【应用】基于射频无线模块和无线数传模块的无线直读气表远程抄表系统及解决方案

时间： 2019-07-30 来源：捷迅易联

基于射频无线模块和无线数传模块的无线直读气表远程抄表系统及解决方案中，推荐使用YL-1278RF和YL-800T两个模块。

YL-1278RF是捷迅易联推出一款基于Semtech高度集成的射频芯片Sx1278开发而成的射频无线模块，集成发射机、接收机，单个模块实现可发可收。模块采用LoRa扩频调制方式时，具备极高的接收灵敏度。因此，在同等发射功率下，比其他无线方案具有更低的功耗、更远的距离、更强的抗干扰能力。

YL-800是捷迅易联推出的100mW小功率串口无线数传模块。基于Sx1278无线方案，LoRa扩频跳频技术，DSSS调制方式，半双工通讯。内有单片机自带收发程序，用户无需自己编程，即可实现数据透传（所发即所收），不改变用户数据和协议。支持1200~57600等常用的波特率，有TTL\RS232\RS485等多种通讯接口选择，亦可转成USB接口，支持8N1/8E1/8O1三种数据格式。模块具有体积小、接收灵敏度高、抗干扰能力强、功耗小、距离远、传输速度快等优点，使用简单方便，非常适合各类串口设备代替有线通讯。模块有多种封装规格，主体模块完全一致，用户根据实际项目要求选取合适的封装及配备合适的天线。

无线直读集抄系统的工作原理如下：

投入运行后，系统进入“待机”状态，即所有无线集中器和无线采集器处于“待机”状态，随时接收并来自管理中心的命令，所有无线气表均工作于低功耗“休眠”模式，随时接收无线采集器（DAU）的唤醒、抄表、开/关阀门等命令。

每当预先设定的自动采集时间到来时，无线采集器（DAU）自动启动抄表任务，抄取所属无线气表的读数和状态并存储到内嵌的FLASH中，以备管理层抄取。

管理层计算机可随时通过GPRS/CDMA/PSTN/LAN/RS232/RS485/RF─无线集中器─无线采集器读取无线采集器中所储存的数据；也可以以同样路径实时地对任一表计进行操作(如读取抄表数据、执行通断控制、设置相关参数等等)。管理层电脑对所读取的数据作进一步处理后，向用户提供查询服务及输出各种报表。

对个别处于信号盲区的无线气表，抄表管理员可携带无线手持机（掌机）通过无线采集器实时补抄；或直接前往无线气表附近补抄。

图1.工作原理

设备简介：

1、无线集中器（TCU）

无线集中器采用模块化结构，可根据无线集中器与管理层的通讯方式灵活配置相应的通讯模块；有GPRS/CDMA/PSTN/LAN/RS232/RS485/RF等通讯方式；可在线远程修改系统配置；具有大功率无线通讯模块扩展接口。

2、无线采集器（DAU）

无线采集器的功能是对无线气表的组网管理；与其他无线集中器互为中继；采集并存储无线气表的读数和状态数据。

3、无线直读气表

与传统的脉冲集抄系统不同，无线直读表是采用直接读取表计中机械计数器字轮位置的方法来抄表的，因此其抄表部分的电路平时可以不工作，只需在抄表时短暂地通电工作就可以了。直读气表的最大特点是准确和节能。

4、无线手持机

手持机集成多种无线通讯方式，可以通过无线模块访问采集器读取子网所有气表数据，或直接访问燃气表读取盲区气表数据，然后通过GPRS发送到服务器或者存储到缓存中。如图7是一款WinCE6.0操作系统的手持机。

无线直读远程燃气抄表系统的特点说明：

1、抄表的准确性

直接读取表计的“窗口值”，减少了累计脉冲换算的故障点，没有累计误差；直读表计电子部分与表内的计数器等装置没有机械接触，不受抖动影响而引起误差；抄表时瞬时读取数据，不受电磁干扰影响；采用红外对射原理独特电路设计，不受可见光及强红外光扰。因此抄表更趋准确可靠。

2、抄表的方便性

直接读取表计的“窗口值”，不需设置表底数，表常数等各种参数，无需存储数据，操作方便实用。

3、对基表运行免干扰性

光电读取部分与基表计数器免接触，无机械磨损，不影响基表原机械部分正常计数显示。

4、安装的方便性

接近零布线的安装方式，大大节省了线材和线材铺设人工，缩短了工程周期。

5、维护简单

因采用无线组网方式，无需布线，不因线路故障影响系统正常运行，大大减少了后期维护工作量；准确稳定的光电直读工作方式，抄表电路平时不工作，抄表时才瞬间工作，大大降低了产品的故障率。

6、调试方便

表级组网因采用自组网方式组网，无需为每个无线气表单独设置复杂的运行参数，表级组网可实现“一键组网”，大大减少了调试工作量，缩短工程周期。

7、低功耗“省能”

采用最新低功耗无线通讯IC及超低功耗单片机。待机平均电流降到了20uA（普通产品为40～60uA）,单节3.6V 3600MAH工作时间可达10年以上。

8、系统具有开放性

采用完全开放的设计思想，充分考虑了与其他各种系统的兼容性，系统数据可根据需要导出特定格式的数据，以便于与其他收费管理系统对接。

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空格 Lv4. 资深工程师 2020-03-30

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