LORA无线远传计数直读水表远程抄表方案

一、 概述

LORA无线远传计数直读水表是由：具有独立脉冲远传基表、计数模块、LORA无线模块所组成。采用无线自组网方式传输，用户可以通过GPRS集中器或手抄器将LORA无线水表用水数值抄回来，在电脑上建立数据库作为远程抄表的基础。光电直读水表

1. LORA无线计数直读水表：

采用普通湿式水表作为基表，在水表内加装脉冲远传传感器，并输出开关量脉冲信号，抄表率 。在脉冲水表的基础上加装LORA无线计数直读远传模块，使脉冲远传水表变为LORA无线远传水表，避免了大量布线施工。安装方便，维护简单！

2.抄表系统采用LoRa无线表计采集水表信息，通过扩频通信技术将用户用水情况实时上传到LoRa远传网关，再由网通过GPRS或手抄器等方式传给用户抄表后台，亦可反向操作通过后台发起点抄等动作，从而实现抄表的远程化与自动化。该系统具有通信距离长、系统容量大、安装维护方便，低功耗、高可靠、节约成本、操作简单等优点。

3.LoRa方案在LoRaWAN协议的基础上设计了时分多址协议，通过精确同步的网络时钟，LoRa网关将与LoRa节点的通信通道在时间轴上进行划分，变成一个个周期性的通信时隙。

   4. 网关会在固定间隔的时隙上发送广播帧，未入网的LoRa节点接收到广播帧后进行申请入网的竞争，竞争胜利者将被分配到一个原本空闲的时隙上工作，竞争失败者继续休眠，在随机回退时间到达后继续参与竞争。除了醒来监听广播帧与参与空闲时隙竞争，未入网的节点平时都处在休眠状态不会发射无线信号，而入网后节点也仅在其占用到的时隙上周期性醒来与LoRa网关进行信息交互，其他时间也都处于休眠状态，从而保证已入网的节点不会被网内外其他终端干扰。以这种时分多址的方式运行的节点其醒来接收的次数是完全受控的，和网关所带表计数量无关，实际功耗很小。本系统时隙周期为256S，目前我们的方案设计时隙周期为256S，即当节点入网后，每256S从LoRa远传网关获取一次信息，保证了阀控等操作动作的响应时间。

无线表也可进行分体安装设计，以满足对基表的个性化需求及采购、更换、管理方便。

二、无线远传热量表主要功能特点

1.无线远传表：采用数字单片机技术作为数据处理核心，实现了表的数字化、信息化，是一种智能表；

2.流量信号采集采用专用数字传感器或者光电直读采样，采样准确可靠、分辨率高，不受外部环境影响；

3.模块化功能仓设计，将表壳内共设计划分为三个功能仓：电池仓、阀门动力仓、控制及显示仓，各功能仓完全封闭，防水、防潮性能良好；

4.液晶（可选机械计数器显示）汉字显示，直观易读；

5.内置双向无线数据通讯模块，可实现与管理系统的双向通讯，传输数据并执行系统命令，满足系统的管理需要；

6.主动定时、定量发送数据，保证数据通讯的实时性；

7.具备通讯异常关阀功能：当水表连续几次出现通讯异常时，表具会自动关闭阀门，防止用户人为破坏；

8.具备磁攻击关阀功能：当表具受到磁干扰攻击时，会自动关闭阀门，并启动报警通信；

9.具备透支功能：当表具被管理命令关阀后，用户可以人工强制打开阀门继续临时（透支）用水，当透支量达到 量时，重新关闭阀门，不能够再进行二次透支；

10.人工干预开阀功能：表具阀门的打开必须通过人工按键进行，以保证安全；

11.多信道、分时通讯技术保证数据通讯的可靠性；

12.完善的数据加密技术保证数据通讯的安全性；

13.功能独立、完善、易于扩展，组网灵活方便，便于系统实施；

14.双稳态脱扣阀门控制技术，保证了阀门的可靠性。

三、无线表主要技术参数

1 供电电源（两种方式可选）：

（1）内置锂电池：DC3.6V，使用寿命：〉6 年；

（2）可更换碱性电池：DC1.5V×3，使用寿命：6 个月～1 年；

2 静态电流：≤20uA

3 精度等级：B 级 （或符合标准要求）

4 工作环境温度：0℃～50℃

5 工作环境湿度：30％～95％

6 ISM 频段工作频率，频点为(470～510)MHz。

7 微发射功率:≤50mW。

8 占用带宽：≤200kHz。

9 频率容限：10×16-6

10 高抗干扰能力和低误码率，基于LORA 调频的调制方式，采用 前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。

11 完善的通讯协议，数据实时同步。

12 32 字节的同步结构和完善的通讯协议使产品更加可靠。

13 具备无线及有线多种通信方式（接口），600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps 等多种通信波特率可选。

14 低功耗，接收电流≤13mA，发射电流≤130mA。

15 接收灵敏度高于－134dBm。

16 可靠通讯距离（视距情况下）可达3000 米以上。