基于紫金桥软件的Zigbee无线抄表系统

在当前信息化建设和能源紧缺的大背景下，各个单位组织都把节能和精细化管理作为一项重要的课题。原先的能源粗放管理，无法适应精细化和节能的要求，因此需要采取信息化手段，优化管理;采用技术手段优化设备运行，达到合理使用能源、节约能源并提升服务的目的。作为基础条件之一的就是计量的智能化，信息化。基于目前的现状我们提出基于紫金桥软件和zigbee技术的整体解决方案。

作为电能分区采集系统我们有三种方案可以选择：基于电力载波的电能采集系统，基于有线网络的电能采集系统和基于无限网络的采集系统。电力载波在国外得到了一定的发展，但是在国内由于电网的干扰较大采用较少，而且容易出现数据不稳定现象；而作为一个已经建成的大型建筑物，在施工布线也不现实，基于这种考虑我们选择基于无限网络的解决方案。

无限网络的组建我们选择最新的Zegbee技术。zigbee是一种短距离无线通信技术的商业化命名，该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近距离的设备联网应用。ZigBee标准基于802.15.4协议栈而建立，具备强大的设备联网功能。主要具有以下特点：

通信可靠：ZIGBEE技术在物理层采用抗干扰非常强的DSSS直序扩频技术进行传输，在MAC协议层采用了CSMA－CA的碰撞避免机制，避免了发送数据时的竞争和冲突；采用完全确认的数据传输机制，保证信息传输的可靠性.

zigbee的自组织功能：无需人工干预，网络节点能感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络； zigbee自愈功能：增加、删除或移动节点，节点发生故障等等，网络都能够自我修复无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。

成本低廉：设备的复杂程度低，且Zigbee协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本；Zigbee的工作频段灵活，为免执照频段的2.4GHz，就是没有使用费的无线通信。

网络容量大：一个ZigBee网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在200多个ZigBee网络。

整个方案的结构图如下：

考虑到无限传输的穿透能力，在每个楼层布置一个主节点作为整个网络的传输主干线，在监控中心布置根节点作为整个网络的维护中心，每个电能表都通过RS232/485连接到一个从节点上。

在实际的设备选型上我们选择具有标准的RS232/485通讯接口的数据传输模块。这可以把原来带有RS232/485通讯接口的电能表轻松的纳入我们的系统之中，如果原来的仪表不具有通讯功能可以采取更换仪表或着添加采集模块的方式。

上位部分的数据采集处理显示系统采用紫金桥监控组态软件。数据采集部分是实现电能计量采集的核心。主要功能覆包括数据的自动采集、存储、浏览和分析；是实现节能精细化管理的重要手段。在本系统中主要完成如下功能：

1) 数据采集

通过无限网络，采用轮询方式分别采集143块电能表的整点数据、零点数据、和实时数据。

2) 实时数据存储

将采集来的电能数据以统一的格式进行缓存，并以以标准化的数据结构存储于实时数据库中，既保证数据的完整性、一致性，又能够方便数据查询和应用。

3) 历史数据管理

紫金桥软件具有数据压缩能力，能够利用有限的计算机存储空间存储更长时间的历史数据，并能保证快速历史存储与检索。

4) 流程图报表显示

人机界面是组态软件的重要组成部分。它通过各种可视化的构件方便的搭建复杂的图形画面，丰富的动画连接帮你形成逼真的动画效果。同时还可以通过紫金桥组态软件自带的自由报表生成各种统计分析报表等。

5) Web浏览

通过Web发布，可以在网络上授权访问。相关用电单位都可以通过IE浏览器登录系统进行数据查询。

如果需要对系统扩展可以在建筑物内采用zigbee传输模式，建筑物和建筑物之间踩入GPRS/CDMA方式，做成一个广域的无线电表采集系统。