本著國家能源的管理與利用大戰(zhàn)略的發(fā)展方向，針對智能無線水表抄表，我司也提出了自己的發(fā)展方向——LORA擴頻智能無線水表集抄系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
三、系統(tǒng)組成簡介
JZX81X 網(wǎng)絡是專為水表集抄開發(fā)的無線擴頻組網(wǎng)系統(tǒng)，網(wǎng)絡采用穩(wěn)定MESH 和STAR 復合網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)及抄表速度快，成功率高。網(wǎng)絡最大的特點在于節(jié)點模塊采用超低功耗運行，在水表整個設計運行生命周期內(nèi)無需更換電池。
無線組網(wǎng)模塊采用擴頻通信技術(shù)，網(wǎng)絡工作于433MHZ 或490MHZ 頻段，由中心協(xié)調(diào)器JZX811B、路由器JZX811A、無線網(wǎng)絡節(jié)點模塊JZX811 組成，適用于市面上各種主流無線水表。
JZX81X 抄表系統(tǒng)和傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)勢。傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)采用單次訪問抄表方案。比如說用戶要抄500 個表，傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)是依次從1 號開始抄表，然后連續(xù)依次抄到500 號表。假設每塊表抄要2S，那么500 號就要等到1000S才能抄到它。這樣500 號耗時耗電。而JZX81X 抄表系統(tǒng)采用一次性批量訪問抄表。一次批量訪問20 個電表。只需要500/20=25S 就能把500 個表的數(shù)據(jù)抄表完，同時最后面500 號表也只要25S 就可以休眠?？焖偈‰姟ZX81X 抄表系統(tǒng)采用先進獨創(chuàng)批量上傳零沖突算法。保證抄表成功率高達99%。
JZX81X 抄表系統(tǒng)中路由層和無線節(jié)點層都采樣休眠方式。即休眠電流是5.5uA.即整個系統(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，操作簡單的上位機軟件。用戶無需去了解復雜表規(guī)約，就可以輕松使用整個系統(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)。其組成由計算機上位機抄表監(jiān)控軟件和JZX811B 中心協(xié)調(diào)器模塊組成。
（1）上位機抄表監(jiān)控軟件：主要用于用戶表信息的登記以及抄表遠程通訊系統(tǒng)路徑的建立，抄表監(jiān)控軟件如下圖：
（2）JZX811B 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)點終端都要聽命于中心協(xié)調(diào)器。JZX811B 協(xié)調(diào)器是命令的發(fā)布者，應用中，其可以直接和電腦抄表監(jiān)控軟件對接完成抄表任務，也可以與GPRS 模塊對接達成遠程抄表監(jiān)控任務。在整個抄表過程中，只需要點擊抄表軟件各功能按紐即可通過JZX811B 中心協(xié)調(diào)器下發(fā)遠傳命令自動完成抄表、閥控任務。
B、路由層：路由層由JZX811A 模塊組成。JZX811A 路由器是一個數(shù)據(jù)上傳、下發(fā)的中轉(zhuǎn)站，是整個無線抄表系統(tǒng)中的路由中繼部分，其最高路由級數(shù)可達5級。這種多級跳傳的傳輸模式，大大提高了抄表距離和穩(wěn)定性。同時路由層JZX811A 在沒有通信情況下會自動休眠，電流為5.5UA。路由層同時具有類市場上采集器的功能。
C、表端節(jié)點：表端通訊部分由JZX811 節(jié)點終端模塊完成。JZX811 節(jié)點模塊，是直接與表進行連接（外掛或內(nèi)嵌）的無線通訊模塊，是整個抄表系統(tǒng)通訊的終端，同時支持路由抄表和點對點抄表方式。
節(jié)點終端超低功耗設計，采用節(jié)能休眠控制功能，平時處于休眠狀態(tài)，休眠電流為5.5UA，抄表時喚醒。為達到節(jié)能效果最大化，節(jié)點僅做終端通訊，節(jié)點與節(jié)點間不具備路由功能。節(jié)點模塊與表具共用一個大容量鋰電池供電，使用壽命大于7 年。
節(jié)點可以對水表的當前數(shù)據(jù)，電池電壓、閥門狀態(tài)等參數(shù)進行實時監(jiān)測并預警，及對閥門開關(guān)的遠程控制。安全可靠。節(jié)點模塊里嵌入水表專用CJ/T188協(xié)議。節(jié)點采用零參數(shù)設置，用戶直接使用，無需考慮復雜通信協(xié)議。
施工簡單、無線表安裝和普通表安裝一致，解決了布線難、施工難、入戶難等現(xiàn)場問題。
五、JZX811 節(jié)點終端模塊功耗計算
容量計算公式：容量=工作電流×工作時間
JZX811 模塊是通過周期性的喚醒、休眠來實現(xiàn)省電的，其喚醒接收周期為單片機程序固定值，所以其模塊功耗與喚醒周期和每次喚醒搜索前導碼的時間，以及休眠的靜態(tài)功耗有關(guān)。JZX811 節(jié)點模塊喚醒周期為1.8S，搜索前導碼的平均時間值為2ms。
故JZX811 模塊在省電模式下電池的使用壽命可以通過以下公式計算出：
使用壽命＝電池容量÷【（搜索前導碼時間/喚醒周期）×接收電流＋休眠電流】
市面上專用水、氣表電池是3.6V/3.6AH ER18505 鋰電池，JZX811 模塊接收電流為13mA，休眠電流5.5uA，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＋0.0055mA】
≈180904H
≈20.65 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10年的使用壽命。
JZX811 模塊，用戶數(shù)據(jù)每包最多200 個字節(jié)，在9600 的波特率下，發(fā)送、接收50 個字節(jié)均耗時60ms。那么，以60 個字節(jié)數(shù)據(jù)量計算：
每次抄表消耗容量＝發(fā)射電流*發(fā)送時間+接收電流*接收時間
＝（100mA*0.06s+13mA*0.06s）
＝6.78mas
≈0.00188mA
電池正常抄表實際有效使用壽命
ER18505 能量型電池，額定容量為3600mAH，常溫下，自放電率小于1%，截止電壓2.1V。
JZX811 模塊截止電壓2.5V，電池標稱電壓3.6V－模塊截止電壓2.5V＝1.1V的實際使用值，那么模塊實際使用容量只占到了電池總?cè)萘康?2%，即，模塊實際有效使用總?cè)萘浚?600mAH×0.32＝1152Mah.
那么，模塊實際正常工作次數(shù)＝實際使用總?cè)萘俊旅看蜗目側(cè)萘?/p>
＝1152mAH÷0.00188Mah
≈612765.96 次
即以60 個字節(jié)的收發(fā)數(shù)據(jù)量計算，模塊抄表612765.96 次，電池將不能正常工作。
小結(jié)
根據(jù)以上計算及JZX811 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)、傳輸速率，以及用戶數(shù)據(jù)包的長度。因此，模塊容量的消耗是可控的。
六、無線抄表系統(tǒng)特點
JZX81 系列無線水表集抄系統(tǒng)特點如下：
* 超低功耗，采用周期喚醒設計，休眠狀態(tài)下電流達到5.5uA，超低功耗的設計，極大地滿足了國家對無線水表的要求標準；
* 抄表速度快，采用批量抄表模式，相比傳統(tǒng)一對一的抄表模式更省時、省電；
* 安裝操作簡單，模塊內(nèi)嵌水表通信協(xié)議CJ/T188 規(guī)約，無需用戶另外開發(fā)協(xié)議標準，模塊接到表上就能正常通訊；
