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天地人遠程智能抄表系統(tǒng)
◆系統(tǒng)簡介
隨著城市居民住宅建設和農(nóng)村小城鎮(zhèn)建設日益發(fā)展，獨立電能表數(shù)量迅速增多，抄表計量也日趨復雜，浙江天地人科技有限公司于2002年開發(fā)了基于485總線的遠程集抄系統(tǒng)，并在實際工程中得到廣泛的應用，受到了客戶的好評，部分系統(tǒng)迄今仍正常運行。近年來用電形勢越來越緊張，分時電價已勢在必行。
傳統(tǒng)總線方式抄表和電力線載波抄表屬于有線自動抄表，其中RS485總線方式抄表結構簡單，易于實現(xiàn)，但施工布線工作量大，線路易損壞，不易維護，最主要的是RS485總線節(jié)點數(shù)受限，不適于大規(guī)模的集中抄表；電力線載波抄表借用現(xiàn)有的電力線網(wǎng)絡，節(jié)省了線路費用，但我國電力線通信環(huán)境復雜多變，載波信號深受干擾，抄表數(shù)據(jù)穩(wěn)定性可靠性和實時性很低，電力線載波抄表系統(tǒng)在市場上很少使用。采用GSM／GPRS技術的自動抄表系統(tǒng)屬于無線自動抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用電信服務商無線通信網(wǎng)絡，覆蓋范圍廣，能同時滿足農(nóng)村和城市的集中抄表，但GSM／GPRS技術需要支付網(wǎng)絡接人，另外GSM／GPRS系統(tǒng)的硬件成本較高，使GSM／GPRS無線自動抄表系統(tǒng)費用過高，不能被市場廣泛接受。
為此我司采用無線傳感網(wǎng)絡技術（簡稱：WSN）結合CDMA/GPRS技術研發(fā)了新一代遠程無線集抄系統(tǒng)，很好地解決上下段信道的數(shù)據(jù)傳輸問題，采集系統(tǒng)真正做到了遠程采集、實時采集、高性價比 。
◆系統(tǒng)主要功能：
一、 系統(tǒng)通過電能表的485總線數(shù)據(jù)接口或脈沖信號方式傳輸給采集器。采集器巡檢各電能表485總線數(shù)據(jù)或接收到多路脈沖信號后進行處理或計數(shù)，并將結果存儲。
二、 采集器與集中器的通信采用無線WSN模塊，采集器平時處于接收狀態(tài)，當接收到集中器的操作指令時，按照指令內容操作，將本采集器有關數(shù)據(jù)通過無線WSN模塊送至集中器。
三、 集中器可以定時或實時的對下轄的采集器進行數(shù)據(jù)抄收，并進行存貯。當上級設備—管理中心計算機調用數(shù)據(jù)時，則將所存貯的數(shù)據(jù)打包送上。管理中心計算機可以對集中器，并通過集中器對采集終端進行各種操作。
◆系統(tǒng)結構組成介紹
天地人無線WSN網(wǎng)絡集中抄表系統(tǒng)整體采用分布式體系結構，用電管理中心與集中器之間(上層)數(shù)據(jù)的采集采用星型結構；集中器與采集器之間(下層)數(shù)據(jù)的采集采用網(wǎng)狀網(wǎng)結構。無線抄表系統(tǒng)總體結構如圖I所示。
上層通信以電力局中心的系統(tǒng)主站為中心，通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡與分散于各物業(yè)小區(qū)的集中器連接，形成1對N的連接形式，實現(xiàn)集中器和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實時在線連接；下層通信包括集中器對電表參數(shù)的采集、存儲、轉發(fā)，以及轉發(fā)上位機下達的指令和對電表進行控制操作等。出于成本與通信可靠的考慮，設計了采集器。每棟居民樓設置一個采集器，電表通過RS一485總線與采集器進行通信，采集器通過WSN終端節(jié)點與小區(qū)中心的WSN中心節(jié)點及集中器進行通信。示意圖如下：
采用低成本的WSN無線組網(wǎng)技術，結合GPRS/CDMA網(wǎng)絡組建了一個無線傳輸信道，縮短了單段的傳輸距離，削弱了信道衰減與干擾的影響，提高了信道傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
該無線抄表系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
(1)電表抄錄數(shù)據(jù)及時、準確，系統(tǒng)的傳輸容量大。
(2)可對電表設備進行遠程控制、參數(shù)調整、開關等控制操作。
(3)安裝、維護方便，不N>
(4)集中抄表范圍廣，GPRS網(wǎng)絡覆蓋，WSN技術使擴容無限制。實際應用中，根據(jù)表用戶的不同分布，可靈活地構建抄表的無線網(wǎng)絡。甚至可以將WSN無線模塊集成到電能表中，從而完全實現(xiàn)居民區(qū)集中抄表、不用布線、快速組網(wǎng)
◆系統(tǒng)特點
·提高抄表效率
·出戶自動抄表
·自動計算費用
·實時監(jiān)控用電量
·采集量大、模塊化
·可靠性、精確性、先進性、經(jīng)濟性
·分散控制、集中管理,并且可以通過無線或者有線網(wǎng)為業(yè)主提供相應數(shù)據(jù)。
◆硬件功能
·實時讀取表度數(shù)
·凍結指定日期的度數(shù)
·凍結指定時間段度數(shù)
·停電后數(shù)據(jù)能可靠永久保存
·通過RS485-RS232與微機進行通信
◆軟件功能
·自動遠程抄表：根據(jù)指定日期自動抄表。
·費用統(tǒng)計/打?。喊丛逻M行費用計算。
·實時監(jiān)控：
i. 計算實時功率，并以圖表顯示
ii. 停表提示
iii. 斷線提示
iv. 異常提示
v. 用電量異常提示
·讀數(shù)查詢/打?。嚎呻S時查詢每月用電數(shù)，并可打印。
·權限控制：根據(jù)不同角色設定不同的權限，使數(shù)據(jù)更加安全。
·數(shù)據(jù)備份/還原：當數(shù)據(jù)遭到毀壞性破壞時，可恢復最近備份的數(shù)據(jù)，將損失降低到最小。
·換表處理：使換表更加容易，無需專業(yè)人員在場。
·初始參數(shù)設定：如設定集中器時間、集中器地址、采集器地址等。
·幫助功能：更容易學會使用。
◆系統(tǒng)簡介
隨著城市居民住宅建設和農(nóng)村小城鎮(zhèn)建設日益發(fā)展，獨立電能表數(shù)量迅速增多，抄表計量也日趨復雜，浙江天地人科技有限公司于2002年開發(fā)了基于485總線的遠程集抄系統(tǒng)，并在實際工程中得到廣泛的應用，受到了客戶的好評，部分系統(tǒng)迄今仍正常運行。近年來用電形勢越來越緊張，分時電價已勢在必行。
傳統(tǒng)總線方式抄表和電力線載波抄表屬于有線自動抄表，其中RS485總線方式抄表結構簡單，易于實現(xiàn)，但施工布線工作量大，線路易損壞，不易維護，最主要的是RS485總線節(jié)點數(shù)受限，不適于大規(guī)模的集中抄表；電力線載波抄表借用現(xiàn)有的電力線網(wǎng)絡，節(jié)省了線路費用，但我國電力線通信環(huán)境復雜多變，載波信號深受干擾，抄表數(shù)據(jù)穩(wěn)定性可靠性和實時性很低，電力線載波抄表系統(tǒng)在市場上很少使用。采用GSM／GPRS技術的自動抄表系統(tǒng)屬于無線自動抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用電信服務商無線通信網(wǎng)絡，覆蓋范圍廣，能同時滿足農(nóng)村和城市的集中抄表，但GSM／GPRS技術需要支付網(wǎng)絡接人，另外GSM／GPRS系統(tǒng)的硬件成本較高，使GSM／GPRS無線自動抄表系統(tǒng)費用過高，不能被市場廣泛接受。
為此我司采用無線傳感網(wǎng)絡技術（簡稱：WSN）結合CDMA/GPRS技術研發(fā)了新一代遠程無線集抄系統(tǒng)，很好地解決上下段信道的數(shù)據(jù)傳輸問題，采集系統(tǒng)真正做到了遠程采集、實時采集、高性價比 。
◆系統(tǒng)主要功能：
一、 系統(tǒng)通過電能表的485總線數(shù)據(jù)接口或脈沖信號方式傳輸給采集器。采集器巡檢各電能表485總線數(shù)據(jù)或接收到多路脈沖信號后進行處理或計數(shù)，并將結果存儲。
二、 采集器與集中器的通信采用無線WSN模塊，采集器平時處于接收狀態(tài)，當接收到集中器的操作指令時，按照指令內容操作，將本采集器有關數(shù)據(jù)通過無線WSN模塊送至集中器。
三、 集中器可以定時或實時的對下轄的采集器進行數(shù)據(jù)抄收，并進行存貯。當上級設備—管理中心計算機調用數(shù)據(jù)時，則將所存貯的數(shù)據(jù)打包送上。管理中心計算機可以對集中器，并通過集中器對采集終端進行各種操作。
◆系統(tǒng)結構組成介紹
天地人無線WSN網(wǎng)絡集中抄表系統(tǒng)整體采用分布式體系結構，用電管理中心與集中器之間(上層)數(shù)據(jù)的采集采用星型結構；集中器與采集器之間(下層)數(shù)據(jù)的采集采用網(wǎng)狀網(wǎng)結構。無線抄表系統(tǒng)總體結構如圖I所示。
上層通信以電力局中心的系統(tǒng)主站為中心，通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡與分散于各物業(yè)小區(qū)的集中器連接，形成1對N的連接形式，實現(xiàn)集中器和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實時在線連接；下層通信包括集中器對電表參數(shù)的采集、存儲、轉發(fā)，以及轉發(fā)上位機下達的指令和對電表進行控制操作等。出于成本與通信可靠的考慮，設計了采集器。每棟居民樓設置一個采集器，電表通過RS一485總線與采集器進行通信，采集器通過WSN終端節(jié)點與小區(qū)中心的WSN中心節(jié)點及集中器進行通信。示意圖如下：
采用低成本的WSN無線組網(wǎng)技術，結合GPRS/CDMA網(wǎng)絡組建了一個無線傳輸信道，縮短了單段的傳輸距離，削弱了信道衰減與干擾的影響，提高了信道傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
該無線抄表系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
(1)電表抄錄數(shù)據(jù)及時、準確，系統(tǒng)的傳輸容量大。
(2)可對電表設備進行遠程控制、參數(shù)調整、開關等控制操作。
(3)安裝、維護方便，不N>
(4)集中抄表范圍廣，GPRS網(wǎng)絡覆蓋，WSN技術使擴容無限制。實際應用中，根據(jù)表用戶的不同分布，可靈活地構建抄表的無線網(wǎng)絡。甚至可以將WSN無線模塊集成到電能表中，從而完全實現(xiàn)居民區(qū)集中抄表、不用布線、快速組網(wǎng)
◆系統(tǒng)特點
·提高抄表效率
·出戶自動抄表
·自動計算費用
·實時監(jiān)控用電量
·采集量大、模塊化
·可靠性、精確性、先進性、經(jīng)濟性
·分散控制、集中管理,并且可以通過無線或者有線網(wǎng)為業(yè)主提供相應數(shù)據(jù)。
◆硬件功能
·實時讀取表度數(shù)
·凍結指定日期的度數(shù)
·凍結指定時間段度數(shù)
·停電后數(shù)據(jù)能可靠永久保存
·通過RS485-RS232與微機進行通信
◆軟件功能
·自動遠程抄表：根據(jù)指定日期自動抄表。
·費用統(tǒng)計/打?。喊丛逻M行費用計算。
·實時監(jiān)控：
i. 計算實時功率，并以圖表顯示
ii. 停表提示
iii. 斷線提示
iv. 異常提示
v. 用電量異常提示
·讀數(shù)查詢/打?。嚎呻S時查詢每月用電數(shù)，并可打印。
·權限控制：根據(jù)不同角色設定不同的權限，使數(shù)據(jù)更加安全。
·數(shù)據(jù)備份/還原：當數(shù)據(jù)遭到毀壞性破壞時，可恢復最近備份的數(shù)據(jù)，將損失降低到最小。
·換表處理：使換表更加容易，無需專業(yè)人員在場。
·初始參數(shù)設定：如設定集中器時間、集中器地址、采集器地址等。
·幫助功能：更容易學會使用。