433M 470M无线MESH自组网抄表系统WMRNET-III介绍
WMRNET-III 无线抄表系统介绍
--------------------------------------工作于433MHz/470MHz免费计量频段-----------------------------------------
WMRNET-III网络是专为水表、气表集抄开发的无线自组织网络系统,网络采用最稳定的MESH网络结构,组网速度、抄表速度快,抄表成功率高,一次抄表成功率超过99%。单个WMRNET-III网络覆盖半径超过3千米,覆盖范围极广,非常适用于工业楼宇群、大型高层建筑社区等新建及老项目改造。通过采用类似传统路由数据网络设计,使得无线抄表走向网络化,智能化,集成化,是水气表远程无线抄表理想的解决方案。
目前WMRNET-III在国内无线水气表远传抄表市场份额遥遥领先于其他厂家,市场占有率第一,总装机量超过百万只。国内几大燃气集团亦已实施 WMRNET-III 系统,如深燃,广燃,杭燃等,为建设智慧城市提供更智能、更灵活、更集成化的无线基础设施。
网络特点:
1. 工作于免费频率433MHz或470MHz
2. MESH网型结构,可靠性高,网络容量大,支持最大1024个节点
3. 网络节点自带路由与中继功能,网络最大支持8级中继路由
4. 穿透能力强,覆盖范围广,室外网络覆盖半径超过3KM
5. 完全自组织网络,组网过程自动完成,网络自动修复优化
6. 网络抄表速度快,一次抄表成功率超过99%
7. 网络节点自适应,即插即用
8. 网络节点超低功耗运行,节点电池工作寿命超过10年
9. 节点采用高效的循环交织纠检错编码,容错能力极强
10. 网络节点同时支持集中器与手抄机抄表通讯
WMRNET-III可通过连接其它有线或无线设备再连接到远端服务器或数据中心,实现远程操作控制,如GPRS,3G无线网络与RS485,M-bus等有线网络。服务器或数据中心通过上位机管理软件对下载数据进行系统设置、数据录入、消耗量查询、图标分析、异常分析、故障监控、欠费处理、报表生成、系统维护、计费等各项业务。
WMRNET-III由无线集中器APC930M和无线网络节点模块APC240F两部分组成,节点直接与表相连(表内或表外部集成设备),集中器则与用户上位机集成(如计算机,GPRS集中器或其它各种控制设备)。节点支持霍尔元件、干簧管、光电直读等传感器,适用于市场主流的各种脉冲、光电水表和燃气表。
整个网络内的无线表不需要布线,每个网络节点都有网络ID号,可以通过无线手持机与计算机进行修改,避免与同一区域内的其它有网络ID的节点产出冲突。
网络最大的特点是网络节点超省电运行,节点平均电流仅15uA,外加独特的休眠唤醒机制设计,非常适用于电池供电系统,节点电池寿命能轻松达到十几年,在水表与燃气表整个生命周期内节点模块无需更换电池。
网络说明
网络系统采用主从式机制,集中器作为中心节点,控制网络的一切活动,并与各种有线或无线接入设备直接进行数据交换。
1个集中器最多可以控制1024个节点,最大支持8级路由。系统在上电以后,系统自动组建网络,自动维护和优化网络路由,无需用户干预,自动发现和删除节点。(如1个居民小区未超过1024户,用1个集中器即可抄收整个小区的表数据,亦有每栋楼房分别由1个集中器进行管理)
新节点在一定时间内可以被网络发现,节点地址被被网络识别后将节点加入网络当中,被移除节点的路由等信息在可设定的时间内被删除。
任意节点既可以作为子节点,又可以作为父节点。任意节点支持多个父节点,任意节点有多条到达集中器的路由,并且节点传输数据时动态的选择最佳路由,任意节点都具有路由器与中继功能。
每个节点即可作为父节点,也可作为子节点
处于级数比较多的节点,向集中器传输数据的时候,通过上一级父节点转发数据,然后它的父节点再通过其它节点传输到集中器,每个节点有多个父节点,使网络更加可靠,同时扩大了网络的覆盖面积。
若在网络中若干个节点出现故障,或者被移除,丝毫不会影响网络的通信,集中器可以通过其它节点找到失去父节点的节点。通过集中器发送命令,可以了解网络节点的数量、地址、级数以及路由等情况。
网络节点自动选取最佳线路传输数据
网络中任一线路被阻塞,节点自动选择新子节点进行数据传递,其余正常数据连接不受影响,网路维持正常通信,保证了整个网络数据传输的可靠性,在出问题的。
网络中如有线路被阻塞,将转由其它线路替代进行传输
同样,网络中任一节点出现问题,数据传输将由其它正常节点代替进行,如果节点在下一次组网抄表中依然存在问题,网络将自动移除问题节点。(如图,关键节点被切断,导致其它节点亦无法传输,在实际装机应用中,由于节点覆盖范围广,极少只有一个关键节点,而是存在众多关键节点提供了良好的冗余性能,保证网络不会因为某点问题导致大面积正常节点瘫痪)
网络中如有节点被阻塞,将转由其它节点替代进行传输
集中器作为整个网络的中心节点,负责整个网络的运行与控制协调,用户上位机则通过集中器的标准UART接口控制集中器及整个网络运行,集中器具有抄单表、集抄、自动组网等功能,上位机可以通过软件进行抄表。
网络节点有唯一的ID,节点读数时拥有唯一性,集中器通过节点ID区分网络节点,节点根据网络ID自动区分不同的WMRNET-III网络。WMRNET-III网络根据网络ID与节点ID将节点添加进网络,或从网络内删除。节点基于SEMTECH超低功耗芯片设计,外加高性能低功耗MCU,节点接收灵敏度达到-109dBm/5Kbps,通信距离400米。
集中器安装位置注意事项
无线网络的使用效果非常容易受到外界环境的影响,如:小区内的环境,楼层高度、楼间距、楼内房型结构、其他无线通信干扰源等等,这些因素或多或少都对无线网络的性能有影响。
因此,在小区和户型结构已经定型,即表的安装位置不能改变的情况下,只有集中器的安装位置能调整,小区集中器的安装成为影响整个网络稳定及数据传输的关键。
在无线抄表应用中,集中器的安装位置对抄表成功率有重要影响,请参照以下几点进行安装配置:
1. 集中器最好安装在楼外,这样可以减少模块的穿墙层数,如条件不允许安装在室外,至少应将天线引到室外。
2. 集中器最好能覆盖所有表的中间位置,能与集中器直接进行通信的表越多越好,即第一级无线表越多效果越好,抄表速度最快,成功率最高。
3. 集中器的天线最好使用小吸盘天线,并垂直吸附在金属板面上,以增强无线通信效果。
4. 集中器天线尽量避免安装在电子设备众多、金属物件、人为能够破坏的环境。
5. 集中器的天线附近尽量避免有金属物件覆盖,天线尽量不要平行贴近于墙壁。
深圳燃气实际使用案例
WMRNET-III无线抄表系统已成功部署于深圳燃气集团,超过20万只装有APC240F无线抄表模块的燃气表平稳运行于深圳各大新旧居民社区,未来将有超过百万只无线燃气表将陆续进行安装,为更好的管理燃气基础设施提供了灵活可靠的解决方案,大幅降低了运营成本。