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一、 基本原理

無(wú)線遠(yuǎn)傳電表：在計(jì)量基表的基礎(chǔ)上加信號(hào)采集模塊、IC卡模塊、及電源管理模塊等所組成的新型智能電表。該表除具有對(duì)表的計(jì)量功能外，還具有計(jì)量數(shù)據(jù)機(jī)電轉(zhuǎn)換、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、跳合閘等功能。

信號(hào)采樣技術(shù)

無(wú)線組網(wǎng)方式是*運(yùn)用較多，也是市面上常用方案，其性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)、適應(yīng)性強(qiáng)、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、硬件配套數(shù)量大、表數(shù)量負(fù)載多的一個(gè)組式 
它只需要把電表按照正確的安裝方式安裝上就已經(jīng)進(jìn)行自動(dòng)組網(wǎng)了。但是該方案也有信號(hào)質(zhì)量差，傳輸速度慢，  不能跨變壓器臺(tái)區(qū)，通信不穩(wěn)定，等缺點(diǎn)， 不過(guò)這些因素并不能影響電力載波組網(wǎng)方式在低壓電力抄表行業(yè)的地位， 這些因素可以通過(guò)我們專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通訊設(shè)備的合理布局便可以避免大部分的因素影響

通訊功能

（一）超遠(yuǎn)的通訊距離

1、應(yīng)用SX1278無(wú)線模塊，采用擴(kuò)頻通訊技術(shù)

模擬混合信號(hào)與半導(dǎo)體供應(yīng)商Semtech利用LoRa調(diào)制技術(shù)開(kāi)發(fā)出的型號(hào)為SX1278的超遠(yuǎn)距離擴(kuò)頻無(wú)線通訊RF芯片，其主要的技術(shù)特點(diǎn)就是可將傳輸距離大幅提升，遠(yuǎn)勝于交替調(diào)制的方法。目前自動(dòng)抄表系統(tǒng)、無(wú)線傳感器系統(tǒng)等采用的RF無(wú)線模塊在郊區(qū)的可視傳輸距離只有0.5～1km，使用這款新的無(wú)線模塊可大幅延長(zhǎng)可視傳輸距離，在稀疏的環(huán)境覆蓋范圍其大可視傳輸距離可達(dá)到8公里，在環(huán)境稠密的地區(qū)也可達(dá)到2公里以上。

應(yīng)用在無(wú)線遠(yuǎn)傳抄表上，僅需使用一臺(tái)集中抄表設(shè)備其無(wú)線信號(hào)在環(huán)境稠密的地區(qū)就可覆蓋半徑約為0.3公里左右的區(qū)域，可大大地提高抄表成功率。根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，2000戶以下的小區(qū)一般只需一臺(tái)集中器就可覆蓋整個(gè)小區(qū)。 

無(wú)線模塊的主要技術(shù)參數(shù)

2、實(shí)際接收靈敏度達(dá)到-129.5dBm。

一般方案其靈敏度為-108dBm，采用LoRaTM模式可以實(shí)現(xiàn)低可達(dá)-148dBm的高靈敏度，經(jīng)測(cè)試實(shí)際接收靈敏度可達(dá)-129.5dBm，并加上集成的+20dbm的功率輸出，可以PK同行業(yè)的任何一種無(wú)線模塊，該模塊適用于任何環(huán)境復(fù)雜的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，例如：無(wú)線抄表、智能家居控制、汽車(chē)電子、安防報(bào)警、工業(yè)監(jiān)控與控制系統(tǒng)以及遠(yuǎn)距離農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)等應(yīng)用。

經(jīng)驗(yàn)估計(jì)值：收發(fā)端每增加或減少 6dB，距離就會(huì)增加或者減少一倍。 

3、實(shí)測(cè)通訊距離

經(jīng)實(shí)際測(cè)試，使用型號(hào)為SX1278的無(wú)線芯片，在空曠、直視情況下的距離可達(dá)8公里以上；抄讀安裝在室內(nèi)水表井的水表，在有建筑物遮擋的環(huán)境下，其傳輸距離可達(dá)200m以上。

無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)功能

1) 自動(dòng)搜尋周?chē)?jié)點(diǎn)，無(wú)需人工干預(yù)，系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單；

2) 組網(wǎng)時(shí)間短；

3) 表內(nèi)路由失效時(shí)，節(jié)點(diǎn)自主發(fā)起重新入網(wǎng)流程。

可實(shí)現(xiàn)真正的群抄功能

1) 全網(wǎng)統(tǒng)一喚醒，實(shí)現(xiàn)真正意義的群抄；

2) 精準(zhǔn)時(shí)鐘控制，確保數(shù)據(jù)有序返回；

3) 合理的TDMA（時(shí)分多址）退避算法，減少數(shù)據(jù)碰撞機(jī)率。

集中抄表設(shè)備安裝簡(jiǎn)單化

由于無(wú)線抄表距離的大幅提升以及無(wú)線組網(wǎng)路由功能的實(shí)現(xiàn)，使得：

1) 集中器、中繼器的數(shù)量大大降低。（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，2000戶規(guī)模的小區(qū)，僅需安裝一臺(tái)集中器就可覆蓋整個(gè)小區(qū)）

2) 對(duì)集中器安裝位置要求降低；

3) 系統(tǒng)的調(diào)試工作較為簡(jiǎn)單。

其它功能

1、自動(dòng)頻率校準(zhǔn)功能

1) 具有自動(dòng)頻率校準(zhǔn)功能，惡劣環(huán)境下也可正常工作；

2) 使用過(guò)程中，工作頻率可在線調(diào)整，以避免其它無(wú)線設(shè)備干擾。

2、階梯電價(jià)功能

階梯電價(jià)是對(duì)使用電費(fèi)實(shí)行分類(lèi)計(jì)量收費(fèi)和超定額累進(jìn)加價(jià)制的俗稱。

階梯電價(jià)充分發(fā)揮市場(chǎng)、價(jià)格因素在資源配置、電需求調(diào)節(jié)等方面的作用，拓展了電價(jià)上調(diào)的空間，增強(qiáng)了企業(yè)和居民的節(jié)能意識(shí)，避免了資源的浪費(fèi)。

本公司生產(chǎn)的無(wú)線遠(yuǎn)傳集中抄表系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程抄讀電表數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)4階的階梯電價(jià)。無(wú)論是后付費(fèi)模式還是預(yù)付費(fèi)模式，階梯電價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是一定周期內(nèi)用戶的累計(jì)使用量。階梯電價(jià)對(duì)用戶用電信息的及時(shí)、準(zhǔn)確獲取，提出了更高要求，可以預(yù)測(cè)，具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄讀功能的水表將會(huì)占有越來(lái)越重要的位置。

1) 預(yù)付費(fèi)方式下的階梯電價(jià)

應(yīng)具備以下條件：

電表內(nèi)應(yīng)以金額單位（元）進(jìn)行結(jié)算；

電表內(nèi)內(nèi)置時(shí)鐘芯片，具有時(shí)鐘功能，且誤差不大于5分鐘/年；

電表內(nèi)保存有計(jì)費(fèi)周期內(nèi)各階梯下的用電單價(jià)，且可通過(guò)不同方式對(duì)電表的階梯電價(jià)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或更改。 

預(yù)付費(fèi)方式下階梯電價(jià)的實(shí)現(xiàn)方法

無(wú)線遠(yuǎn)傳集中抄表系統(tǒng)設(shè)置四檔階梯電價(jià)，用戶持IC卡從系統(tǒng)購(gòu)電后輸入表內(nèi)。電表內(nèi)顯示的應(yīng)為剩余金額（元），表內(nèi)內(nèi)置時(shí)鐘及階梯電價(jià)功能，電表判斷在一定計(jì)費(fèi)周期內(nèi)（每月、雙月、每季度、每半年、每年等，可進(jìn)行設(shè)置）的實(shí)際用電量，電表根據(jù)各階梯不同用電量所對(duì)應(yīng)的單價(jià)，自動(dòng)將用電量轉(zhuǎn)換為金額進(jìn)行扣減，并在液晶顯示屏顯示對(duì)應(yīng)的剩余金額。

當(dāng)階梯電價(jià)需要調(diào)整時(shí)，需重新對(duì)電表內(nèi)的階梯電價(jià)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。先對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的階梯電價(jià)參數(shù)進(jìn)行修改，然后可通過(guò)以下幾種方案對(duì)電表內(nèi)的階梯電價(jià)參數(shù)進(jìn)行修改：

①.通過(guò)用戶IC卡購(gòu)水時(shí)將階梯電價(jià)參數(shù)帶回表內(nèi)進(jìn)行設(shè)置；

②.使用工具卡統(tǒng)一上門(mén)對(duì)電表進(jìn)行設(shè)置（不帶遠(yuǎn)程抄表功能）；

③.帶遠(yuǎn)程抄表功能的電表可通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送指令統(tǒng)一對(duì)所有電表進(jìn)行設(shè)置。 

3) 后付費(fèi)方式下的階梯電價(jià)實(shí)現(xiàn)方法

后付費(fèi)下階梯電價(jià)可在系統(tǒng)中直接設(shè)置四檔階梯電價(jià)，當(dāng)用戶在一定計(jì)費(fèi)周期內(nèi)進(jìn)行繳費(fèi)時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)所抄得的電表數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算用戶實(shí)際用電量對(duì)應(yīng)的每階梯不同的單價(jià)和應(yīng)收金額，并形成收費(fèi)記錄和出具發(fā)票或收據(jù)，其上注明詳細(xì)的用水?dāng)?shù)據(jù)，包括各階梯檔位的單價(jià)、用量、金額以及合計(jì)金額等等。 

當(dāng)階梯電價(jià)需要調(diào)整時(shí)，系統(tǒng)管理員可對(duì)系統(tǒng)階梯電價(jià)參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)置，然后通過(guò)系統(tǒng)與無(wú)線遠(yuǎn)傳水表進(jìn)行通訊，統(tǒng)一將階梯電價(jià)調(diào)整信息發(fā)到電表端進(jìn)行更新，下一計(jì)費(fèi)周期內(nèi)或日期將統(tǒng)一執(zhí)行新的階梯電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 

3、歷史數(shù)據(jù)保存功能

無(wú)線遠(yuǎn)傳電表具有時(shí)鐘功能，且誤差不大于5分鐘/年，可有效保存以下數(shù)據(jù)： 

1) 使用壽命內(nèi)（不低于10年）每月的用電量；

2) 近60天的每天用電量。

4、抄表時(shí)段靈活設(shè)置功能

1) 可設(shè)定每月期間：某日某時(shí)～某日某時(shí)期間抄表；每個(gè)抄表周期內(nèi)，表計(jì)具備被動(dòng)喚醒功能；

2) 每15分鐘為一個(gè)時(shí)間區(qū)段，可單獨(dú)設(shè)置每個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)，表計(jì)無(wú)線接收功能是否開(kāi)啟。

5、充值功能

在具有穩(wěn)定、可靠的無(wú)線組網(wǎng)路由功能以及集中器GPRS遠(yuǎn)程通訊功能的基礎(chǔ)上，每只表具均能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)與我也公司保持聯(lián)系，使得無(wú)卡變得可能。

五、IC卡預(yù)付費(fèi)功能

對(duì)于加裝有IC卡模塊和液晶顯示屏的無(wú)線遠(yuǎn)傳電表，可在不同狀態(tài)下，對(duì)用戶進(jìn)行提示，并對(duì)檢測(cè)到的電表故障和用戶的違規(guī)操作進(jìn)行防護(hù)。

(一) 提示功能

1) 抄表完成后，手持抄表器或采集器可同時(shí)將用戶用水情況信息發(fā)送到電表，按“查詢”鍵可顯示表中當(dāng)前用電價(jià)格、本次用電電量及本次應(yīng)繳金額。

2) 按“查詢”鍵可顯示表中當(dāng)前表中剩余電量；

3) 當(dāng)外置電池電壓不足時(shí)，顯示“請(qǐng)換電池”；

4) 當(dāng)剩余電量小于5m3（此值可設(shè)定）后，蜂鳴五聲，按“查詢”時(shí)顯示“請(qǐng)速繳費(fèi)”；

5) 當(dāng)剩余電量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，將關(guān)閉控制閥提示，用戶按“查詢”鍵可打開(kāi)閥門(mén)繼續(xù)用電；

6) 當(dāng)剩余電量為0時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)，停止供電，按“查詢”時(shí)顯示“請(qǐng)速繳費(fèi)”。

七、電源管理功能

1) 雙電源供電技術(shù)

無(wú)線遠(yuǎn)傳電表采用內(nèi)置鋰電池加外置堿性電池的雙電源供電方案，兩種電源自動(dòng)切換。

當(dāng)外置電池被取出時(shí)，控制閥將關(guān)閉，電表自動(dòng)轉(zhuǎn)由內(nèi)置鋰電池供電。即使用戶未裝外置電池，管理人員仍可以抄讀電表的狀態(tài)或發(fā)出控制指令。

鋰電池僅提供無(wú)線通訊、液晶顯示等用電（不負(fù)責(zé)開(kāi)關(guān)等）。在*沒(méi)有外置電池時(shí)，鋰電池也能至少保證五年以上的可靠運(yùn)行。

當(dāng)外置電池安裝后，內(nèi)置鋰電池自動(dòng)切斷，不再耗電，當(dāng)鋰電池故障時(shí)（開(kāi)路、短路、電量不足等），電路自動(dòng)隔離，不影響整表功能。正常情況下，使用普通干電池，一年內(nèi)可不用更換電池。