LoRa無(wú)線遠(yuǎn)傳水表

無(wú)線遠(yuǎn)傳水表在光電遠(yuǎn)傳水表，IC卡水表，脈沖遠(yuǎn)傳水表等智能水表的基表加載了無(wú)線射頻技術(shù)并集成微功率多通道嵌入式無(wú)線模塊（也就是LoRa模塊）而成的LoRa無(wú)線遠(yuǎn)傳水表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸。既可計(jì)量和存儲(chǔ)用水量、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄控。帶閥控的LoRa無(wú)線遠(yuǎn)傳水表又可自動(dòng)檢測(cè)電池狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)等信息，支持階梯水價(jià)。

抄表系統(tǒng)采用LoRa無(wú)線表計(jì)采集水表信息，通過擴(kuò)頻通信技術(shù)將用戶用水情況實(shí)時(shí)上傳到LoRa遠(yuǎn)傳網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)通過GPRS等方式傳給用戶抄表后臺(tái)，亦可反向操作通過后臺(tái)發(fā)起點(diǎn)抄等動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)抄表的遠(yuǎn)程化與自動(dòng)化。該系統(tǒng)具有通信距離長(zhǎng)、系統(tǒng)容量大、安裝維護(hù)方便，低功耗、高可靠、節(jié)約成本、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

LoRa方案在LoRaWAN協(xié)議的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了時(shí)分多址協(xié)議，通過同步的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘，LoRa網(wǎng)關(guān)將與LoRa節(jié)點(diǎn)的通信通道在時(shí)間軸上進(jìn)行劃分，變成一個(gè)個(gè)周期性的通信時(shí)隙。

網(wǎng)關(guān)會(huì)在固定間隔的時(shí)隙上發(fā)送廣播幀，未入網(wǎng)的LoRa節(jié)點(diǎn)接收到廣播幀后進(jìn)行申請(qǐng)入網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)勝利者將被分配到一個(gè)原本空閑的時(shí)隙上工作，競(jìng)爭(zhēng)失敗者繼續(xù)休眠，在隨機(jī)回退時(shí)間到達(dá)后繼續(xù)參與競(jìng)爭(zhēng)。除了醒來廣播幀與參與空閑時(shí)隙競(jìng)爭(zhēng)，未入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)平時(shí)都處在休眠狀態(tài)不會(huì)發(fā)射無(wú)線信號(hào)，而入網(wǎng)后節(jié)點(diǎn)也僅在其占用到的時(shí)隙上周期性醒來與LoRa網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信息交互，其他時(shí)間也都處于休眠狀態(tài)，從而保證已入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)不會(huì)被網(wǎng)內(nèi)外其他終端干擾。以這種時(shí)分多址的方式運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)其醒來接收的次數(shù)是完全受控的，和網(wǎng)關(guān)所帶表計(jì)數(shù)量無(wú)關(guān)，實(shí)際功耗很小。本系統(tǒng)時(shí)隙周期為256S，目前我們的方案設(shè)計(jì)時(shí)隙周期為256S，即當(dāng)節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)后，每256S從LoRa遠(yuǎn)傳網(wǎng)關(guān)獲取一次信息，保證了閥控等操作動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間。

無(wú)線表也可進(jìn)行分體安裝設(shè)計(jì)，以滿足對(duì)基表的個(gè)性化需求及采購(gòu)、更換、管理方便。

無(wú)線遠(yuǎn)傳熱量表主要功能特點(diǎn)

1.無(wú)線遠(yuǎn)傳表：采用數(shù)字單片機(jī)技術(shù)作為數(shù)據(jù)處理核心，實(shí)現(xiàn)了表的數(shù)字化、信息化，是一種智能表；

2.流量信號(hào)采集采用專用數(shù)字傳感器或者光電直讀采樣，采樣準(zhǔn)確可靠、分辨率高，不受外部環(huán)境影響；

3.模塊化功能倉(cāng)設(shè)計(jì)，將表殼內(nèi)共設(shè)計(jì)劃分為三個(gè)功能倉(cāng)：電池倉(cāng)、閥門動(dòng)力倉(cāng)、控制及顯示倉(cāng)，各功能倉(cāng)完全封閉，防水、防潮性能良好；

4.液晶（可選機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示）漢字顯示，直觀易讀；

5.內(nèi)置雙向無(wú)線數(shù)據(jù)通訊模塊，可實(shí)現(xiàn)與管理系統(tǒng)的雙向通訊，傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行系統(tǒng)命令，滿足系統(tǒng)的管理需要；

6.主動(dòng)定時(shí)、定量發(fā)送數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性；

7.具備通訊異常關(guān)閥功能：當(dāng)水表連續(xù)幾次出現(xiàn)通訊異常時(shí)，表具會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門，防止用戶人為破壞；

8.具備磁攻擊關(guān)閥功能：當(dāng)表具受到磁干擾攻擊時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門，并啟動(dòng)報(bào)警通信；

9.具備透支功能：當(dāng)表具被管理命令關(guān)閥后，用戶可以人工強(qiáng)制打開閥門繼續(xù)臨時(shí)（透支）用水，當(dāng)透支量達(dá)到量時(shí)，重新關(guān)閉閥門，不能夠再進(jìn)行二次透支；

10.人工干預(yù)開閥功能：表具閥門的打開必須通過人工按鍵進(jìn)行，以保證；

11.多信道、分時(shí)通訊技術(shù)保證數(shù)據(jù)通訊的可靠性；

12.完善的數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證數(shù)據(jù)通訊的性；

13.功能獨(dú)立、完善、易于擴(kuò)展，組網(wǎng)靈活方便，便于系統(tǒng)實(shí)施；

14.雙穩(wěn)態(tài)脫扣閥門控制技術(shù)，保證了閥門的可靠性。

無(wú)線表主要技術(shù)參數(shù)

1 供電電源（兩種方式可選）：

（1）內(nèi)置鋰電池：DC3.6V，使用壽命：〉6 年；

（2）可更換堿性電池：DC1.5V×3，使用壽命：6 個(gè)月～1 年；

2 靜態(tài)電流：≤20uA

3 精度等級(jí)：B 級(jí) （或符合標(biāo)準(zhǔn)要求）

4 工作環(huán)境溫度：0℃～50℃

5 工作環(huán)境濕度：30％～95％

6 ISM 頻段工作頻率，頻點(diǎn)為(470～510)MHz。

7 微發(fā)射功率:≤50mW。

8 占用帶寬：≤200kHz。

9 頻率容限：10×16-6

10 高抗干擾能力和低誤碼率，基于LORA 調(diào)頻的調(diào)制方式，采用前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗突發(fā)干擾和隨機(jī)干擾的能力。

11 完善的通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。

12 32 字節(jié)的同步結(jié)構(gòu)和完善的通訊協(xié)議使產(chǎn)品更加可靠。

13 具備無(wú)線及有線多種通信方式（接口），600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps 等多種通信波特率可選。

14 低功耗，接收電流≤13mA，發(fā)射電流≤130mA。

15 接收靈敏度高于－134dBm。

16 可靠通訊距離（視距情況下）可達(dá)3000 米以上。