計訊4G DTU物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端在無線抄表中的設計及應用分析

4G DTU是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用公用運營商網(wǎng)絡4G網(wǎng)絡為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能。計訊4G DTU采用高性能的ARM處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485(或RS422)接口，可直接連接串口設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能。

4G DTU在無線抄表領域的方案簡介：

經(jīng)過多年的發(fā)展，電力已經(jīng)成為國家最重要能源之一，并逐步滿足了工業(yè)用電和居民用電的需求，解決了電力能源的供需矛盾。同時，電子技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展給供電部門和用電部門、居委會或物業(yè)管理部門在供用電管理的規(guī)范化、自動化和收費網(wǎng)絡化方面提供了可能。在電度表改造或研制方面，出現(xiàn)了磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表、全電子電表、帶有通信接口的電度表等多種類型的表計。在抄表方式上，使用計訊4G DTU遠程自動無線抄表終端，解決了傳統(tǒng)手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自動化程度低等問題。

4G DTU遠程無線抄表終端的體系結構：

4G DTU遠程無線抄表終端就是通過4G無線網(wǎng)絡來采集遠程工業(yè)電表和民用電表的電表示數(shù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過無線的形式傳輸?shù)接秒姽芾聿块T，實現(xiàn)抄表無線自動化。在整個過程中無需人工參與，方便了用戶又提高了效率。

整個4G DTU無線抄表系統(tǒng)的體系主要由系統(tǒng)管理中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器、無線傳輸模塊、帶有通信接口的智能電表等部分組成。

4G DTU無線抄表系統(tǒng)設計中考慮的幾個主要問題：

3.1、電表的選擇

隨著電子技術、單片機技術在電表中的應用，出現(xiàn)了智能化電表，大體上可分為兩種類型：帶有微處理器的機電式和全電子式。機電式借用原感應式電度表的機芯，通過光電傳感器讀取轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)來測量用戶的用電量，如磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表等;而全電子式電度表則采用電壓電流隔離方式，進行A/D轉(zhuǎn)換，將采樣值相乘并累計計算用戶的用電量。機電式智能電表成本較低，主要用于單相電度表，適合于居民用戶使用全電子式電表主要用于三相電計費，針對企業(yè)應用。為了實現(xiàn)遠程自動無線抄表，應選擇配有通信接口的智能電表，通常有RS-485、RS-232、CAN總線收發(fā)器或紅外等幾種接口形式。

3.2、通信方式

4G DTU遠程無線抄表終端的核心是利用計算機網(wǎng)絡與通信技術，通過4G無線網(wǎng)絡，自動統(tǒng)計各個用戶的用電量，并送傳到遠程監(jiān)控中心，實現(xiàn)抄表自動化。在這里我們著重介紹一下4G無線網(wǎng)絡傳輸?shù)某矸绞健?/p>

4G無線通信方式不受時間地域的限制，只要移動網(wǎng)絡能夠覆蓋到的區(qū)域都能夠時間無線抄表，同時計訊4G DTU無線抄表模塊還能夠保持長期在線狀態(tài)，管理中心只要通過計算機就能隨時得到電表的準確數(shù)據(jù)。

3.3、無線傳輸模塊(4G DTU)

在具有樹型網(wǎng)絡結構的遠程無線抄表系統(tǒng)中，計訊4G DTU無線傳輸模塊相當于一個智能管理機。

其主要功能：一是收集所屬各電度表的數(shù)據(jù)(如電表示數(shù)、電表狀態(tài))并進行處理，然后按照中心臺的要求，將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器經(jīng)通信介質(zhì)傳輸至中心臺。二是能夠根據(jù)中心臺的命令，存儲所屬電度表的地址，并對所屬電度表的重要參數(shù)(如電表常數(shù)、電表底數(shù))進行設置;三是具有組網(wǎng)功能，并能夠與多個電表之間點對點或點對多點的信號聯(lián)絡和數(shù)據(jù)傳輸。

4G DTU無線抄表系統(tǒng)的優(yōu)化設計：

在設計遠程自動無線抄表終端時，應考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、工程實施的可行性、系統(tǒng)兼容性及可擴展性，同時還應使該系統(tǒng)具有投資少、見效快、應用范圍廣泛等特點。

4.1、對于現(xiàn)有的布線系統(tǒng)

對已建設好的小區(qū)，在構建4G DTU無線抄表系統(tǒng)時，應盡量減少線路的改造，充分利用現(xiàn)有的各種布線系統(tǒng)。在這種情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ琶浇椴捎脽o線方式，其設計方案為：系統(tǒng)管理中心與無線傳輸模塊(4G DTU)之間的通信媒介可用4G無線網(wǎng)絡，通信方式采用移動無線通信方式。無線傳輸模塊(4G DTU)與電表之間可采用短信方式。

4.2、對于新型小區(qū)綜合布線系統(tǒng)(PDS)或光纖同軸混

合網(wǎng)(HFC)對于新型小區(qū)，應充分利用各種各樣的網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)基于無線網(wǎng)絡的抄表模式。其設計方案為：系統(tǒng)管理中心與無線傳輸模塊(4G DTU)之間的通信媒介選用小區(qū)綜合布線系統(tǒng)。

4G DTU無線抄表系統(tǒng)效益：

由于4G無線通信方式在自動無線抄表終端中的成功應用，使4G DTU無線抄表終端得到了迅速發(fā)展。若自動無線抄表終端接入銀行計算機網(wǎng)絡，則可以直接通過銀行完成收費，大大地提高了經(jīng)濟效益和社會效益。

4G DTU的應用領域：

計訊4G DTU已廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、遙感勘測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。在這些領域中，計訊4G DTU起到了很大的作用，為助力建設新型智慧城市添磚加瓦。

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