利用LoRa和GPRS輕松實現(xiàn)無線傳輸

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，遠程抄表已成為智能電網(wǎng)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(xiàn)？

傳統(tǒng)的人工電力抄表方式有數(shù)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(yè)，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(yè)自動化的發(fā)展，遠程抄表已成為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要部分。在無線移動通信廣泛運用的今天，使用 GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程抄表系統(tǒng)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(shù)據(jù)，而且還能提高電力單位對抄表業(yè)務的管理規(guī)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(shù)據(jù)傳送方案：
抄表系統(tǒng)由無線電力集中器和無線電表（均內(nèi)置LoRa 470模塊）組成，集中器通過GPRS無線網(wǎng)絡和Internet公網(wǎng)最終將數(shù)據(jù)送到管理工作站，即：數(shù)據(jù)中心服務器。系統(tǒng)結構如圖1所示。

圖1 GPRS 無線電力抄表系統(tǒng)結構示意圖

數(shù)據(jù)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(xié)議，完全透明傳輸。

自動重連：
當發(fā)生意外掉線的情況時，停止接收集中器數(shù)據(jù)，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(fā)送報警數(shù)據(jù)和報警短信分別給數(shù)據(jù)中心和工程管理人員，以便及時處理現(xiàn)場意外事故。
短信復位：短信配置功能，當數(shù)據(jù)中心服務器出現(xiàn)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(shù)據(jù)中心或使 DTU復位。

圖2 ZM470SX LoRa無線模塊

DTU系列ZWG-20IE特點：

工業(yè)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(yè)級GPRS 模塊；

內(nèi)嵌完備可靠的協(xié)議棧，數(shù)據(jù)全透明傳輸，用戶無需了解復雜的TCP/IP、PPP 等協(xié)議；

支持數(shù)據(jù)中心動態(tài)域名或IP 地址訪問；

支持備用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心虛擬串口功能，無縫銜接現(xiàn)有上位機軟件；

在主流組態(tài)軟件中集成驅(qū)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(huán)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(diào)制技術設計，可有效保障小數(shù)據(jù)量在復雜環(huán)境中的超遠距離傳輸問題。而GPRS DTU采用面向連接的TCP協(xié)議通信，避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。中心可以與多個采集點同時進行數(shù)據(jù)傳輸，互不干擾。

實時性強：GPRS具有實時在線的特性，數(shù)據(jù)傳輸時延小，并支持多點同時傳輸，因此GPRS監(jiān)測數(shù)據(jù)中心可以多個監(jiān)測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。

集抄范圍廣：GPRS網(wǎng)絡已經(jīng)實現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋，并且擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。

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

在電表端，采用無線組網(wǎng)的方式，靈活可靠。集中器上安裝 DTU實現(xiàn)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(qū)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(xiàn)以往大量復雜的監(jiān)控任務！