一、項目背景
隨著人們的生活水平不斷提高，老百姓對生活環境提出了更高的要求；在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的發展。作為智能化產業鏈中的一環——智能抄表系統也同時得到了蓬勃發展。傳統的手工抄表方式費時、費力，準確性和及時性得不到保障，且會出現抄表員與用戶一些不愉快的尷尬局面，這已經不適應社會的發展需求了。這樣也對抄表提出了更高的要求，為此我們提出了新的抄表方案——無線抄表。 目前小區抄表基本有兩種數據傳輸方式，有線數據傳輸和無線數據傳輸。如果用有線來傳遞數據，技術簡單、成熟，易于實現；但施工布線工作量大，網線易受人為破壞，線路損壞后，故障點不易查找。如果使用無線系統，施工很簡單，系統好維護，故障好查找，因此無線抄表將成為抄表方式的發展主流。該方案主要針對小區居民電表的抄取。
二、系統的分析與構建
無線抄表系統的構建主要是無線網絡的構建，整個系統分為三個部分：數據采集部分，無線組網部分和數據管理部分。
1、數據采集部分：
數據分為命令數據和采集到的讀數，在整個系統中數據的傳輸都是以數據包的形式往外傳，命令包的傳輸方向與讀數數據包的傳輸方向相反。
數據采集是指讀取電表的數據，通過一定的傳輸方式把數據傳輸到數據管理端。數據采集器通過RS485總線與本層樓的各個電表連接，每個采集器裝有一個無線數傳模塊，其采集到的數據通過無線數傳模塊往外發送。其示意圖如圖1所示：
圖1
2、無線組網部分
無線組網又分為兩個部分的無線網絡：樓內部網絡和基站網絡。整個網絡采用樹型結構的組網形式。
無線網絡采用地址關聯、樹型結構的組網方式。每個數據包都帶有地址，其地址決定著數據的傳輸方向，是往上傳還是往下傳。
2．1 樓內部網絡：
樓內部網絡是指一棟樓里面每層的采集器之間的無線組網， 每層樓的采集器通過無線傳輸裝置直接把數據發給本棟樓基站，最后由基站發送出去。如果采集器與基站不能夠直接通信的，就采用中繼轉發。網絡遵行鏈路越短越好的原則。其數據傳輸如圖1所示。
2．2 基站網絡：
基站網絡是指樓宇與樓宇之間的無線網絡。每棟樓的頂部都裝有一個基站，用于傳輸本棟樓采集到的數據和轉發其它樓宇的數據。網絡遵行鏈路越短越好的，能夠直接到達的不采用中繼。其組網示意圖如圖2所示：
圖2
2．3 手持機
手持機是連接小區與管理部門的橋梁，手持機以無線的形式從小區總站下載數據并保存，然后利用有線把數據轉存到管理部分PC機里，管理部分還可以利用手持機在總站處發出抄表、閥控等指令，通過總站把指令傳給基站網絡直至下達到每個計量表，使得計量表作出相應的操作。
手持機的另一個用途就是設定系統中的所有無線裝置的地址。手持機如圖3所示
圖3
3、數據管理部分
抄表員只需要到每個小區的總站處把數據下載手持機上，然后利用手抄機通過有線把數據下載到PC機上，PC機通過數據庫對采集到的數據進行有效管理。管理數據庫利用我們公司自己設計的三表數據采集及管理系統。
三、無線模塊
無線模塊選用由我們公司自主開發的無線遠程數傳模塊ZF-02，（模塊具有自動避讓功能，當監測到有模塊在發送數據時，它自己就不發送，直到監測無其它模塊發送數據才啟動發送功能發送要發送的數據，避免了干擾現象。）無線模塊是連接在采集器和基站上的，用于采集電表的讀量并存儲等待發送，模塊大部分時間處于睡眠狀態，但每閣一段時間自動醒來，檢測外界是否有喚醒信號（主要用于采集器抄取數據），如果檢測到喚醒信號，它將被喚醒并等待下一指令，執行相關操作。如果沒有喚醒信號，則又進入睡眠狀態。這樣一來，無線模塊的功耗就非常低，如果采用電池供電，可以達到1~3年。
四、通信協議
在系統中，無線模塊與計量表之間的通信協議和數據格式是按照《中華人民共和國城鎮建設行業標準（CJ/188—2004）——戶用計量儀表數據傳輸技術條件》來通信和定義的。
五、無線抄表系統特點
1、無線模塊多信道、多波特率（用戶可選擇）；硬件采用了高精度集成封裝技術，隨環境溫、濕度變化頻率偏移小、計量準確、通信可靠；微功率、通信距離遠、價格低。
2、無線抄表器攜帶方便、操作簡單直觀、功能豐富。
3、系統高度集成、總成本較低。
4、可以隨時抄取數據。
5、抄表不入戶、避免擾民。
6、帶閥控功能。
7、系統簡單、抄表效率高
