一、前言

       目前國(guó)家全面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的規(guī)劃，能源的管理與利用也越來(lái)越變的重要，并納入了國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目之中，同時(shí)隨著人工成本高的上升以及國(guó)家提出的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，針對(duì)燃?xì)獗碇悄芑牟杉c管理提出了更高的要求，融入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代實(shí)現(xiàn)智能有效的管理已成必然！

      本著國(guó)家能源的管理與利用大戰(zhàn)略的發(fā)展方向，針對(duì)無(wú)線智能燃?xì)獬恚宜疽蔡岢隽俗约旱陌l(fā)展方向——LORA 擴(kuò)頻無(wú)線燃?xì)獗砑到y(tǒng)。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

三、系統(tǒng)組成簡(jiǎn)介

       JZX81X網(wǎng)絡(luò)是專(zhuān)為燃?xì)獗砑_(kāi)發(fā)的無(wú)線擴(kuò)頻組網(wǎng)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)采用穩(wěn)定MESH和STAR復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)及抄表速度快，成功率高。網(wǎng)絡(luò)最大的特點(diǎn)在于節(jié)點(diǎn)模塊采用超低功耗運(yùn)行，在燃?xì)獗碚麄€(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)行生命周期內(nèi)無(wú)需更換電池。

       無(wú)線組網(wǎng)模塊采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)工作于433MHZ或490MHZ頻段，由中心協(xié)調(diào)器JZX813B、路由器JZX813A、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊JZX815組成，適用于市面上各種主流燃?xì)獗怼?/p>

       JZX81X抄表系統(tǒng)和傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)采用單次訪問(wèn)抄表方案。比如說(shuō)用戶(hù)要抄500個(gè)表，傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)是依次從1號(hào)開(kāi)始抄表，然后連續(xù)依次抄到500號(hào)表。假設(shè)每塊表抄要2S，那么500號(hào)就要等到1000S才能抄到它。這樣500號(hào)耗時(shí)耗電。而JZX81X抄表系統(tǒng)采用一次性批量訪問(wèn)抄表。一次批量訪問(wèn)20個(gè)電表。只需要500/20=25S就能把500個(gè)表的數(shù)據(jù)抄表完，同時(shí)最后面500號(hào)表也只要25S就可以休眠?？焖偈‰?。JZX81X抄表系統(tǒng)采用先進(jìn)獨(dú)創(chuàng)批量上傳零沖突算法。保證抄表成功率高達(dá)99%。

       JZX81X抄表系統(tǒng)中路由層和無(wú)線節(jié)點(diǎn)層都采樣休眠方式。即休眠電流是3uA.即整個(gè)系統(tǒng)超低功率都可以用電池供電。1節(jié)3.6V/3.6AH ER18505鋰電池可以使用7年以上。

      JZX81X抄表系統(tǒng)自身配有功能集全，操作簡(jiǎn)單的上位機(jī)軟件。用戶(hù)無(wú)需去了解復(fù)雜表規(guī)約，就可以輕松使用整個(gè)系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)組成主要分為四部分

        A、抄表中心：抄表中心即系統(tǒng)管理層，主要用于下發(fā)抄表命令和接收表端返回的抄表數(shù)據(jù)。其組成由計(jì)算機(jī)上位機(jī)抄表監(jiān)控軟件和JZX813B中心協(xié)調(diào)器模塊組成。

      （1）上位機(jī)抄表監(jiān)控軟件：主要用于用戶(hù)表信息的登記以及抄表遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)路徑的建立，抄表監(jiān)控軟件如下圖：

       （2）JZX813B協(xié)調(diào)器：是自組網(wǎng)抄表系統(tǒng)中的主控模塊。抄表系統(tǒng)中所有的路由器、節(jié)點(diǎn)終端都要聽(tīng)命于中心協(xié)調(diào)器。JZX813B協(xié)調(diào)器是命令的發(fā)布者，應(yīng)用中，其可以直接和電腦抄表監(jiān)控軟件對(duì)接完成抄表任務(wù)，也可以與GPRS模塊對(duì)接達(dá)成遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控任務(wù)。在整個(gè)抄表過(guò)程中，只需要點(diǎn)擊抄表軟件各功能按紐即可通過(guò)JZX813B中心協(xié)調(diào)器下發(fā)遠(yuǎn)傳命令自動(dòng)完成抄表、閥控任務(wù)。

       B、路由層：路由層由JZX813A模塊組成。JZX813A路由器是一個(gè)數(shù)據(jù)上傳、下發(fā)的中轉(zhuǎn)站，是整個(gè)無(wú)線抄表系統(tǒng)中的路由中繼部分，其最高路由級(jí)數(shù)可達(dá)5級(jí)。這種多級(jí)跳傳的傳輸模式，大大提高了抄表距離和穩(wěn)定性。同時(shí)路由層JZX813A在沒(méi)有通信情況下會(huì)自動(dòng)休眠，電流為5UA。路由層同時(shí)具有類(lèi)市場(chǎng)上采集器的功能。

       C、表端節(jié)點(diǎn)：表端通訊部分由JZX815節(jié)點(diǎn)終端模塊完成。JZX815節(jié)點(diǎn)模塊，是直接與表進(jìn)行連接（外掛或內(nèi)嵌）的無(wú)線通訊模塊，是整個(gè)抄表系統(tǒng)通訊的終端，同時(shí)支持路由抄表和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)抄表方式。

        節(jié)點(diǎn)終端低功耗設(shè)計(jì)，采用節(jié)能休眠控制功能，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，休眠電流為3UA，抄表時(shí)喚醒。為達(dá)到節(jié)能效果最大化，節(jié)點(diǎn)僅做終端通訊，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間不具備路由功能。節(jié)點(diǎn)模塊與表具共用一個(gè)大容量鋰電池供電，使用壽命大于8年。

        節(jié)點(diǎn)可以對(duì)氣表的當(dāng)前數(shù)據(jù)，電池電壓、閥門(mén)狀態(tài)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并預(yù)警，及對(duì)閥門(mén)開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程控制。節(jié)點(diǎn)自身配有一個(gè)儲(chǔ)能電容，用戶(hù)在斷電情況下，儲(chǔ)能電容可以維持整個(gè)表裝備工作5天。安全可靠。節(jié)點(diǎn)里嵌入表專(zhuān)用645規(guī)約協(xié)議。節(jié)點(diǎn)采用零參數(shù)設(shè)置，用戶(hù)直接使用，無(wú)需考慮復(fù)雜通信協(xié)議。

        施工簡(jiǎn)單、無(wú)線表安裝和普通表安裝一致，解決了布線難、施工難、入戶(hù)難等現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

五、JZX815節(jié)點(diǎn)終端模塊功耗計(jì)算

使用壽命＝電池容量÷【（搜索前導(dǎo)碼時(shí)間/喚醒周期）×接收電流＋休眠電流】

        市面上專(zhuān)用水、氣表電池是3.6V/3.6AH 鋰電池，JZX815模塊接收電流為13mA，休眠電流3uA，喚醒周期為1.8秒，那么電池使用壽命是：

使用壽命＝3600Mah÷【2ms÷（2ms＋1800ms）×13mA＋0.003mA】

        ≈206896H

        ≈23年

       考慮到電池自放電，以及不同電流下的容量差異，溫度的自然變化等功耗和每月幾次的使用情況，1節(jié)3.6V/3.6AH ER18505鋰電池正常情況下均有超過(guò)10年的使用壽命。

       根據(jù)以上計(jì)算及JZX815模塊的省電通訊方式可以得出，其容量的消耗主要取決于模塊喚醒、休眠周期、模塊數(shù)據(jù)通訊的次數(shù)，以及用戶(hù)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。因此，模塊容量的消耗是可控的。

六、無(wú)線抄表系統(tǒng)特點(diǎn)

 JZX81系列無(wú)線燃?xì)獗砑到y(tǒng)特點(diǎn)如下：

     * 低功耗，采用周期喚醒設(shè)計(jì)，休眠狀態(tài)下電流達(dá)到3uA，超低功耗的設(shè)計(jì)，極大地滿(mǎn)足了國(guó)家對(duì)無(wú)線燃?xì)獗淼囊髽?biāo)準(zhǔn)；

     * 抄表速度快，采用批量抄表模式，相比傳統(tǒng)一對(duì)一的抄表模式更省時(shí)、省電；

     * 安裝操作簡(jiǎn)單，模塊內(nèi)嵌表通信協(xié)議DL/T645—07/97規(guī)約，無(wú)需用戶(hù)另外開(kāi)發(fā)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，模塊接到表上就能正常通訊；

     * 安全可靠，模塊自帶電源儲(chǔ)備電容，當(dāng)抄表中心遠(yuǎn)程檢測(cè)到電池電壓到達(dá)正常工作截止電壓時(shí)，啟用儲(chǔ)備電容供電，此設(shè)計(jì)確保了電池沒(méi)電時(shí)還能成功遠(yuǎn)程關(guān)閥操作。當(dāng)用戶(hù)更換完電池，按一下模塊控制按鈕，一定時(shí)間內(nèi)通知抄表中心遠(yuǎn)程開(kāi)閥操作。