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为了适应社会的进步,无线抄表方式逐渐取代了曾经的人工抄表方式,人工抄表方式需要到家抄表,不仅浪费了时间和人力,而且抄表数据也不一定准确。无线抄表系统具有可靠、高效和实时等特点,热能、燃气和水电等部门可以方便利用无线抄表系统进行远程监控、数据采集和数据分析。其使用传感器技术、GPRS通信技术以及其它相关技术,使抄表系统得到的数据具有较高的可靠性、准确性和效率。现在随着无线通信技术和计算机等技术的快速发展,无线抄表技术发展越来越快,以Zigbee技术、蓝牙技术、433MHz无线技术和Wifi技术为代表的通信技术都取得了巨大的进步。 本系统以433MHz的CC1110模块为核心,基于433MHz无线技术、GPRS技术以及其它相关技术开发出了用于“时间面积通断法”的供热集抄系统,该系统主要由室温控制器、通断阀控制器、无线采集器、分摊器和数据中心五个部分组成。室温控制器用来采集温度信息并且控制通断阀的状态;通断阀接收室温控制器发过来的当前温度和设置温度信息,根据当前温度和设置温度的大小来控制阀门开关并统计开阀时间;无线采集器接收通断阀的数据,读取楼栋表的数据计算热量;分摊器则负责将采集器发送的数据上传至数据中心。在下行数据传输信道上,服务器下发的命令可以经过分摊器到达采集器,采集器下发给通断阀,通断阀下发给室温控制器。分摊器通过GPRS方式与数据中心通信,其它几层节点之间的通信是通过433MHz的无线网络来实现的。系统通过测量分摊周期内通断阀控制器的总开阀时间和整栋楼消耗的热量,然后结合用户的采暖面积就可以进行热量和费用的计算。 文章着重分析了无线抄表系统的硬件设计和软件设计,硬件设计部分讨论了系统的需求分析以及整体方案的设计,并给出了最终的抉择。该部分详细介绍了系统各硬件模块的设计,对功率控制和放大电路的设计也进行了说明,最后给出了各个节点模块的实物图。在软件设计部分则介主要绍了433MHz无线网络的设计以及SimpliciTI组网协议的实现,另外也对系统中设计的重要模块软件进行了详细说明;然后介绍了STM32主控板的软件工作流程;最后对系统平台软件的实现进行了介绍。 系统设计完成后通过搭建测试环境对无线模块的通信能力、低功耗和系统整体功能进行了测试。无线通信能力测试包括通信距离和丢包率的测试,低功耗测试则主要针对使用电池供电的室温控制器进行设计的,系统现场应用测试是在公司搭建好整个抄表系统平台的基础上进行的测试。测试结果表明系统能够完成无线抄表的功能,实现低功耗、数据上报和下发等功能。