發布日期:2022-05-25 點擊率:51
; 目前國家全面推動產業戰略轉型的規劃,能源的管理與利用也越來越變的重要,并納入了國家重點項目之中,同時隨著人工成本高的上升以及國家提出的經濟增長方式的轉變,針對燃氣表智能化的采集與管理提出了更高的要求,融入物聯網時代實現智能有效的管理已成必然!
本著國家能源的管理與利用大戰略的發展方向,針對無線智能燃氣抄表,我司也提出了自己的發展方向——LORA 擴頻無線燃氣表集抄系統。
二、系統結構示意圖
三、系統組成簡介
JZX81X網絡是專為燃氣表集抄開發的無線擴頻組網系統,網絡采用穩定MESH和STAR復合網絡結構,組網及抄表速度快,成功率高。網絡最大的特點在于節點模塊采用超低功耗運行,在燃氣表整個設計運行生命周期內無需更換電池。
無線組網模塊采用擴頻通信技術,網絡工作于433MHZ或490MHZ頻段,由中心協調器JZX813B、路由器JZX813A、無線網絡節點模塊JZX815組成,適用于市面上各種主流燃氣表。
JZX81X抄表系統和傳統抄表系統有著巨大的優勢。傳統抄表系統采用單次訪問抄表方案。比如說用戶要抄500個表,傳統抄表系統是依次從1號開始抄表,然后連續依次抄到500號表。假設每塊表抄要2S,那么500號就要等到1000S才能抄到它。這樣500號耗時耗電。而JZX81X抄表系統采用一次性批量訪問抄表。一次批量訪問20個電表。只需要500/20=25S就能把500個表的數據抄表完,同時最后面500號表也只要25S就可以休眠。快速省電。JZX81X抄表系統采用先進獨創批量上傳零沖突算法。保證抄表成功率高達99%。
JZX81X抄表系統中路由層和無線節點層都采樣休眠方式。即休眠電流是3uA.即整個系統超低功率都可以用電池供電。1節3.6V/3.6AH ER18505鋰電池可以使用7年以上。
JZX81X抄表系統自身配有功能集全,操作簡單的上位機軟件。用戶無需去了解復雜表規約,就可以輕松使用整個系統。
四、系統組成主要分為四部分
A、抄表中心:抄表中心即系統管理層,主要用于下發抄表命令和接收表端返回的抄表數據。其組成由計算機上位機抄表監控軟件和JZX813B中心協調器模塊組成。
(1)上位機抄表監控軟件:主要用于用戶表信息的登記以及抄表遠程通訊系統路徑的建立,抄表監控軟件如下圖:
(2)JZX813B協調器:是自組網抄表系統中的主控模塊。抄表系統中所有的路由器、節點終端都要聽命于中心協調器。JZX813B協調器是命令的發布者,應用中,其可以直接和電腦抄表監控軟件對接完成抄表任務,也可以與GPRS模塊對接達成遠程抄表監控任務。在整個抄表過程中,只需要點擊抄表軟件各功能按紐即可通過JZX813B中心協調器下發遠傳命令自動完成抄表、閥控任務。
B、路由層:路由層由JZX813A模塊組成。JZX813A路由器是一個數據上傳、下發的中轉站,是整個無線抄表系統中的路由中繼部分,其最高路由級數可達5級。這種多級跳傳的傳輸模式,大大提高了抄表距離和穩定性。同時路由層JZX813A在沒有通信情況下會自動休眠,電流為5UA。路由層同時具有類市場上采集器的功能。
C、表端節點:表端通訊部分由JZX815節點終端模塊完成。JZX815節點模塊,是直接與表進行連接(外掛或內嵌)的無線通訊模塊,是整個抄表系統通訊的終端,同時支持路由抄表和點對點抄表方式。
節點終端超低功耗設計,采用節能休眠控制功能,平時處于休眠狀態,休眠電流為3UA,抄表時喚醒。為達到節能效果最大化,節點僅做終端通訊,節點與節點間不具備路由功能。節點模塊與表具共用一個大容量鋰電池供電,使用壽命大于8年。
節點可以對氣表的當前數據,電池電壓、閥門狀態等參數進行實時監測并預警,及對閥門開關的遠程控制。節點自身配有一個儲能電容,用戶在斷電情況下,儲能電容可以維持整個表裝備工作5天。安全可靠。節點里嵌入表專用645規約協議。節點采用零參數設置,用戶直接使用,無需考慮復雜通信協議。
施工簡單、無線表安裝和普通表安裝一致,解決了布線難、施工難、入戶難等現場問題。
五、JZX815節點終端模塊功耗計算
使用壽命=電池容量÷【(搜索前導碼時間/喚醒周期)×接收電流+休眠電流】
市面上專用水、氣表電池是3.6V/3.6AH 鋰電池,JZX815模塊接收電流為13mA,休眠電流3uA,喚醒周期為1.8秒,那么電池使用壽命是:
使用壽命=3600Mah÷【2ms÷(2ms+1800ms)×13mA+0.003mA】
≈206896H
≈23年
考慮到電池自放電,以及不同電流下的容量差異,溫度的自然變化等功耗和每月幾次的使用情況,1節3.6V/3.6AH ER18505鋰電池正常情況下均有超過10年的使用壽命。
根據以上計算及JZX815模塊的省電通訊方式可以得出,其容量的消耗主要取決于模塊喚醒、休眠周期、模塊數據通訊的次數,以及用戶數據包的長度。因此,模塊容量的消耗是可控的。
六、無線抄表系統特點
JZX81系列無線燃氣表集抄系統特點如下:
* 超低功耗,采用周期喚醒設計,休眠狀態下電流達到3uA,超低功耗的設計,極大地滿足了國家對無線燃氣表的要求標準;
* 抄表速度快,采用批量抄表模式,相比傳統一對一的抄表模式更省時、省電;
* 安裝操作簡單,模塊內嵌表通信協議DL/T645—07/97規約,無需用戶另外開發協議標準,模塊接到表上就能正常通訊;
* 安全可靠,模塊自帶電源儲備電容,當抄表中心遠程檢測到電池電壓到達正常工作截止電壓時,啟用儲備電容供電,此設計確保了電池沒電時還能成功遠程關閥操作。當用戶更換完電池,按一下模塊控制按鈕,一定時間內通知抄表中心遠程開閥操作。
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