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基于LoRa學生宿舍智能預付費系統設計與應用

2021年10月20日 10:19:55人氣:1198來源:安科瑞電氣股份有限公司

摘要介紹了一種利用LoRa協議實現技工院校學生宿舍智能抄表系統的設計方案。LoRa具有低功耗、遠距離、低延時的特點。抄表系統操作簡單,具有無擾安裝、靈活配置、實時監控、擴展應用等特點

關鍵詞: 物聯網;LoRa;智能抄表

 

0引言

學生宿舍的水電表計量一直是學校管理的難點之一。由于學生住宿集中,水電表數量多,抄表工作量大,給學校后勤工作帶來了較大的壓力。近年來興起了多種智能抄表系統,實現了智能計費、在線查詢等功能。有效地解決了人工抄表帶來的繁瑣等問題。

抄表系統提供了全新的解決方案,經過試用解決了以前技術存在的問題,具有推廣價值。

 

Lora概述

LoRa是一種采用擴頻技術的無線傳輸通訊方案,該方案解決了超遠距離無線數據傳輸的難題,該方案工作在全球公共通訊頻段。平衡了超遠距離和超低功耗,能夠提供具有遠距離、長電池壽命、低延時、大容量等優點的無線通訊解決方案。選擇LoRa方案是因為智能抄表應用中,數據吞吐量不大,而對于終端的持續在線運行時間要求較高。LoRa能夠維持終端電池的使用時間長達數年,且通訊距離可達5000m,穿墻能力。特別適用于智能抄表這類長距離小流量數據通信使用。LoRa通訊方案由使用LoRa芯片的數據采集終端——智能表和LoRa集中器組成。采用簡單的星型拓撲結構。在這個結構中,LoRa集中器作為中繼,鏈接使用中的終端端設備和后端服務器。網關與服務器通過標準的IP6協議絡進行連接,由于網關充當透明中繼,終端設備可以和多個網關通信,所有的節點可進行雙向通信。

系統組成

LoRa 技術采用星形網絡架構,與網狀網絡架構相比,具有低延遲的簡單的網絡結構。基于LoRa的擴頻芯片,可以實現水表、電表與集中器直接組網連接,構成星形。由于LoRa技術傳輸距離遠,應用于智能水表、電表遠程通信時無需中繼器,使用簡單的星形組網就可以建立LoRa微功率網絡,因此其通信網絡結構為典型的星形網絡結構,如圖1所示。


3安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電云平臺

3.1 系統方案

 

系統為B/S架構,主要包括前端管理網站和后臺集抄服務,配合公司的預付費電表DDSY1352DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列,實現電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統,達到先交費后用水的目的,剩余水量用完自動關閥。

3.2 系統功能

 

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成,通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。
   
本系統適用于一些大集團和大物業,往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理,面臨著數據公網傳輸,財務操作分散,在線支付,總部財務扎口等復雜的需求。


遠程集中抄表:抄表信息通過網關實時上傳到云平臺,快速便捷,免去人工抄表 。

   水表預付費:可是查看某區域水表的實時狀態信息,并可以進行單表或批量設置水價控閥等操作。

   遠程售電:財務集中管理,電量實時下發,并比對充值次數,方便快捷。

   能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況;

   在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現在線自助充值水電費,也可以實時關注商鋪用水用電情況。

   短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒,都可及時短信通知商戶。 

   遠程控制:可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作,方便管理。

 

 

4.產品選型

7結束語

隨著技工院校學生、后勤管理的信息化水平提高,得益于LoRa通信的低功耗長距離通信優勢的智能無線抄表將是未來發展的趨勢,將逐漸替代人工抄表和有線自動抄表。LoRa無線技術不僅能夠適用于水電表,也可以推廣到有限范圍內,低功耗,遠距離、低速率的數據傳輸、使能的物聯網應用。特別是LoRa組成的物聯網系統可以孤網運行,不依賴運營商,可以有效降低系統的使用費用。相信,LoRa技術將得到更廣泛的應用。

 

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