1、1无线远传智能水表及远程抄表完整解决方案2目 录一、引 言 .31、概述 .32、术语 .3二、 无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案 .31、无线智能水表抄表及抄表方案介绍 .32、无线抄表方式 .53、系统方案的硬件组成及产品描述 .74、后台远程抄表系统 .105、后台远程抄表系统的主要功能 .126、远传水表系统与自来水公司其他 MIS系统的接口 .13三、无线水表远程抄表的实施 .131、项目背景 .132、无线远传智能水表及远程抄表的实施 .143一、引 言1、概述从 20世纪 90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起，尽管目前国内的水表种类形式多种多样，但是从
2、发展角度来看，无线远传智能水表是一种必然的趋势，可以节省人力、物力、财力成本，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。目前我国很多地方采用将水表安装在用户室内，每月水表入户抄表收费给用户带来很多麻烦，给抄表人员带来烦恼，造成很多不必要麻烦。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端，提高效率，杜绝拖欠费用。因此耗能表户外计量呼声越来越高，尤其对高层、豪华居住小区，耗能表户外计量是非常必要的，传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。2、术语1） 无线传输免费抄表频段：470.00MHz-510MHz；2） LORA 直序扩频技术：是高安全性、抗干扰的一种无线序列型号传输方
3、式；利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。3） 无线远传智能水表：以干式或湿式水表为计量基表，加装具有远传发讯输出计量数据的自来水计量装置，接收无线抄表主设备（如：无线集中器或抄表机）的抄表指令发射数据。4） 点对点或一点对多点的自动集中抄表：主设备（无线手抄器或无线集中器）不经过任何中间节点发送抄表指令给无线水表进行数据抄取、设置的抄表方式。2、无线远传智能水表及远程抄表系统解决方案1、无线智能水表抄表及抄表方案介绍无线远传智能水表采用低频窄带（频段：470MHz-510MHz)的微功率无线通信技术，利用目前最稳定
4、可靠的直扩频技术，保证水表的通信距离一致性；水表数据经过无线集中器采集后利用现在成熟的GPRSCDMA/3G/4G 公网无线通信传输到后台抄表系统，成本便宜，通信稳定，技术成熟。以直序扩频的微功率无线通信技术，远程抄表控制就变得简单多了，满足了后台管理系统要求计量数4据能够自动产生和录入、自动完成水表数据的抄取、控制、数据存储、查询、月结、抄表结算、收费结算、报表打印等各项功能，将采集的数据进行分类处理。1) 可实现预付费，降低管理成本。2) 用户短信提醒功能（剩余金额达到下限值，关阀）。3) 水表间隙工作设计,超低功耗。4) LORA无线直序扩频技术,通信稳定，增强通信距离，无线水表的一致性
5、好。5) 加密协议,保证数据安全性。6) 高速的数据通信,远程集中抄表速度很快，抄取一只水表的数据所用时间1 秒，在水务行业中，无线远程抄表速度是最快的，用时最少。7) 无线水表的基表与电子部分是采用机电分离技术分体设计，可拆卸，便于维护更换；结构设计简单合理，延长了水表使用寿命。8) 实现抄表出户，解决抄表困难，不需要布线，施工简单便捷；完全适用于新小区项目及无法布线的旧城老小区改造项目。9) 后台系统每天自动抄表一次，一次性抄表率在 99%及以上。产品方案优点主要表现在如下几个方面：1) 改变了传统的人工抄表计费收费催费管理模式，降低了管理费用，减少了漏抄、估抄、误抄等弊端，降低了社会生产
6、成本；同时保护了居民生活的私密性和安全性。 2) 能够采集并处理数据，对数据进行初步加工，是构建物联网的源头，能满足现代生活需要。 3) 智能水表及系统可以实现对被测对象的实时监控，在管网漏损控制方面改变传统的四处逐一稽查的方式，减少人力消耗，提高作业效率值，避免大量浪费行为。 4) 与传统水表相比，提高了计量的准确性，为测算耗水量，保证居民用水有效供应提高了可靠的依据。 5) 实现多种功能，利用“远程抄表系统”对所有用户进行远程抄表、远程开关阀、信息查询、信息反馈、信息提示、信息处理及控制等。利用后台系统软件完成数据存储、用量、报表、打印、故障检测，实现各种费用的单独计量、统一收费等一系列工
7、作。6) 防水、防冻：确保产品在北方的冬天能够正常使用，确保产品遇水不会发生故障。7) 施工方便：确保施工便利，装无线表就像装传统机械表一样安装。 无线水表寿命：确保水表电池寿命6 年，不会在 6年内有更换电池的风险。5 维护方便：确保产品安全，免维护。 抄表数据准确：确保抄表方便，减少抄表成本；数据精准，确保机电读数一致，不会发生漏抄或者少抄的情况。 降低成本：性价比高的同时，完全省去因施工和维护而产生不必要的人力成本、时间成本、财力成本。2、无线抄表方式无线抄表方式（一）：现场手持式手机 APP抄表：抄表员拿上手持机，通过手机 APP按照表箱或区域抄表，这种方案成本最低，水司只需像安装普通
8、表一样，安装完水表就可以抄表，抄取数据后可直接上传数据到后台软件系统，这个方式特别适合分散居民水表或小城镇及农村地区。 系统拓扑图如下：6抄表方式（二）：通过后台远程抄表系统自动抄表：水司只需像安装普通表一样安装好无线远传智能水表，在每个居民小区的单个或多个楼栋安装集中器，抄表人员只需在办公室操作后台软件就可以抄取整个城市的水表数据，且远程抄表系统每天自动抄表一次，实时掌握每户水表的当前数据、历史数据，居民水表集中的小区最适用这种远程抄表方式。系统拓朴图如下：73、系统方案的硬件组成及产品描述3.1 无线远传智能水表8防水防冻、支持预付费、远程集中抄表和手机 APP 抄表，后台系统信息化管理，
9、实现井下表井外抄、户内表户外抄。3.2 无线远传智能水表技术优势：1) 精确计量：计量准确、精度高，保证机电读数一致；2) 水表防水、防潮设计：各关键部件经过多重防水处理；3) 防锈功能：水表阀门定期自动开关，防止阀门锈死；4) 超低功耗设计：整个控制线路超低功耗设计，静态电流小于 10uA,保证产品使用六年以上；5) 高灵敏度无线通信，保证通信传送距离远，直序扩频无线通信技术，空旷通信距离1000m；6) 基表与远传电子装置要求采用分体结构，方便拆卸及维护，基表更换时，远传电子装置能够重复使用。7) 远传水表基表外壳为铜壳，不锈钢球阀，远传部分外壳为 ABS塑料外壳、防水等级符合外壳防护等级
10、 IP代码标准规定 IP68的等级；8) 远传水表具有数据存储功能，并能够对系统运行情况进行实时检测；9) 抗攻击功能：水表采用了高可靠的传感器，具有很强的抗磁攻击能力；10) 远传水表具备电压检测功能，能够及时监控远传水表电量情况； 11) 整体电路采用工业级高容量锂电池供电，电池使用寿命6 年；12) 能够保证潮气侵袭，确保远传水表可在潮湿环境中正常工作；13) 能够远传采集的数据准确率 100%；14) 水表具有自动纠错且多重备份的数据编码技术，字轮显示永远和电子部分一致。3.3 无线远传阀控智能水表符合的相关标准及规范文件：GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表（第 1部分
11、：规范）GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表（第 2部分：安装要求）GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表（第 3部分：试验方法和试验设备）CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件3.4 智能无线壳里的无线表端模块支持双向通讯，管理系统可远程接收表端上报数据，同时可主动抄取数据。模块待机电流小于 10uA；水表符合 IP68标准型，保证模块安装在极潮湿环境下而不影响模块性能，无线远传水表模块能够兼容双干9簧管计量传感器、双霍尔元件计量传感器、三霍尔元件计量传感器、光电直读计量传感器等。3.4.1无线模块技术参数1) 无线模块组：采用 LORa无线芯片直
12、序扩频技术2) 射频发射功率：20dBm3）射频接收灵敏度：-137dBm4）通信距离:1 公里5）穿楼层数：直接穿楼板大于 16层6）工作电压：3.6V 能量型锂电池7）电池容量：3600mA/h8）睡眠电流:10uA3.5 无线抄表器3.5.1产品描述无线抄表器是一款携带方便、具备无线远传功能的无线智能抄表设备，它可以直接对表、集中器操作实现对表的数据实时通信和阀控。3.5.2无线抄表器参数无线模块组：采用 LORa扩频技术，用于抄取水表数据射频发射功率：20dBm与表通信距离：可抄取 20层以上高楼的水表数据蓝牙模块：蓝牙 4.0电源：可充电 8000mA锂电池10手机 APP抄表软件功
13、能1. 实时单表抄取数据2. 实时批量抄表3. 人工录入4. 数据查询6实时抄集中器数据7.实时抄表数据上传到后台系统8.设置功能3.6 无线集中器3.6.1 产品描述本产品综合了先进的移动通信技术，32 位 RISC 嵌入式软硬件平台、实时嵌入式操作系统、高性能的嵌入式数据库、自主知识产权的微功率无线通信组网技术，具备远程抄表、数据存储、主动上报等功能；使用简单、运行稳定、维护方便、可靠性高、存储容量大、开放性好、性价比高的特点。 3.6.2 无线集中器功能1) 接收后台抄表系统的指令，进行对水表的各种操作，转发 GPRS 接收到的命令信息发送到表端2) 接收到表端的数据信息发到后台管理系统3) 每天自动抄取水表数据4) 保存每月每天的历史数据，数据包括:当前流量,电 池电压,反转流量,报警参数5) 能远程抄取单只水表的数据3.6.3 硬件电气参数1） 集中器与水表的通讯距离1500M2） 供电形式：100240VAC 市电或太阳能集中器3） 支持 3G，4G 通信网络4） 工作温度：-40855） 工作湿度：10%90%相对湿度，无冷凝6） 防水等级：IP657） RF 天线形式：外接 AT-1 吸盘天线
