无线抄表设计方案

葫芦岛移动公司2010年5月葫芦岛五厂矿区无线抄表解决方案项目背景项目背景(续)客户价值提高生产管理水平采用无线传感器网络+GPRS技术实现的无线智能抄表系统，支持企业对生产的能源消耗状况及时掌握，具有良好的实时性、精确度，为企业分析生产经营状况、结算提供必要的数据支撑。降低人力支出成本无线智能抄表系统采用无人职守的自动抄表方式，能将原有的抄表人工释放出来，有效果的降低企业人力支出成本。为企业全面信息化提供保障信息化是企业提高效率、增强市场竞争力的必要手段。在信息化的进程中，必须对企业生产经营活动中的关键指标统一量化，无线智能抄表系统能在很大程度上为企业全面信息化做好铺垫。方案介绍本方案利用无线通信手段实现智能化的自动抄表，所选用设备均基于成熟技术，稳定可靠。从根本上大大减少了人工劳动，提高工作效率，减轻劳动强度，提高了自动化程度；从数据采集、预处理、传输都自动完成；避免了人工抄表时间跨度大，无法抄录同一时间的数据，方便计算损耗和生产成本；便于用电量的统计、计算和运行分析；安装方便，成本低廉，便于维护。方案功能•无线自主抄表：主动将分散的仪表数据通过无线传输的方式发送到管理平台；•抄表设定：可针对既定仪表设定抄表时间、频率、基准值等；•非常态告警：当检测到某仪表的使用量明显偏移基准值时，主动告警提示维修人员；•远程查看：可利用internet远程查看任意仪表的即时读数、历史数据曲线。•移动抄表：配合特定手持终端能实现移动抄表；•电费管理：支持将系统与计费标准结合，动态计算成本，为企业ERP系统提供数据支撑；•远程控制：在外接控制线时，支持利用internet远程控制仪表的闭合状态。方案实现•用户现场由于用户现场的各类仪表分布较分散，集中抄表部署困难，且一旦集中器发生故障，则所连接的所有仪表均不能正常读取；同时，考虑到企业后期可能扩充待测量的仪表或其他设备数量；故，在用户现场我们采用基于ZIGBEE技术的MESH网状网络。MESH网络采用多跳式路由通信；支持扩充网络容量；可以跨越很大的物理空间，因此非常适合分布较远的分散结构。ZIGBEE技术的特点和优势主要体现在：耗电量小，支持多种节电工作模式；通信可靠，采用碰撞避免和完全确认是数据传输机制，能有效避免数据传输时的冲突和丢失；网络自组织/修复能力强，节点能自动感知周围节点并确定连接关系，任一节点发生故障，网络都能够自我修复；网络容量大，一个ZIGBEE网络最多支持65535个设备；数据安全，提供了数据完整性检查和鉴权功能。方案实现ZIGBEE网状网络结构图在用户现场，ZIGBEE节点与仪表之间的通信采用标准串口方式，各式仪表的输出数据由ZIGBEE节点通过网状网络传输至ZIGBEE中心节点。方案实现中间传输网由将ZIGBEE中心节点转发来的数据通过移动公司的GPRS/EDGE网络发送到管理平台。网由与ZIGBEE中心节点间也采用标准串口通信。GPRS是采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。GPRS是在原有的基于电路交换方式的GSM网络上引入两个新的网络节点：GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。方案实现管理平台管理平台位于企业侧，是由搭载了抄表管理软件的服务器构成。为保障企业数据的安全、系统运行的稳定可靠，管理平台与移动网络之间采用专线连接。抄表管理软件采用模块化设计开发，可根据企业实际需求适量修改或增加新的功能模块，充分考虑企业未来的变更需求。抄表管理软件可以给予用户不同权限，以支持用户在远程查看；配合仪表本身的控制单元，还可实现对仪表的远程开放/闭合操作（仪表支持）；另外，可根据企业需求对某些重点指标设立阕值，当实际运行数据临近阕值时，主动告警提示。支持与企业ERP系统定制接口方案网络结构图GPRS/Internet电表无线模块数据集中器管理平台企业ERP移动查看水表主要设备选型——无线模块基本参数•频率：2.4GHz•最高波特率：115200•传输距离：最大2000米•射频信道数：16•接口：RS485/RS232•发射功率：+18dbm•电源：300mA@9V•工作温度：-20℃~+70℃•湿度：10%~90%•尺寸：130*61*26mm主要设备选型——数据集中器基本参数•通信模式：GPRS/EDGE/TD-SCDMA•CPU：Arm72387•操作系统uC/OSII•2MBFlash•存储1GSD•接口：RS232,RS485,CanBUS,10/100M以太网•电源：3A@5VDC•工作环境温度-40～+85ºC•相对湿度95%(无凝结)主要设备选型——采集器基本参数•响应时间：400mS•辅助电源：12V/24V•精度等级：10位ADC•静态功耗：200mW•工作环境温度-20～+60ºC•相对湿度95%(无凝结)主要设备选型——管理平台服务器基本参数•CPU：XEON5410*1•内存：2G•硬盘：SAS146GB*2raid1•网络：10/100M•显示器：无设备单价使用数量无线模块500无线节点700数据集中器3000采集器600待定（根据4-20mA表数量）PC服务器15000网络设备3000支架及固定50电源及配套300共计工程造价单项价格数量合计硬件设备安装、调试费10%1平台管理软件1000001税金6%1合计工程造价谢谢!