基于 LoRa 技術的無線遠傳水表系統
現有技術介紹：
現有的水表和超聲波熱量表及遠傳溫控的遠傳方式大多數有線方式（Mbus
輸出 188 協議、或 485 輸出 Modbus 協議），產品遠傳需要有線方式去布線施工，
通過總線連接后再接到集中器上通過集中器上傳數據。
現有技術缺點：
a、實際施工當中，新樓布線綜合成本高（電線成本、人力布線成本、時間
成本）；
b、老舊樓改造無法布線；
c、施工工期慢；
d、出現故障（電線短路、斷路，信號錯誤率高）不易排查；
e、信號線和其他線路同時鋪設，強電磁會干擾信號的傳輸。
通過本產品的技術，無需布線，減少了人力成本、電線成本。確保施工方按
期交付。減少了后期售后維修的成本。安裝后馬上可用，調試簡單。出現通訊故
障可以拆下壞表、更換新表，不耽誤用戶使用。
本產品的技術：
整個系統由抄表平臺軟件、智能無線遠傳水表、LoRa 集中器（集成了原來
的無線集中器和無線采集器的功能）三部分組成。采取純無線技術。
（LoRa）低功耗無線抄表系統（以下稱系統）集采集計量、雙向通信及抄表
控閥于一體。系統傳輸距離遠、功耗低、體積小、可靠性高、系統擴容方便、安
裝維護簡單、抄表成功率高。系統采用 TDMA 時分多址的通信方式，自動同步通
信時間單元。系統采用跳頻技術，避免同頻干擾，提高傳輸的可靠性。系統采用
傳輸速率和傳輸距離自適應算法，有效提高系統容量。
系統包括無線抄表采集模塊、集中器、WEB 服務端。手持機和中繼器可選配。
采集模塊有三種工作模式：LOP1,LOP2,LOP3,響應時間：12s,24h-12s,24h；
ER18505 電池使用壽命：8 年，10 年，12 年。用戶在實際使用過程中可以通過集
中器自行切換任意工作模式；自動疏通閥。
集中器最大可支持 5000 只表，存儲 5000 條數據，并保存近 10 年的年凍結數
據和近 12 個月的月凍結數據。
iWEB 服務端具有集中器管理，表端管理的功能；界面簡潔，操作簡單。
系統可兼容水、氣、熱表，增減方便，擴容靈活。相鄰小區可共享集中器，拓
展無線傳輸距離，減少系統成本，提高抄表成功率。
無線水表與集中器之間采用 LoRa 無線的方式通訊，采集器與集中器集成到
一體的 LoRa 集中器，LoRa 集中器通過 GPRS 方式完成數據上傳服務器。
智能無線水表（熱量表、溫控電動閥門）結構示意圖：
無線通信控制模塊
功能特點：
含計量、防磁、 電源電壓檢測、計量值掉電存儲功能、閥門到位開關狀態檢測、
控閥電路、自動疏通閥.
TDMA 時分多址的通信方式，自動同步通信時間單元，可完全避免數據碰撞. 采用跳頻技術，避免同頻干擾. 抄表數據 24h 上報一次. 溫度范圍：-30℃~80℃. 尺寸:42.1mm×24.8mm×3.2mm. 技術參數：
傳輸距離：Ml 與集中器間視距通信距離≥7000 米
工作頻段：470~510MHz
調制方式：LoRa 技術
通信方式：收發一體
有效發射功率：17dBm （50mW）
發射電流：≤130mA
接收電流：≤20mA
休眠電流：≤8μA
平均功耗：≤20μA
電壓范圍：2.8～6.0VDC
智能無線水表（熱量表、溫控電動閥門）實物圖：
LoRa 集中器內部：
功能特點：
采用多核 RF 設計，可同時接收多頻點、多速率的數據. 與采集模塊的有效通信距離大于 5 公里. 上行星型網絡結構，下行一級表端路由，數據通信路徑簡單，網絡操作方便. 表端模塊 ID 注冊管理，自動過濾表端數據. 集中器最大可支持 5000 只表，存儲 5000 條數據，通過服務器查詢具體時間段的
存儲數據。保存每一只表近 10 年的年凍結數據和近 12 個月的月凍結數據. 可對全部表計廣播，也可選擇部分進行廣播. 保存需要下行的數據，同一時間可保存 1000 條數據，服務器能在任意時刻查詢、
刪除、增加指定節點或者全部節點的下行數據. 包含 GPRS 或 LTE 通信功能，可遠程操作：廣播信息管理，上下行數據管理，系
統遠程升級等功能. 含室外用 IP67 防水型金屬外殼. 電源指示燈，無線通訊指示燈，GSM/LTE 在線指示燈. 含 110V-220V AC/DC 工業電源. 溫度范圍：-40℃~80℃. 尺寸：160mm×110mm×60mm.
藍牙手持機（配合手機使用）：
功能特點：
無線手持終端內置無線通信模塊及藍牙模塊.無線手持終端通過藍牙與用戶
的安卓手機連接，通信距離 2.5m，通過手機 APP 對無線手持終端進行操控.通過
手機 APP 與服務器實現數據交互. 可在 5 厘米范圍內給表內模塊設置對應表 ID（有防重設功能）、初始量等參
數，無需拆卸設置.可在 50 米范圍內無線設置集中器的發射功率. 在 1500 米范圍內，用于移動手持抄表.若 10 分鐘內無上下行數據，自動關
閉，具有省電功能.內含 3.7V 1350mAH 可充電鋰電池，充滿后可持續工作 8 小時. 含電源適配器及專用電源線，充電輸入 100-240V AC，輸出 2A 5V DC.配 10
公分外置螺旋天線. 尺寸：97×45×23mm.
WEB 服務端
WEB 服務端含用戶管理，報裝管理，設備管理，服務器后臺管理，查詢管理
的功能；界面簡潔，操作簡單.可以實現分管理員控制，不同的管理員看到自己
所屬的區域，看不到其他管理員的區域。
設備管理主要是對集中器和表計進行管理。WEB 服務端可對集中器進行工作模式
設置，表 ID 批量注冊，表 ID 單次注冊\刪除，表 ID（從數據庫存儲）導出等操
作.
WEB 服務端可對表計進行開閥、關閥、讀月凍結數據、讀年凍結數據、讀固件版
本信息等操作
查詢管理支持最新、異常，原始數據查詢和 excel 導出，支持無登記表數據查詢. 支持手機 App 掃碼注冊、調試
與現有技術相比，本產品的優點：
相比以前傳統的有線傳輸方式，該方案最大限度的提升了安裝施工的便捷
性，同時采用 LoRa 跳頻通訊方式空曠傳輸信號距離可達 7km 以上，建筑物穿透
距離可達 3-4 棟樓，傳輸距離遠，抗干擾強。
監測終端功耗低，在使用 18505 鋰電池情況下，理論電池供電可以使用 8
年，同時支持外接電源供電。
1、 相比現有有線方式，無線方式施工便捷。
2、 綜合施工設備成本比有線方式更低。
3、 出現故障維修維護簡單。
4、 低功耗鋰電池供電，無需外接電源。
5、 通訊距離是以前無線的數倍，空曠距離可達 7km。
