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研究物聯網技術的只能抄表系統的方法

 論文欄目:期刊知識    更新時間:2014-05-29 11:10   

 摘要:結合目前傳統抄表系統存在的工作量大,周期長等問題,本文提出一種基于物聯網技術的智能抄表系統。該系統結合物聯網思想,利用ZigBee技術與GPRS技術,設計出遠程無線抄表系統。該系統具備網絡覆蓋面大,低功耗,易檢修等特點。
  關鍵詞:物聯網 無線抄表 ZigBee GPRS
  中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)01-0128-02
  1 無線通信技術比較
 ?。ū?)比較了各種無線通訊的關鍵技術要點,從表中可以看出不同技術之間的區別。對于組建無線抄表系統來講,紅外傳輸距離太短,且僅支持點對 點兩個設備之間的傳輸;不能實現多數據通信;藍牙技術相對成熟,并且工作頻段也在2.4GHz頻段,可是連接設備不足,功耗較高,不便于組建大范圍的網 絡;WI-FI傳輸速率較高,組網能力相對穩定,但功耗和成本較高。綜合分析,ZigBee網絡技術是構建無線抄表系統的最佳選擇[2]。
  2 方案設計
  本系統采用ZigBee無線通信技術組建以物聯網技術為核心的智能抄表系統。該系統的主要由采集器,集中器,控制中心,數據庫構成。采集器主 要采用CC2430???,利用ZigBee短距離無線通信技術組建本地局域網絡,實現本地數據的采集,并且將采集到的數據通過協調器傳遞給集中器。集中器 內鑲嵌GPRS數據??楹蚙igBee???,將采集器采集到的數據傳遞給遠程的控制平臺??刂破教ㄊ占絞鶯竽芄歡醞謨沒У撓帽砬榭黿蟹治?。本抄表 系統實現的主要功能可以從以下三個方面體現:
 ?。?)根據不同的需求可以設置定時采集,也可以設置成即時采集。且具有雙向通信功能,平時數據定期上傳,有特殊需求時從控制中心下達抄表命令到節點進行實時抄集。
 ?。?)數據在網絡中有效的傳輸。采用ZigBee自組網絡結構,方便節點的管理,提高數據傳輸效率,降低節點管理和數據傳輸成本。
 ?。?)實時監測網絡狀況。對采集層節點的運行情況進行實時監測,保證系統中的每一個節點都能夠正常運行。當節點有故障時(如電源問題、通訊中斷等),將會報警給控制中心。
  以上三點是本抄表系統整體的功能概述,也是本系統的特點所在。
  3 硬件設計
  3.1 采集器設計
  采集器是ZigBee網絡的基礎網絡,是本系統的一個重要的環節,主要是對電能表的數據進行采集,并且與集中器進行通信,將采集的數據進行實時傳遞與存儲。
  其框架結構如(圖1)示。
  本系統主要采用CC2430技術進行數據的采集工作,實際的工作過程中,可以根據實際情況來選擇更加合理的數據采集模式。軟件設計流程圖如(圖2)示。
  3.2 集中器設計
  集中器是整個網絡的管理者,它主要的作用是收集采集器采集到的數據進行整理和儲存,并且在控制中心發送數據收集指令后,將采集器采集到得數據進行上傳。具體框架圖如(圖3)示:
  集中器是整個網絡的協調者,是整個網絡的橋梁,主要工作模式是喚醒網絡節點中每一個采集節點,并且將這些節點數據進行集中管理存儲,并且利用網絡層的數據綁定,提高了整個網絡的安全性。
  在工作狀態下起到了節點的喚醒,綁定,網絡安全管理,其軟件流程圖如(圖4)示。
  4 結語
  本文提出的基于ZigBee和GPRS的遠程無線抄表系統設計方案,組建無線網絡,實現了抄表無人化,管理智能化的特點。并具有以下優點:
 ?。?)抄送數據準確、及時和高效;
 ?。?)安裝簡便靈活,維護量小,故障率低;
 ?。?)網絡搭建和運營低成本、低功耗、組網靈活。
  參考文獻
  [1]連瑞紅,薛毓強.基于ZigBee的遠程無線抄表系統設計[J].福建電力與電工, 2007,27(1):25-27.
  [2]王凱,彭瑜等.基于ZigBee無線水表自動抄表系統的研究與設計[J].自動化儀表,2006,(1):12-15.
  [3]馮震宇.無線智能(GPRS)遠程抄表與監控系統設計與應用[J].低溫與特氣,2007,25(2):11-15.
  [4]李文仲,段朝玉. ZigBee 無線網絡技術入門與實戰[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007: 189-371.

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