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无线远传IC卡水电表方案方案书第二部分系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，和同类抄表系统相比，具有网络结构自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。该系统采用先进的无线网络数据传输技术，对居民用水、用电的使用状况进行实时采集，实现数据的集中存储和统一管理，减少了人工劳动，极大地提高了工作效率，为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。1、应用范围供水公司电力公司物业公司企业单位学校宿舍等2、系统功能实时抄表功能冻结抄表功能设备档案管理用户档案管理数据统计分析报表查询打印操作权限管理缴费结算管理数据异常诊断数据备份恢复二、参照标准和规范文件GB/T778.1-2007冷水水表和热水水表（第1部分：规范）GB/T778.2-2007冷水水表和热水水表（第2部分：安装要求）GB/T778.3-2007冷水水表和热水水表（第3部分：试验方法和试验设备）CJ/T188-2004户用计量仪表数据传输技术条件信部无[2005]423号《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》JJG596-2012电子式电能表JJG596-2012电子式电能表检定规程IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件GB/T17215.321-20081级和2级静止式交流有功电度表DL/T645-1997多功能电能表通信规约信部[2005]423号微功率（短距离）无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经验，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。该系统依据我公司科技强大的技术平台，运用了数十项先进技术和专利技术，完美地实现了对计量表用量信息、运行状况的远程监控，管理员足不出户即可监测计量表运行状态、掌握能耗使用规律，为管理部门合理资源分配、节约能源、提高管理效率提供了依据。该方案主要使用IC卡来实现表具的预付费控制功能，远传仅仅是来实现用户用量的抄录。远传表具内封装了IC卡读写卡模块和无线远传模块，用户到管理部门交费后，管理部门将所购用量写入非接触式IC卡中，用户把卡中数据输入计量表中，表即自动开始运行，当购买量用完后，表自动停止运行。远传功能能够监视用户的用量、阀门的状态、电池的状态等参数，便于管理部门实现统一的管理与统计。1、系统组成无线远传水电表远程抄表系统由无线远传水表、无线远传电表、采集器、集中器和综合抄表管理系统软件组成。2、系统网络结构图一无线远传水表远程抄表系统网络结构该系统具有极好的兼容性和扩展性，既可以实现对无线远传水电表进行管理，也可以实现水、电、气、暖表等多种类型智能表的综合管理。3、系统运行原理系统采用微软公司大型数据库SQLSERVER2000，可以满足大容量数据存储的要求。管理软件采用网络化设计，既适用于本地一站式管理，也适用于多个管理部门的多重管理，如分公司和总公司之间、物业管理和行业管理之间等。采集器和集中器均内置微功率多通道嵌入式无线数传模块，实现无线组网，是目前最先进的抄表方式，满足了不同建筑结构对工程施工简单、维护快捷的需求，也为提高物业管理和行业管理现代化水平提供了良好的基础。集中器按照管理中心下载的抄表任务自动向各个采集器发送冻结抄表指令，抄取计量表各种数据信息，并具有数据补抄功能，可自动对未成功抄回的计量表进行补抄。集中器内部带有高精度时钟芯片和大容量非易失性存储器，可保存31天的日零点冻结数据和12个月的月末零点冻结数据。系统初始化原理：系统设计了自动搜寻采集器的功能，计量表和抄表设备即装即用、施工快捷，非常方便。计量表和抄表设备安装完毕后，无需人工干预，系统便能自动搜寻各设备的电子标签码（ID号）并自动存储，真正做到免调试、免维护的全自动抄表系统。数据抄表方式：系统抄表方式灵活，可根据不同的工作需求而进行不同的抄表工作，可分为如下几种操作模式：数据全部抄收：选定一个抄表区域，将该区域所有智能表数据全部回传。多表数据传输：选定一批智能表，将该批智能表的数据回传。单表点抄：选定某一个智能表，将该表的数据回传。而且，各种抄表模式均能指定日期（最近31天的日冻结数据和最近12个月的月冻结数据）抄表。4、通信方式系统数据通信由上、中、下三个层次组成，这三层通信在物理结构上相互独立，下面分别予以介绍。（1）上层通信上层通信是指集中器与管理中心电脑之间的通信。该层通信的主要特点是数据量较大，传输距离可能很远。如图二所示，上层通信经常采用的方式有GPRS无线移动网络方式和公用电话网络方式。(a)GPRS通信方式(b)电话线通信方式图二上层通信方式(a)GPRS通信方式如图二(a)所示，管理中心电脑与集中器利用GPRS无线移动网络实现远程数据通信，集中器内置GPRS网络模块，采用实时在线工作模式，数据传输速度快，无需网络维护，十分方便。此方式要求管理中心电脑具有固定的网络IP地址。管理中心若不具有固定网络IP地址则需要配置一台数据接入设备——GPRSDTU。注：集中器和GPRSDTU各需要配置一张开通GPRS包月套餐业务的移动手机卡。(b)电话线通信方式如图二(b)所示，管理中心电脑通过调制解调器与电话网连接，集中器也与电话网连接，只要通电话的地方，都可采用此方式，因此它的传输距离不受限制。每次通信时，管理中心电脑首先要和集中器自动建立拨号连接。注：集中器和调制解调器各占用一条电话线路，支持内线电话。以上通信方式各有特点，应根据项目的具体情况选用，以期达到最佳效果。（2）中层通信中层通信是指集中器与采集器之间的通信。该层通信采用无线射频通讯方式，无需通讯线缆。集中器和采集器之间的无线通讯距离在空旷环境可达300米以上，而且，采集器具有10级无线中继功能，即集中器和采集器之间的最大信号覆盖范围可达3千米。每台集中器可管理255台采集器。（3）下层通信下层通信是指采集器与无线远传水电表之间的通信。图三水表下层通信方式如图三所示，CJQ-XT型采集器与无线远传水表通过无线信号传输数据，无需铺设通讯线缆，无线网络信号传播能力强、覆盖范围大、施工快捷灵活。一台采集器所能连接的表数量可达128块。第三部分系统先进性一、技术背景目前，无线通讯技术突飞猛进，大到卫星遥控、无线移动网络等，小到家电、玩具车辆等的无线操控。随着现代科技的发展，一系列新技术的出现和应用，无线通讯技术发展势头强劲，已经越来越普遍的应用到生活中的方方面面。在抄表领域，有实力的智能表生产厂家已经开始升级换代，无线抄表方式已成为远程抄表的发展趋势。目前，无线通讯模块已经高度集成为一块芯片，采用全数字化电路，数据通讯稳定可靠，早已告别了落后的模拟电路模块。在抄表设备内集成无线通讯芯片，实现无线组网，省去通讯线路的铺设和维护，使设备安装更加方便，施工更加简单，大大降低了系统的综合成本。二、系统先进性远程抄表系统所用技术均经过多年验证，系统成熟、稳定。系统设备采用高增益全向天线，具有信号传播能力强、覆盖面积大，不会出现信号死角和盲点，具有很强的现场适应性，抄表成功率达100%，和同类抄表系统相比，具有网络结构自适应、免调试、免维护的特点。我公司系统先进性介绍：系统全部关键技术均由我公司自主研发，拥有自主知识产权，保证了系统的后期维护和升级，为用户提供长期技术支持和售后服务，免除用户后顾之忧；系统具有自动搜寻采集器的功能，无需人工干预，自动完成调试，大大缩短了系统安装周期；系统的关键部件——多通道无线数传模块，由我公司自主研发和生产，采用全数字化集成电路，运用最先进的矩阵式编解码技术、通讯频率自动校准技术、无线网络动态自维护技术等数项领先技术，保证系统稳定可靠；无线通讯技术参数和指标符合信部无[2005]423号《微功率（短距离）无线电设备的技术要求》；计量表的采集计数工作单元均装配在智能表内，数据采集、处理、存储等基础工作全由智能表本身完成，数据采集设备仅进行通讯联系，消除了外界因素对计量的影响；电子单元完全由我公司自主研发和生产，电子电路高度集成，产品故障率极低；数据保存功能：计量表和抄表设备采用高可靠非易失性存储器，数据可保存十年以上，不会因为掉电而丢失或改变；系统管理软件完全自主研发，终身免费升级。三、先进技术1、无线网络通讯频率自动校准技术无线网络中，各设备通讯频率的一致性是决定网络正常运行的关键。由于电子元件本身的精度差异和环境温湿度变化的影响，无线通讯频率会逐渐偏移，导致网络稳定性下降，需要专业人员定期进行频率校准，这种方式费工、费时，增加成本开销。本系统创新的采用无线网络通讯频率自动校准技术有效地解决了这一问题。该技术是利用网络中各设备的交互通讯，实现频率的自动校准：集中器以广播形式周期发送标准频率的无线信号，其他设备对接收到的标准频率信号进行评估，并和自身频率进行对比，自动调整频率差，使系统设备的通信频率始终保持一致。并且，各设备电子单元采用环境感知电路设计，能够根据周围环境温湿度的变化自动调整运行参数，使电子单元保持最佳性能，并结合电子单元的低噪放大电路设计，实现超高的信号接收灵敏度，不需要提高设备的发射功率，就可以成倍增加网络信号覆盖范围。2、无线网络动态自维护技术无线信号强度会受到周围建筑物、电器、温湿度等因素的影响不断变化，传统的无线网络需要加大信号发射功率或增加中继器以维持网络正常运行；当网络中的设备故障时，其信号覆盖范围内都会成为信号盲区，这既浪费资源，又不能保证网络的快速恢复。为适应未知的、时变的网络环境，实现网络的自动维护、最大限度降低故障设备的影响区域，系统创新的采用了无线网络动态自维护技术：各设备设定唯一的通信识别码，集中器周期发送网络探听包，侦听无线信道活动状态，当网络空闲时，集中器以广播形式发起网络导航包（用于收集网络中的设备信息），集中器信号范围内的采集器将网络导航包解码后，提取出信号源的通信识别码、传输路径、中继级数等信息更新到自身的通讯链表中，并将自身的通信识别码和信号强度等状态信息附加到网络导航包中，当网络空闲时仍以广播形式传递给周围的采集器，如此循环下去，网络中的设备将会不断收到携带周围网络结构的导航包，并不断刷新自身的通讯链表，当链表存满后就不再发送网络导航包，此时，各设备将会形成相互间的通讯链路网，从而自动组建成多路径的、交织的通讯网络。系统周期性的自动维护网络，能够随网络中设备的增减、信号强弱的变化，及时搜索到最佳通讯路径，实现设备的免调试、免维护、即装即用、快速组网的目的。3、矩阵式编解码技术采用有效的编解码技术可以提高信息传送成功率和降低误码率。本系统数据传输采用独有的矩阵式编解码技术：将需要传输的数据包重新组合变换序列，并经过冗余交织后再发送出去，接收方将收到的数据包按照约定的解码算法还原出数据源码。若数据传输过程中遭遇到干扰信号，接收方将数据包序列还原后，可以将干扰到的一段数据分散到各个序列段中，使干扰信号的影响由“线”变成“点”，即将干扰信号导致的错码化整为零、分散开来，然后利用校验算法并结合冗余信息，对错码进行定位和纠正，从而大幅提高数据传输的成功率，有效抑制突发干扰，延长无线信号的传输距离，实现数据的准确、加密传输。4、一种基于磁唤醒方式的无线抄表系统专利技术（专利号：ZL200920089971.2）针对电池供电的无线远传智能表，为降低整表功耗，延长电池使用寿命，我公司采用电磁唤醒技术。当系统抄表时，抄表设备向目标智能表发送特定频率的电磁波，激活智能表，使其处于数据通讯状态；当抄表结束后，智能表恢复到超低功耗的睡眠模式，从而达到降耗的目的。5、悬浮球阀专利技术（专利号为ZL200420074783.X）目前，在国内带有控断功能的水表中，大家多采用传统