整个系统包括:无线水表(节点)、远传网关(集中器)、后端服务器(网络服务器)、应用终端(PC端/移动端)。
1、 LoRa无线水表
无线水表内置无线通信模块,采集水量,电池电压/温度收集,通过LoRa调制方式,定时上报给网关,并通过网关来接收服务器的配置指令。
1.1基本功能
l 水量采集;
l 定时上报(上行通信);
l 内罝电池电压和温度收集(低电压报警,温度报警);
l 磁干扰报警(防止采集模块损坏或读取不准);
l NFC通信(便于移动端信息读取、配置);
1.2 相关参数
工作电压:DC3.6V(1节锂离子电池)
工作频率(频率误差):472.5MHz
发射功率:≤50mW
接收灵敏度:>-100dBm
发射功率:20dBm
可靠通信距离:空旷2Km
路由最大级数:8级
工作温度/湿度:冷水0℃~60℃,热水90℃
10%~90%相对湿度,无凝露
内置电池容量:3600
预期工作寿命:10年
工作压力:≤1.0MPa
压力损失:≤0.063MPa
范例1:
一次性电池:3000mAh,可不间断工作12年;
Sleep 模式:0.6uA;
Receive 模式:16mA;
TX 模式:lOOmAL
水表的无线抄读参数:15分钟上动上报-次,5秒内唤醒进行侦听、接收;
2、LoRa网关(集屮器)
LoRa网关相当于一个中继,连接前端终端设备(节点)和后端服务器。网关与服务器通过标准IP连接,而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信,均是双向通信。
终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的,数据速率选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术,不同数据传输速率通信不会互相干扰,且会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN网络数据传输速率范围为0.3kbps至50kbps,为了最大化终端设备电池寿命和整个网络容量,LoRaWAN网络服务器通过一种速率自适应(ADR)方案来控制数据传输速率和每个终端设备的射频输出。
2.1基本功能
接收并储存点(水表)抄收来的数据,并通过通信模组(GPRS/3G/4G/ Ethernet)发送到后端服务器,同时接收来自服务器的命令,并把命令传输给节点(水表)。
可设置定时抄表计划,自动发送抄表请求。
2.2相关参数
传输距离:空旷2Km
通信接口:上行GPRS/3G/4G/Ethernet,
下行无线490-500MHz
组网方式:无线
通信接口(GPRS/3G/4G/Ethernet):
工作电压:DC220V/50Hz:
负载数量:200
功耗:5W
供电方式 :外接电源/内置电池/太阳能
工作温度:-30℃~+60℃
工作湿度:10%~90%相对湿度,无凝露
3.1 基本功能
用户管理系统:区域/用户添加,修改,删除等。
运营管理系统:定时抄表,区域/用户查询,水量统计,报表导出等;
业务系统:费率设定,低水量提醒,收缴费录入及明细统计,阀门状态及手动控制等;
维护系统:水表运行状态收集,故障检测。
系统业务流程:
A、通过各种支付方式将钱款打入预付费平台的账户,预付费平台根据当前的费率以及资费策略,可将该笔款项部分或者全部换算成水量(方数);
B、通信服务器实吋将购水量传送至该用户所属的集中器;
C、集中器将购水量下传给该用户家里的水表;
D、水表对收到方数进行确认,并根据情况决定足否执行开阀动作,并上报阀门状态;
E、集中器上传该确认信息;
F、通信服务器传递该确认信息;
G、预付费平台对该用户的账户进行相应的扣减操作;
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