弘宇科技无线抄表系统解决方案

　　图1 数据采集模块组成单元

　　其中，负责数据处理单元的MCU处理器主要侧重于多项功能的开发，芯片的选型主要从功能模块、抗干扰性能、功耗、执行速度等几个方面考虑。RF 通讯模块是整个系统发送数据和接收数据的控制器，主要特点如下：

　　--- 工作频率在ISM频段，符合国家无线管理委员会标准，无需申请频点。载频频率：402MHz--470MHz、804MHz--940MHz。

　　--- 低工作电压（2.3V—3.6V），工作带宽25KHz，高接收灵敏度（-119 dBm），空中射频速率为900bps，接口速率可以根据需求灵活定做。

　　--- 低功耗及休眠功能。接收数据时电流20mA，发射数据时电流30mA，休眠时电流仅为5uA。

　　--- 基于FSK的调制方式，拟采用BCH（15 ，5）为通道纠错编码，纠错能力3比特，提高数据抗突发干扰和随机干扰的能力，低误码率。

　　--- 提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据。

　　3．2 数据采集终端

　　数据采集终端主要用于收集各个数据采集模块的数据，并根据上层控制中心的指令上传并保存原有数据的功能。该终端与数据采集模块之间是通过无线射频方式发送数据或者指令和接收数据的，它和数据采集模块之间可以建立一套通信协议进行通信，抄取数据。数据采集终端与抄表管理系统的PC机之间通信采用移动GPRS（或联通CDMA）网络实现。数据采集终端的设计可以采用与数据采集模块相同的硬件电路进行开发，软件部分设计可以根据GPRS通信协议作出改动，以实现与集抄系统控制中心的通讯。

　　3．3 集中抄表系统控制中心（包括抄表软件和后台数据库）

　　控制中心是整个抄表系统的管理中心，负责对数据采集终端的工作参数进行统一管理，接收来自数据采集终端的数据记录及相关状态值，生成相关的抄表数据和报告。整个系统控制中心采用PC计算机作为工作平台，通过GPRS网络读写终端的数据。

　　4 抄表系统工作原理

　　无线数据采集模块的采集端口连接在燃气表的传感器上，采集燃气表传感器上发出的脉冲，每当燃气表使用一定量时，传感器就会发出脉冲信号，脉冲信号的到来会将正处于睡眠的数据采集模块唤醒，采集模块醒来后将该次的使用量记下，然后继续的等待脉冲信号，如果没有检测到信号就又继续进入睡眠状态，它在睡眠时，会间断的自动醒来，检测空中是否有唤醒信号进来，如果检测到有唤醒信号，模块马上进入工作状态，等待采集终端的下一指令，然后执行相关操作，如果操作完成，模块会等待一定的时间，看看是否还有指令，如果没有接收到指令，则进入睡眠状态。

　　在初始使用时，先要配置数据采集模块的相关工作参数，例如设置采集的表底数、模块配置的地址码、自动上传到终端的时间间隔、工作状态等值。这样设置好后可以使数据采集模块在平时处于睡眠状态中，在实时时钟管理下，处于发送数据的时间间隔就会自动向采集终端发送一次数据。

　　数据采集终端主要是收集同一网络内各个数据采集模块的数据。一方面通过RF信道进行数据采集模块工作参数的设置，接收并保存数据采集模块上传的数据及状态值。另一方面由控制中心通过GPRS（或CDMA）通道设置数据采集终端的工作参数，记录数据采集模块的数据及状态值待上传到系统控制中心；并且接收控制中心的读数指令，把新数据传送至中心。在整个系统中，数据采集终端主要起到一个数据传送的桥梁作用。

　　集中抄表系统控制中心，主要对数据采集终端的数据进行管理和生成相关报表文件。在整个系统中，这部分是管理的平台，实现对数据终端相关参数的设置，自动或手动读取数据终端的数据。同时，还可以通过数据终端对数据采集模块进行无线有效控制，把系统运行中的各种有关数据记录整理。

　　5 总结

　　集中抄表系统的建设是时下智能家居建设的一个重要方面，采用无线通讯网络技术，可为集中抄表系统提供更为方便、实时可靠的数据采集和管理、降低系统工程建设成本、实现自动监测等功能。我们公司自主研发的无线抄表系统的采集模块，具备工作在免费频段、低工作电压、低功耗、高灵敏度、低误码率和数据透明传输等功能，适合于应用在构架无线通讯的抄表系统中，具有很广阔的应用前景，它将会是未来集中抄表行业的发展主流。