無線抄表

一、小區(qū)集抄系統(tǒng)的歷史概述

　　小區(qū)三表集抄系統(tǒng)是小區(qū)內(nèi)水、電、氣三表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一般由集中器和采集器（采集終端）以及通信信道與抄表軟件組成，其中集中器到抄表中心為上行信道，集中器至采集器(采集終端)或水電氣表間為下行信道，目前上行信道是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，一般有電話撥號(hào)，GPRS(GSM或CDMA)等等，其傳輸可靠性與技術(shù)難度已不是抄表中的主要問題，小區(qū)抄表關(guān)鍵在于下行信道，這也是抄表中最難的地方。目前小區(qū)集抄系統(tǒng)根據(jù)其下行通信信道的不同，有電力載波，RS485總線，以太網(wǎng)，有線電視網(wǎng)等等。本文也主要針對(duì)集抄系統(tǒng)中的下行信道。

　　電力載波：集中器與采集器之間通過電力載波來進(jìn)行通信，這是一種傳統(tǒng)的抄表方式，以前絕大部分抄表均采用這種方式，但經(jīng)實(shí)踐證實(shí)該抄表方式的抄收數(shù)據(jù)效果不理想，可靠性差，目前已被很多電力局等單位否定。

　　RS485總線：集中器與采集器之間通過RS485總線連接，通過485總線來進(jìn)行通信，此種方式通信可靠性高，目前已有許多抄表系統(tǒng)采用這種抄表方式，但此種方式必需布線，許多小區(qū)布線難度很大或根本不允許布線，RS485總線方式抄表就難以應(yīng)用。

　　以太網(wǎng)：以太網(wǎng)抄表方式主要應(yīng)用于一些新型的裝有網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)，每個(gè)采集終端在網(wǎng)絡(luò)中均客戶機(jī)的模式存在，抄表時(shí)采用TCP/IP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。這種方式只能適合于網(wǎng)絡(luò)完善的小區(qū)，目前這種小區(qū)還很少，該方式應(yīng)用極少。

　　有線電視：通過利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，以有線電視網(wǎng)絡(luò)為通信信道，利用CABLEMODEM作為接入終端的抄表方式。該方式不用布線，成本較低，但由于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量較大，在電視收看高峰期對(duì)抄表有較大的影響，所以通信可靠性也不算理想。

　　綜上所述，各種抄表方式均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為此，一種新的既可靠，又經(jīng)濟(jì)與方便安裝的抄表方式的需求迫在眉睫，CFDA即在這種歷史環(huán)境下誕生了。

二、什么叫CFDA系統(tǒng)

　　由主站通過遠(yuǎn)程通信信道（無線信道）將多個(gè)無線計(jì)量表計(jì)量數(shù)據(jù)及相關(guān)信息集中抄讀、集中監(jiān)測(cè)和集中控制，并能實(shí)施用戶管理增值服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)抄表監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由無線智能表、無線路由采集器、近程無線通信信道、無線手持單元、智能集中器、遠(yuǎn)程無線通信信道和主站等設(shè)備組成。

　　CFDA （Cellular Fixed-wireless Digital Access）：微蜂窩式固定無線數(shù)據(jù)接入平臺(tái)，每個(gè)分布節(jié)點(diǎn)既是數(shù)據(jù)接入點(diǎn)，同時(shí)也是中繼點(diǎn)，它是一種全路由的網(wǎng)絡(luò)狀的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它最大的特點(diǎn)是全路由的無線接入，最大路由可達(dá)三級(jí)。它主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及小區(qū)安防報(bào)警系統(tǒng)，用無線的方式實(shí)現(xiàn)最后一公里內(nèi)的分布信息點(diǎn)的數(shù)據(jù)接入，具有典型SCADA 特征，小區(qū)之間為蜂窩結(jié)構(gòu)。

　　CFDA系統(tǒng)是由一個(gè)個(gè)的蜂窩組成，其中每個(gè)蜂窩是由中心節(jié)點(diǎn)(CAC)和分布節(jié)點(diǎn)(DAU)組成。一個(gè)中心結(jié)點(diǎn)(CAC)下面最多可掛接1023個(gè)分布結(jié)點(diǎn)(DAU)。多蜂窩結(jié)構(gòu)一般為系統(tǒng)比較龐大的情況，在大多數(shù)情況下采用的是單個(gè)的蜂窩，即一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，及其下面的若干個(gè)分布結(jié)點(diǎn)。每個(gè)分布接點(diǎn)根據(jù)其485的驅(qū)動(dòng)能力，可掛接32臺(tái)電/水/氣表。

　　CFDA采用一種自適應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)路由技術(shù)來解決無線傳輸區(qū)域覆蓋受限的問題。其最主要的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的分布特征和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的神經(jīng)元特性，并以微蜂窩的方式實(shí)現(xiàn)小區(qū)之間的無線頻率復(fù)用，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域的無線接入組網(wǎng)。

　　CFDA 是一個(gè)通信中間件，其輸入、輸出的接口基于RS232（TTL-232、RS-485、標(biāo)準(zhǔn)232），用于嵌入用戶系統(tǒng)。CFDA 解決的主要問題是：小區(qū)內(nèi)的各分布節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信，它不是一個(gè)完整的抄表系統(tǒng)，它是下行信道最佳的解決方案，它可與GPRS或電話撥號(hào)一起組成完整的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。

三、 CFDA系統(tǒng)的構(gòu)架

　　CFDA系統(tǒng)根據(jù)常用抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，集中器端掛接CAC，采集器(采集終端)掛接DAU，這樣就可以完全代替集中器與采集器之間的電力載波線或485總線，至于上行信道(抄表中心與集中器間)的通信，建議采用GPRS方式。

四、CFDA系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

　　1． 不用布線，系統(tǒng)安裝方便；

　　無線抄表系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是不用布線，安裝方便。第一，它可以大大減少工程人員的勞動(dòng)，保證工程的順利進(jìn)行；第二，在某些小區(qū)或舊工程的改造中，布線是完全不允許的事，采用CFDA無線抄表，可完全解決該問題；第三，它可大大縮短系統(tǒng)商的工期，降低各種開支與工程成本。

　　2． 全路由通信網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)勝了無線受環(huán)境影響的難題，傳輸距離遠(yuǎn)，性能穩(wěn)定可靠；

　　CFDA每個(gè)數(shù)據(jù)接入點(diǎn)均是中繼點(diǎn)，它是全路由的，是動(dòng)態(tài)的路由，是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而非固定路由的樹狀結(jié)構(gòu)，它的通信路徑種類有無中繼，一級(jí)中繼，二級(jí)中繼，三級(jí)中繼。通信路徑非常之多。兩個(gè)分布節(jié)點(diǎn)（DAU）之間傳輸距離可達(dá)500米，最遠(yuǎn)距離（三級(jí)中繼）完全可傳輸一公里。它從根本上解決了既要是免收費(fèi)的微功率，又要傳輸遠(yuǎn)的矛盾，從而達(dá)到了通信可靠性非常高的效果。