LoRa+GPRS無(wú)線(xiàn)遠程抄表方案

隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，遠程抄表已成為智能電網(wǎng)中的重要組成部分，其中無(wú)線(xiàn)傳輸方案必不可少，如何利用LoRa和GPRS輕松實(shí)現?

傳統的人工電力抄表方式有數量大、分布廣、誤差大等缺點(diǎn)，而且有些電表安裝地點(diǎn)偏遠，有些則需要帶電作業(yè)，危險比較大，需要花費大量的人力物力，除了造成資源的嚴重浪費外，在實(shí)時(shí)性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，遠程抄表已成為智能電網(wǎng)系統中的重要部分。在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信廣泛運用的今天，使用 GPRS網(wǎng)絡(luò )實(shí)現遠程抄表系統不僅擁有覆蓋性廣、通訊成本低，能夠高效、實(shí)時(shí)的遠程讀取數據，而且還能提高電力單位對抄表業(yè)務(wù)的管理規劃性，解決了布點(diǎn)分散難以管理的問(wèn)題，是電力相關(guān)單位理想的電力抄表方案。

致遠電子LoRa 470無(wú)線(xiàn)模塊+GPRS DTU電力抄表數據傳送方案：

抄表系統由無(wú)線(xiàn)電力集中器和無(wú)線(xiàn)電表(均內置LoRa 470模塊)組成，集中器通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和Internet公網(wǎng)最終將數據送到管理工作站，即：數據中心服務(wù)器。系統結構如圖1所示。

圖1 GPRS 無(wú)線(xiàn)電力抄表系統結構示意圖

數據透明傳輸：

DTU 就是一個(gè)“無(wú)線(xiàn)的串口”，這個(gè)“無(wú)線(xiàn)串口”沒(méi)有任何協(xié)議，完全透明傳輸。

自動(dòng)重連：

當發(fā)生意外掉線(xiàn)的情況時(shí)，停止接收集中器數據，DTU 不斷嘗試連接服務(wù)器或連接備用服務(wù)器，直到重連成功。

短信報警及復位功能：

短信報警：DTU遇到停電等故障，模塊會(huì )馬上發(fā)送報警數據和報警短信分別給數據中心和工程管理人員，以便及時(shí)處理現場(chǎng)意外事故。

短信復位：短信配置功能，當數據中心服務(wù)器出現故障，DTU 無(wú)法連接服務(wù)器時(shí)，管理人員可以在遠程用手機以短信方式配置 DTU，改變其目標 IP地址，使其連接其它數據中心或使 DTU復位。

圖2 ZM470SX LoRa無(wú)線(xiàn)模塊

DTU系列ZWG-20IE特點(diǎn)：

工業(yè)級RS232、RS485、TTL 電平串口三合一設計;

外部接口全部隔離;

支持短信配置與維護;

使用工業(yè)級GPRS 模塊;

內嵌完備可靠的協(xié)議棧，數據全透明傳輸，用戶(hù)無(wú)需了解復雜的TCP/IP、PPP 等協(xié)議;

支持數據中心動(dòng)態(tài)域名或IP 地址訪(fǎng)問(wèn);

支持備用數據中心;

支持斷線(xiàn)自動(dòng)重連功能;

支持本地和遠程圖形化配置與維護;

支持短信命令或透傳工作模式;

支持Modbus 短信工作模式，最多可預定義20 條短信;

支持數據中心虛擬串口功能，無(wú)縫銜接現有上位機軟件;

在主流組態(tài)軟件中集成驅動(dòng)，使用簡(jiǎn)便;

多重軟硬件可靠設計，復合式看門(mén)狗技術(shù)，使設備安全運行;

+6V~+26V 寬范圍供電;

可適應高溫和低溫工作環(huán)境，溫度范圍-40℃ ~ +85℃。

圖3 ZWG-20IE 高性?xún)r(jià)比GPRS DTU

案例特點(diǎn)：

高可靠性：LoRa 470模塊采用軍用的調制技術(shù)設計，可有效保障小數據量在復雜環(huán)境中的超遠距離傳輸問(wèn)題。而GPRS DTU采用面向連接的TCP協(xié)議通信，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸。中心可以與多個(gè)采集點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行數據傳輸，互不干擾。

實(shí)時(shí)性強：GPRS具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)的特性，數據傳輸時(shí)延小，并支持多點(diǎn)同時(shí)傳輸，因此GPRS監測數據中心可以多個(gè)監測點(diǎn)之間快速，實(shí)時(shí)地進(jìn)行雙向通信，很好地滿(mǎn)足系統對數據采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。

集抄范圍廣：GPRS網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)實(shí)現全國范圍內覆蓋，并且擴容無(wú)限制，接入地點(diǎn)無(wú)限制，能滿(mǎn)足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。

建設成本低：LoRa 470模塊內置在電表和電力集中器中，解決了布線(xiàn)難題，可快速組網(wǎng);再者GPRS公網(wǎng)平臺，無(wú)需建設網(wǎng)絡(luò )，只需安裝設備就即可，建設成本低，也免去了網(wǎng)絡(luò )維護費用。

在電表端，采用無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的方式，靈活可靠。集中器上安裝 DTU實(shí)現無(wú)線(xiàn)遠程抄表，不僅可以解決人工抄表的諸多難題，而且還可以隨時(shí)對某個(gè)區域、甚至某個(gè)電表進(jìn)行抽樣抄取，抄表便捷、快速，只需要操作人員在遠程利用抄表軟件平臺，就可以實(shí)現以往大量復雜的監控任務(wù)!