無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡明教程7-應(yīng)用案例3-無線抄表系統(tǒng)

1、1第第1414講講 應(yīng)用案例應(yīng)用案例2設(shè)計方案設(shè)計方案設(shè)計輸入設(shè)計輸入項目評估階段項目評估階段31.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -應(yīng)用背景應(yīng)用背景影響世界可持續(xù)發(fā)展的五大世界性課題之首影響世界可持續(xù)發(fā)展的五大世界性課題之首水的管理世界各國高度關(guān)注，我國水表產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速水的管理世界各國高度關(guān)注，我國水表產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速水資源水資源水的管理與計量水的管理與計量采用采用zigbeezigbee技術(shù)和技術(shù)和GPRS/CDMAGPRS/CDMA技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)無線抄表技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)無線抄表自動抄表的迫切需求自動抄表的迫切需求41.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -水表工作原理水表工作原理n常用的計量表具有：1、傳統(tǒng)大口徑

2、水表2、發(fā)訊大口徑水表3、普通流量計4、電池供電流量計普通水表普通水表脈沖輸出水表脈沖輸出水表電池供電超聲波水表電池供電超聲波水表電池供電電磁流量計電池供電電磁流量計普通超聲波流量計普通超聲波流量計51.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -水表工作原理水表工作原理目前國內(nèi)外水表（脈沖）采用的傳感器有：（1） 干簧管（2） 霍爾元件（3） 光電管（4） 韋根器件（5） 其它器件61.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -產(chǎn)品種類產(chǎn)品種類RS232/485串口線串口線0-5V信號線信號線脈沖信號線脈沖信號線4-20MA71.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)第第1部分部分:規(guī)范規(guī)范 GB/T 778.1

3、-2007 封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表GB/T 778.2-2007 封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表GB/T 778.3-2007 封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表封閉管道中水流量的飲用冷水水表和熱水水表第第3部分部分:試驗方法和試驗設(shè)備試驗方法和試驗設(shè)備 第第2部分部分:安裝要求安裝要求81.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -水表的測試要求水表的測試要求（1）定時、定量上傳水量定時、定量上傳水量（2）用水量異常報告用水量異常報告（3）供水可閥門控制供水可閥門控制（4）水表遭破壞、干擾等可報

4、警水表遭破壞、干擾等可報警（5）電池電量不足報警電池電量不足報警（6）水表信號輸出接口：）水表信號輸出接口：485總線接口總線接口（7）91.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -現(xiàn)有工藝和設(shè)備現(xiàn)有工藝和設(shè)備優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：（1）有線遠(yuǎn)傳抄表有線遠(yuǎn)傳抄表（2）電力載波抄表）電力載波抄表優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：（3）IC卡表卡表優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：（4）無線遠(yuǎn)傳抄表）無線遠(yuǎn)傳抄表優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：101.1.設(shè)計輸入設(shè)計輸入- -相關(guān)專利與參考文獻(xiàn)相關(guān)專利與參考文獻(xiàn)專利專利1：無線抄表系統(tǒng)：無線抄表系統(tǒng) CN200620140607.0文獻(xiàn)文獻(xiàn)1：智能無線遠(yuǎn)傳水表設(shè)計及應(yīng)用研究：智能無線遠(yuǎn)傳水表設(shè)計及應(yīng)用研究 碩士學(xué)位論

5、文碩士學(xué)位論文文獻(xiàn)文獻(xiàn)2：遠(yuǎn)傳水表管理系統(tǒng)解決方案：遠(yuǎn)傳水表管理系統(tǒng)解決方案 江蘇賽達(dá)電子科技有限公司江蘇賽達(dá)電子科技有限公司文獻(xiàn)文獻(xiàn)3：基于：基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文專利專利2：無線抄表裝置：無線抄表裝置 CN200620115328.9112 2. .設(shè)計方案設(shè)計方案- -技術(shù)要求技術(shù)要求抄表節(jié)點抄表節(jié)點n可實現(xiàn)串口水表的采集。n電池供電，使用壽命大于6年。n斷水功能。n無線數(shù)傳距離大于100米。n防破壞、報警等功能。匯集節(jié)點匯集節(jié)點n電池供電，使用壽命大于6年。n連接抄表節(jié)點：大于1024個。nWSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞秶?00米范圍內(nèi)。

6、n上傳數(shù)據(jù)： GPRSCDMA3G等。122 2. .設(shè)計方案設(shè)計方案- -技術(shù)要求技術(shù)要求用戶節(jié)點用戶節(jié)點 抄表系統(tǒng)軟件要求：抄表系統(tǒng)軟件要求：132.2.系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計- -系統(tǒng)方案系統(tǒng)方案采用采用zigbeezigbee技術(shù)和技術(shù)和GPRS/CDMAGPRS/CDMA技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)無線抄表技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)無線抄表14數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)傳輸無線調(diào)度主機(jī)路由器公司局域網(wǎng)管理中心 管理中心 管理中心2.2.系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計- -系統(tǒng)方案系統(tǒng)方案匯聚節(jié)點抄表節(jié)點4854854854854854851幢抄表節(jié)點2幢3幢-49幢50幢15數(shù)采接口數(shù)采接口RS485/232RS485/232ATme

7、ga64LATmega64L處理器處理器/ /存儲器存儲器水水 閥閥收發(fā)器收發(fā)器MACMAC嵌入式軟件系統(tǒng)嵌入式軟件系統(tǒng)電電 源源 模模 塊塊 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -抄表節(jié)點抄表節(jié)點CC2420CC2420162.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -抄表節(jié)點抄表節(jié)點n1路RS485/232串口、1路水閥驅(qū)動接口。n電源：3.6V鋰電池, 8.2安時, 6年使用壽命。n無收發(fā)模塊：CC2240，有效傳輸距離100米。n單片機(jī)：。n外形尺寸：160 100 70mm。n支持遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)，支持遠(yuǎn)程升級程序。n數(shù)據(jù)采集時間間隔和數(shù)據(jù)上報時間間隔可設(shè)置。n發(fā)送1次數(shù)據(jù)耗能0.5mA

8、h。17ATmega64LATmega64L處理器處理器/ /存儲器存儲器收發(fā)器收發(fā)器MACMAC嵌入式軟件系統(tǒng)嵌入式軟件系統(tǒng)電電 源源 模模 塊塊 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -匯聚節(jié)點匯聚節(jié)點CC2420CC2420GPRSGPRS收發(fā)模塊收發(fā)模塊182.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -匯聚節(jié)點匯聚節(jié)點n電源：3.6V鋰電池, 8.2安時, 6年使用壽命。n下行無收發(fā)模塊：CC2240，有效傳輸距離100米。n上行通信模式：GPRS、短消息。n單片機(jī)：。n外形尺寸：160 100 70mm。192.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -用戶節(jié)點軟件用戶節(jié)點軟件系統(tǒng)信息管理n數(shù)據(jù)庫服務(wù)器參數(shù)設(shè)置n通信服務(wù)器信息設(shè)置n操作員信息管理n密碼修改n行業(yè)類別設(shè)置n系統(tǒng)公告信息管理202.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案- -用戶節(jié)點軟件用戶節(jié)點軟件數(shù)據(jù)查詢管理n用戶信息查詢n測點信息查詢n用水情況查詢n報警信息查詢n操作日志查詢n歷史數(shù)據(jù)查詢212.2.系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方