  Ø 中心采集模塊也可在本地設(shè)置存儲(chǔ)設(shè)備,由抄表人員定期采用手持終端進(jìn)行一次性抄表工作。
  Ø所有設(shè)備都具備定時(shí)自檢信息發(fā)送,確保設(shè)備運(yùn)行良好。和電池低壓報(bào)警信號(hào)的發(fā)送,在電池余量到達(dá)設(shè)定范圍,即向管理系統(tǒng)發(fā)送低壓告警信號(hào),提示更換電池,保證設(shè)備正常運(yùn)行。

  三、設(shè)備介紹

  1、主要產(chǎn)品介紹

  上海數(shù)傳信息科技有限公司的所有模塊使用的都是2.4Ghz頻段,直序擴(kuò)頻(DSSS)的通信方式;所有模塊本身都具有不可更改的獨(dú)一無二的,64位的身份編號(hào)。它們組成滿足不同實(shí)際需要的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。它們的特點(diǎn)是:

  1.集成度高,因而可靠性高而且體積?。?.功耗低,電池壽命長,特別是利用產(chǎn)品獨(dú)創(chuàng)的專利電源管理技術(shù);3.由于使用了抗干擾DSSS通信技術(shù),具有用戶一致公認(rèn)的工作穩(wěn)定性和可靠性;4.傳輸距離遠(yuǎn),使用0.1瓦的發(fā)射功率,雙向通信距離可達(dá)8公里,可自動(dòng)中繼,比傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái),具有更高的工作穩(wěn)定性和可靠性,大大節(jié)約了成本,并可與其它有線或無線公網(wǎng)對(duì)接;5.使用十分方便,用戶可以通過有線或無線(遠(yuǎn)距離修改)的方式,自己更改數(shù)傳模塊的ID號(hào),發(fā)射功率,頻道,PN碼和波特率等。產(chǎn)品同時(shí)提供多種接口(多路TTL電平,RS232,RS485),供用戶選擇;6.具有多點(diǎn)組網(wǎng)功能,大大增加了無線傳輸?shù)母采w范圍,不需要向運(yùn)營商支付網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi);7.可低成本的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(無數(shù)量限制)的數(shù)據(jù)采集和控制,并通過遠(yuǎn)距離無線傳輸模塊,以及自組網(wǎng)絡(luò),傳往控制中心;8.利用我們的專利技術(shù),在許多場(chǎng)合下可替代GPS,低成本的實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的定位跟蹤;9.采用批量化生產(chǎn)和銷售的方式,大大降低了產(chǎn)品成本,給系統(tǒng)集成商預(yù)留了充足的利潤空間;10.產(chǎn)品經(jīng)過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試,以及眾多用戶通過長期使用測(cè)試和比較后得到最后的認(rèn)可。

    2、數(shù)傳Zigbee產(chǎn)品收發(fā)距離對(duì)照表

  

  3、設(shè)備主要參數(shù)說明:

  終端模塊SC8836A型照片:40 mm x 19 mm ----注意:安裝時(shí)模塊PCB ”S”天線下面不應(yīng)有金屬

  

  終端模塊SC8836b型照片:尺寸:42 mm x 25 mm-----注意:安裝時(shí),模塊PCB “F”天線下面不應(yīng)有金屬

  

  防水外殼 照片:尺寸:34 x 58 x 84 mm

  

  中心數(shù)據(jù)采集控制模塊SC8836b照片:尺寸:如下圖中所示

  

  模塊參數(shù)指標(biāo):

  終端模塊a 型(SC8836A):

  尺寸大?。?0 x 19 x 3 mm

  

  A. 可實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)通信(可以使用多頻道工作);

  B. 使用抗干擾DSSS技術(shù),2.4G免費(fèi)頻段,3822個(gè)信道;

  C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))

  D. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz

  E. 使用PCB天線,對(duì)應(yīng)中心數(shù)據(jù)采集模塊的可視雙向通信距離:250米(發(fā)射)/1500m米(接收);

  F. 最大發(fā)射功率3毫瓦(4dBm);最大發(fā)射電流35mA;最大接收電流25mA;

  G. 供電電壓:3 – 3.6V

  H. 睡眠電流:

  I. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm (信噪比增益) = -110 dBm

  J. 控制單片機(jī):Atmega88;

  用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,波特率,發(fā)射功率,蘇醒周期等進(jìn)行選擇調(diào)整,;

  終端模塊 b 型(遠(yuǎn)距離):(SC8836b):

  尺寸大?。?2 x 25 x 3 mm

  

  A. 可實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)通信;

  B. 使用抗干擾DSSS技術(shù),2.4G免費(fèi)頻段,3822個(gè)信道;

  C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))

  D. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz

  E. 使用PCB天線,對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的可視通信距離:2000(發(fā)射)/1500米(接收);

  F. 最大發(fā)射功率100毫瓦(18dBm); 使用超級(jí)電容時(shí)的最大發(fā)射電流為35mA; 不使用超級(jí)電容式為200 mA; 最大接收電流25mA;

  G. 供電電壓:3- 3.6 V

  H. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -110 dBm

  I. 控制單片機(jī):Atmega88

  用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,波特率,發(fā)射功率等進(jìn)行調(diào)整。

  網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊(SC88436B 可與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)連接):

  

  A. 使用抗干擾DSSS技術(shù),2.4G免費(fèi)頻段,3822個(gè)信道;

  B. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz

  C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))

  D. 原機(jī)配有10厘米長鞭狀防水天線,可選用50厘米或120厘米長全向高增益天線,或120 x 240 x 40 mm 的板狀天線,對(duì)應(yīng)相同SC8836B模塊雙向?qū)崪y(cè)可視通信距離:3000-- 8000米,視使用天線,及天線架設(shè)高度,以及環(huán)境而定;與SC8836a 實(shí)測(cè)可視通信距離250米(接受)/1500米(發(fā)射),天線離地高度3米;與SC8836b 實(shí)測(cè)可視通信距離1500米(發(fā)射)/2000米(接收).

  E. 最大發(fā)射功率100毫瓦(20dBm);最大發(fā)射電流350mA;最大接收電流26mA; 最大功耗(使用5 V電源時(shí))

  F. 供電電壓:2.7 – 5V 或220 AC市電

  G. 接收靈敏度 -105 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -118dBm

  H. 控制單片機(jī):Atmega88或Atmega 128L

  用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,波特率,發(fā)射功率等進(jìn)行選擇調(diào)整;



  上海數(shù)傳信息科技有限公司

  

  shsc@

  021-64365830

  林先生


標(biāo)簽:工業(yè)以太網(wǎng) zigbee在無線抄表(水表、電表、氣表、熱表)中應(yīng)用 我要反饋 
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