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智能無線水表(熱量表、溫控電動閥門)實物圖
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智能無線水表(熱量表、溫控電動閥門)實物圖

基于 LoRa 技術的無線遠傳水表系統

現有技術介紹:
現有的水表和超聲波熱量表及遠傳溫控的遠傳方式大多數有線方式(Mbus
輸出 188 協議、或 485 輸出 Modbus 協議),產品遠傳需要有線方式去布線施工,
通過總線連接后再接到集中器上通過集中器上傳數據。
現有技術缺點:
a、實際施工當中,新樓布線綜合成本高(電線成本、人力布線成本、時間
成本);
b、老舊樓改造無法布線;
c、施工工期慢;
d、出現故障(電線短路、斷路,信號錯誤率高)不易排查;
e、信號線和其他線路同時鋪設,強電磁會干擾信號的傳輸。
通過本產品的技術,無需布線,減少了人力成本、電線成本。確保施工方按
期交付。減少了后期售后維修的成本。安裝后馬上可用,調試簡單。出現通訊故
障可以拆下壞表、更換新表,不耽誤用戶使用。
 本產品的技術:
整個系統由抄表平臺軟件、智能無線遠傳水表、LoRa 集中器(集成了原來
的無線集中器和無線采集器的功能)三部分組成。采取純無線技術。
(LoRa)低功耗無線抄表系統(以下稱系統)集采集計量、雙向通信及抄表
控閥于一體。系統傳輸距離遠、功耗低、體積小、可靠性高、系統擴容方便、安
裝維護簡單、抄表成功率高。系統采用 TDMA 時分多址的通信方式,自動同步通
信時間單元。系統采用跳頻技術,避免同頻干擾,提高傳輸的可靠性。系統采用
傳輸速率和傳輸距離自適應算法,有效提高系統容量。
系統包括無線抄表采集模塊、集中器、WEB 服務端。手持機和中繼器可選配。
采集模塊有三種工作模式:LOP1,LOP2,LOP3,響應時間:12s,24h-12s,24h;
ER18505 電池使用壽命:8 年,10 年,12 年。用戶在實際使用過程中可以通過集
中器自行切換任意工作模式;自動疏通閥。

集中器最大可支持 5000 只表,存儲 5000 條數據,并保存近 10 年的年凍結數
據和近 12 個月的月凍結數據。
iWEB 服務端具有集中器管理,表端管理的功能;界面簡潔,操作簡單。
系統可兼容水、氣、熱表,增減方便,擴容靈活。相鄰小區可共享集中器,拓
展無線傳輸距離,減少系統成本,提高抄表成功率。
無線水表與集中器之間采用 LoRa 無線的方式通訊,采集器與集中器集成到
一體的 LoRa 集中器,LoRa 集中器通過 GPRS 方式完成數據上傳服務器。

智能無線水表(熱量表、溫控電動閥門)結構示意圖:

無線通信控制模塊

功能特點:
含計量、防磁、 電源電壓檢測、計量值掉電存儲功能、閥門到位開關狀態檢測、
控閥電路、自動疏通閥.
TDMA 時分多址的通信方式,自動同步通信時間單元,可完全避免數據碰撞. 采用跳頻技術,避免同頻干擾. 抄表數據 24h 上報一次. 溫度范圍:-30℃~80℃. 尺寸:42.1mm×24.8mm×3.2mm. 技術參數:
傳輸距離:Ml 與集中器間視距通信距離≥7000 米
工作頻段:470~510MHz
調制方式:LoRa 技術
通信方式:收發一體
有效發射功率:17dBm (50mW)
發射電流:≤130mA
接收電流:≤20mA
休眠電流:≤8μA
平均功耗:≤20μA
電壓范圍:2.8~6.0VDC

智能無線水表(熱量表、溫控電動閥門)實物圖:

        

LoRa 集中器內部:

功能特點:
采用多核 RF 設計,可同時接收多頻點、多速率的數據. 與采集模塊的有效通信距離大于 5 公里. 上行星型網絡結構,下行一級表端路由,數據通信路徑簡單,網絡操作方便. 表端模塊 ID 注冊管理,自動過濾表端數據. 集中器最大可支持 5000 只表,存儲 5000 條數據,通過服務器查詢具體時間段的
存儲數據。保存每一只表近 10 年的年凍結數據和近 12 個月的月凍結數據. 可對全部表計廣播,也可選擇部分進行廣播. 保存需要下行的數據,同一時間可保存 1000 條數據,服務器能在任意時刻查詢、
刪除、增加指定節點或者全部節點的下行數據. 包含 GPRS 或 LTE 通信功能,可遠程操作:廣播信息管理,上下行數據管理,系
統遠程升級等功能. 含室外用 IP67 防水型金屬外殼. 電源指示燈,無線通訊指示燈,GSM/LTE 在線指示燈. 含 110V-220V AC/DC 工業電源. 溫度范圍:-40℃~80℃. 尺寸:160mm×110mm×60mm.

藍牙手持機(配合手機使用):

功能特點:

無線手持終端內置無線通信模塊及藍牙模塊.無線手持終端通過藍牙與用戶
的安卓手機連接,通信距離 2.5m,通過手機 APP 對無線手持終端進行操控.通過
手機 APP 與服務器實現數據交互. 可在 5 厘米范圍內給表內模塊設置對應表 ID(有防重設功能)、初始量等參
數,無需拆卸設置.可在 50 米范圍內無線設置集中器的發射功率. 在 1500 米范圍內,用于移動手持抄表.若 10 分鐘內無上下行數據,自動關
閉,具有省電功能.內含 3.7V 1350mAH 可充電鋰電池,充滿后可持續工作 8 小時. 含電源適配器及專用電源線,充電輸入 100-240V AC,輸出 2A 5V DC.配 10
公分外置螺旋天線. 尺寸:97×45×23mm.
WEB 服務端
WEB 服務端含用戶管理,報裝管理,設備管理,服務器后臺管理,查詢管理
的功能;界面簡潔,操作簡單.可以實現分管理員控制,不同的管理員看到自己
所屬的區域,看不到其他管理員的區域。
設備管理主要是對集中器和表計進行管理。WEB 服務端可對集中器進行工作模式
設置,表 ID 批量注冊,表 ID 單次注冊\刪除,表 ID(從數據庫存儲)導出等操
作.
WEB 服務端可對表計進行開閥、關閥、讀月凍結數據、讀年凍結數據、讀固件版
本信息等操作


查詢管理支持最新、異常,原始數據查詢和 excel 導出,支持無登記表數據查詢. 支持手機 App 掃碼注冊、調試

與現有技術相比,本產品的優點:
相比以前傳統的有線傳輸方式,該方案最大限度的提升了安裝施工的便捷
性,同時采用 LoRa 跳頻通訊方式空曠傳輸信號距離可達 7km 以上,建筑物穿透
距離可達 3-4 棟樓,傳輸距離遠,抗干擾強。
監測終端功耗低,在使用 18505 鋰電池情況下,理論電池供電可以使用 8
年,同時支持外接電源供電。
1、 相比現有有線方式,無線方式施工便捷。
2、 綜合施工設備成本比有線方式更低。
3、 出現故障維修維護簡單。
4、 低功耗鋰電池供電,無需外接電源。
5、 通訊距離是以前無線的數倍,空曠距離可達 7km。

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