LoRa+GPRS無線遠程抄表方案

隨著工業自動化的發展，遠程抄表已成為智能電網中的重要組成部分，其中無線傳輸方案必不可少，如何利用LoRa和GPRS輕松實現?

傳統的人工電力抄表方式有數量大、分布廣、誤差大等缺點，而且有些電表安裝地點偏遠，有些則需要帶電作業，危險比較大，需要花費大量的人力物力，除了造成資源的嚴重浪費外，在實時性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處。隨著工業自動化的發展，遠程抄表已成為智能電網系統中的重要部分。在無線移動通信廣泛運用的今天，使用 GPRS網絡實現遠程抄表系統不僅擁有覆蓋性廣、通訊成本低，能夠高效、實時的遠程讀取數據，而且還能提高電力單位對抄表業務的管理規劃性，解決了布點分散難以管理的問題，是電力相關單位理想的電力抄表方案。

致遠電子LoRa 470無線模塊+GPRS DTU電力抄表數據傳送方案：

抄表系統由無線電力集中器和無線電表(均內置LoRa 470模塊)組成，集中器通過GPRS無線網絡和Internet公網最終將數據送到管理工作站，即：數據中心服務器。系統結構如圖1所示。

圖1 GPRS 無線電力抄表系統結構示意圖

數據透明傳輸：

DTU 就是一個“無線的串口”，這個“無線串口”沒有任何協議，完全透明傳輸。

自動重連：

當發生意外掉線的情況時，停止接收集中器數據，DTU 不斷嘗試連接服務器或連接備用服務器，直到重連成功。

短信報警及復位功能：

短信報警：DTU遇到停電等故障，模塊會馬上發送報警數據和報警短信分別給數據中心和工程管理人員，以便及時處理現場意外事故。

短信復位：短信配置功能，當數據中心服務器出現故障，DTU 無法連接服務器時，管理人員可以在遠程用手機以短信方式配置 DTU，改變其目標 IP地址，使其連接其它數據中心或使 DTU復位。

圖2 ZM470SX LoRa無線模塊

DTU系列ZWG-20IE特點：

工業級RS232、RS485、TTL 電平串口三合一設計;

外部接口全部隔離;

支持短信配置與維護;

使用工業級GPRS 模塊;

內嵌完備可靠的協議棧，數據全透明傳輸，用戶無需了解復雜的TCP/IP、PPP 等協議;

支持數據中心動態域名或IP 地址訪問;

支持備用數據中心;

支持斷線自動重連功能;

支持本地和遠程圖形化配置與維護;

支持短信命令或透傳工作模式;

支持Modbus 短信工作模式，最多可預定義20 條短信;

支持數據中心虛擬串口功能，無縫銜接現有上位機軟件;

在主流組態軟件中集成驅動，使用簡便;

多重軟硬件可靠設計，復合式看門狗技術，使設備安全運行;

+6V~+26V 寬范圍供電;

可適應高溫和低溫工作環境，溫度范圍-40℃ ~ +85℃。

圖3 ZWG-20IE 高性價比GPRS DTU

案例特點：

高可靠性：LoRa 470模塊采用軍用的調制技術設計，可有效保障小數據量在復雜環境中的超遠距離傳輸問題。而GPRS DTU采用面向連接的TCP協議通信，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸。中心可以與多個采集點同時進行數據傳輸，互不干擾。

實時性強：GPRS具有實時在線的特性，數據傳輸時延小，并支持多點同時傳輸，因此GPRS監測數據中心可以多個監測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。

集抄范圍廣：GPRS網絡已經實現全國范圍內覆蓋，并且擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。

建設成本低：LoRa 470模塊內置在電表和電力集中器中，解決了布線難題，可快速組網;再者GPRS公網平臺，無需建設網絡，只需安裝設備就即可，建設成本低，也免去了網絡維護費用。

在電表端，采用無線組網的方式，靈活可靠。集中器上安裝 DTU實現無線遠程抄表，不僅可以解決人工抄表的諸多難題，而且還可以隨時對某個區域、甚至某個電表進行抽樣抄取，抄表便捷、快速，只需要操作人員在遠程利用抄表軟件平臺，就可以實現以往大量復雜的監控任務!