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澳门十大娱乐网址大全的技术实现

提问者: 浏览: 13 2020-03-30

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澳门十大娱乐网址大全专家
推荐于:2020-03-30 15:57:16
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    随着近年来智能化住宅小区建设在我国的快速发展,在居民用水管理方面,各种各样的自动抄表系统如雨后春笋般的涌现出来。这些系统中包括IC卡预付费水表管理系统、各种有线网络(RS485总线、M-BUS、CAN-BUS、Lonworks现场总线)自动抄表系统、无线网络自动抄表系统等等。

    在上述系统中,最容易被用户和业主接受的是IC卡预付费水表管理系统,尤其是应用于传统水表的改造。因为这种系统安装改造方便,基本不受现场条件限制。但同时这种系统也存在用户用水信息反馈不及时、管理不方便的缺陷,所以,远传水表网络系统应运而生。其中数据传输网络包括有线的和无线的两种,由于有线网络的技术实现比较容易,所以首先实现的是比较简单的RS485网络系统。有了网络系统之后,管理者便可以随时掌握用户的用水信息了。当然,有线网络也经过了不断发展和不断完善,产生了许多新的、先进的网络系统,克服了原始有线系统的传输不稳定、表具间互相影响、容错能力差等缺点,但是有线网络施工复杂、应用于原有用户水表改造时需要破坏房屋结构的缺陷是无论如何无法克服的。所以从居民水表到供水企业之间,水表数据的出户成为数据网络的“最后100米瓶颈”。

澳门十大娱乐网址大全的技术实现

    澳门十大娱乐网址大全所兼有的IC卡预付费水表的安装方便和有线网络水表所具有的数据传输能力强的优点,是解决“最后100米瓶颈”的非常可行的实现方案,本文将先容澳门十大娱乐网址大全具体实现的技术手段。

    一、澳门十大娱乐网址大全的技术实现

    实现无线方式的自动抄表,应解决好表具、数据传输链路、系统管理等环节的问题。各环节是互相联系和相互制约的。

    1.表具环节

    表具环节的问题应从以下几个方面考虑:

    (1)数据计量的准确性

    远传水表首先是计量器具,所以计量准确是最基本的问题。目前远传水表多以传统机械水表为基表,再使用传感装置,将机械示数转化为数字信号。有两种方式可供选择,即直读方式和脉冲计数方式。其中直读方式具有准确可靠的优点,它包括摄像直读和编码直读两种,但两种方式的耗电问题都不容易解决,所以,用于无线远传的水表仍以脉冲计数方式为主。

    脉冲计数方式根据传感器的类型又分成多种形式,如单干簧管传感器、双干簧管传感器、韦根传感器、霍尔元件传感器、光电传感器、无磁传感器等。这些传感器都是以水表的叶轮转动为基础的,在转动的叶轮上安装磁钢、感应体等物体,传感器则固定在叶轮附近。叶轮转动时,传感器感应出信号,这样,将叶轮转动的圈数转化为脉冲的个数,然后再采用单片机对脉冲进行计数。同时考虑到耗电的因素,在澳门十大娱乐网址大全中基本不采用霍尔元件传感器和光电传感器。

    为了保证单片机计数与水表叶轮转动的同步,首先要保证脉冲产生的可靠。通过长期的摸索实践发现,伪脉冲的产生是可能的,所以,传感器多采用双脉冲形式的(如双干簧管、韦根等),用两个不同的脉冲来确认水表的转动,另外还采用了时间滤波法来消除传感器抖动、电磁干扰等因素的影响,其原理就是根据水表的最大流速计算出脉冲间隔的最小值,用App剔除间隔过小的脉冲。另外,为了保证脉冲可靠产生,还要尽量增大磁钢的磁场强度、设计好传感器的安全距离。

    脉冲计数方式的水表最大的缺陷是无法识别水表倒转的问题,当管道回水,水表倒转时,机械示数是在减少,但电子计数却是在增加,单双脉冲均无法区分这种情况。如果再增加一个传感器,形成单圈三脉冲,就可以解决这个问题:判断脉冲的相位,若三个脉冲ABC是ABC顺序为正转,否则ACB顺序就是反转。

    单片机的计数部分的设计也非常重要,通常选择有看门狗的单片机,保证脉冲信号的及时响应和处理。

    (2)数据传输的可靠性

    无线远传区别于有线的地方是它的数据传输通道,因为无线的更容易受到千扰,所以应该有更好的技术措施来保障。

    用于民用的无线数传模块,其发射功率需要控制在10mW以下,建议采用FSK调制制式的模块来保障足够强的穿透力和足够高的解调灵敏度。所采用的天线要经过反复试验,与发射模块和水表匹配来达到最大增益。

    物理链路上传输的数据最好采用曼彻斯特(Manchester)编码形式,来提高传输的能量密度。

    在数据传输协议上,应该采用多重校验的方式,确保数据传输的正确性。

    (3)长时间连续运行的电池支撑能力

    澳门十大娱乐网址大全的运行能量的可靠来源只能是电池,解决电池的续航能力是实现无线远传的技术关键。为了保证单节电池大于6年的使用寿命,水表各部分均要考虑微功耗的问题。

    首先,要采用低功耗的、具有休眠模式的单片机,在正常工作模式下功耗较低,通常小于2mA;在休眠模式下则功耗极低,10uA以下。外围器件也要采用低功耗的CMOS芯片。在设计App时,通常使单片机处于休眠状态,只允许时钟电路和脉冲检测电路工作,当定时周期到或产生脉冲时再唤醒单片机。

    其次,传感器需要采用极低功耗或无功耗的传感器,如果采用千簧管,则分压电阻要非常大,甚至可以设置控制干簧管供电的三极管。用单片机的一个引脚控制三极管的通断,以避免干簧管K1闭合时,偏置电阻的连续耗电。

    数据传输模式设计也非常关键。应使用合适的传输波特率,使信息传输时间段非常短而又误码率较低。数据传输模式可以采用单向的,也可以采用双向的,如果是单向的,系统设计比较简单,根据电池的容量和系统每次发射的电量消耗计算出周期性发射的时间间隔;如果是双向(准双向)的,则系统设计就复杂一些,需要水表周期性唤醒接收模块,来检测是否有数据传送请求。因为双向系统响应必须非常积极,所以耗电要比单向系统多。

    (4)其它方面

    在使用磁传感器时要充分考虑干扰磁场的问题,水表结构应具有一定的防磁能力。笔者曾做过试验,在采用三层结构的防磁罩时,防磁效果至少可以达到3000高斯,单层结构的防磁罩只能通过增大接触距离来达到防磁要求。

    另外在结构设计方面应该尽量使传感器至计数控制电路的连线隐藏在表体内部,以防误断或人为故意破坏。

    澳门十大娱乐网址大全采用电池供电,因此还需要有监测电池电量的机构,一旦电池电量过低,应提醒有关人员注意。

    2.数据链路环节

    数据链路是指从水表到抄表器或/和后台管理PC之间的数据传输渠道。通常采用集中器来完成桥接任务,而在简约系统中,也可以直接使用PDA抄表器来传递数据(参见系统结构图2)。

    如果使用PDA抄表器,则无法形成自动化程度很高的网络,采用集中器则可以做到。无论是哪种形式,都应该有完善的通讯协议,其中未必要包括OSI全部的7层结构,但必要的检错、加密机制则是必要的,在应用层可以参照MODBUS协议标准来制定。

    当采用集中器时,还应该注意到因为住宅结构不同,无线传输会有“死角”,应该合理设置集中器的位置以及天线的方位,无线数传模块的覆盖范围应有足够的冗余。

    集中器覆盖范围是有限的,当在某特定区域范围中使用多个集中器时,集中器应具有数据转发的功能,使组成大系统时的远程传输节点不至于太多。

    3.系统管理环节

    采用智能水表组成系统时,系统的安全、高效就不仅仅是水表本身所决定的,管理环节起着非常大的作用。

    首先,系统的运行必须要有大型数据库的支撑,以保证对基本数据的高效存储、交换和查询、处理,使用比较普遍的数据库有SQL、Oracle等。如果管辖的表具较少的话,Access也是可以胜任的。其次,系统要有完善的后备机制来保障数据的安全。

    与系统运行有关的还有对于操作、维护人员关于系统查询、修改的管理权限分配等。这些是与企业管理机制有关的,在此不再赘述。需要强调的是澳门十大娱乐网址大全均是以水表ID来区分用户的,所以对水表D的管理非常重要,绝对不能重复,不能混乱。

    二、澳门十大娱乐网址大全的组网模式

    澳门十大娱乐网址大全的组网模式非常灵活方便,可以是松散型的也可以是紧密型的。

    如图2所示的是一个松散型的模式,在该模式中,仅包括了远传水表和手持器两个部分,其中远传水表安装于用户现场,数量和安装场所是随意的,它负责监测和记录用户的用水情况,并通过无线方式向外界发送数据;抄表器和无线通信接口为手持设备,抄表员可在户外抄收远传水表发送的数据。可在抄表器上直接管理水表数据,也连接后台PC机,上传抄收数据。

澳门十大娱乐网址大全的技术实现

    在紧密型系统中,受制于微功耗无线模块的传输距离,要求系统中有中间环节。直接与水表联系的中间环节是集中器,当水表安装位置非常分散时,系统中需要有多个集中器。集中器的作用与有线网络水表的作用是相同的,从集中器以上的部分与有线网络系统没有差别,后台PC和集中器之间可以采用有线网络或PSTN/GPRS进行连接。图3是一个应用网络实例。

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    三、澳门十大娱乐网址大全的系统特点

    澳门十大娱乐网址大全组成的系统同其它形式的系统相比具有以下特点:

    1.安装组网灵活方便

    由于远传水表仅在原普通水表的基础上增加了很小体积的电气零部件,在安装使用时基本不改变原安装形式,无须增加电源线或其它附属部件,应用于替换旧水表时,直接替换就可以了,施工费用较低。

    2.造价比较低

    水表可以采用比较精简的电气结构,相对于IC卡的水表,减少了IC卡座、直接交互接口等部分,因此造价较低。

    3.计数准确可靠

    表具计数不受系统中其它部分的影响,使得计数准确可靠。

    4.平均使用寿命长

    水表单元的独立设计可以使系统免受人为破坏因素的影响,使用寿命较长。而且电池的设计寿命大于国家规定的水表检测周期,完全可以在重新检测时更换。

    5.管理模式灵活方便

    既可以沿袭传统的抄表模式而无须入户,又可以做进一步的上层联网组成更大规模的系统。

    四、澳门十大娱乐网址大全的发展前景

    正如无线通讯相比于有线电话网络一样,源于有线远传的澳门十大娱乐网址大全发展方兴未艾。人们在逐步解决了计量准确问题的基础上,随着低功耗器件、高效能射频器件的出现,无线远传实现起来将会越来越简便,功能也将会越来越强大。也许在不远的将来,你会感觉不到中间传输环节的存在,供水企业就已经掌握了每个用户的用水情况,然后根据掌握的情况来决定何时向管网补充压力、何时停止供水以减少无效能源消耗,甚至当你家的管道渗漏、水阀忘记关时,会打电话通知你。

    测量传感器的发展也是值得关注的,如果有更灵敏更精确的流量技术发展成熟的话,水表就将彻底改变其传统的结构和形状,性能也会得到提升。

    还有一个方面值得关注的是,水流发电的技术,其实很早就有人提出来了,但也仅仅是设想而已,假如这种技术进入了实用阶段,能源问题得到了解决,无线远传系统的传输就不会像现在一样为了省电而采用间歇式的工作形式,传输效率自然会极大提高。

    五、结束语

    应用的需求促使了技术的不断进步,当澳门十大娱乐网址大全系统的优越性被越来越多地认识到的时候,应用的需求将会更大,技术的进步也将会更快。从设计和使用角度先容了澳门十大娱乐网址大全组成的系统,以及各个环节设计中常见的问题和解决方法,并对澳门十大娱乐网址大全的发展进行了分析。


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