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ZIGBEE無(wú)線通信抄表系統(tǒng)
隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)了面向低成本設(shè)備無(wú)線聯(lián)網(wǎng)要求的技術(shù)，稱之為ZIGBEE，它是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域及家用設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
由于ZIGBEE的優(yōu)越特性，基于ZIGBEE技術(shù)的無(wú)線組網(wǎng)是一種比較合適的下行信道的實(shí)現(xiàn)手段。適合應(yīng)用于一些短距離的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)，例如寫字樓、辦公樓、宿舍樓、工廠等無(wú)線抄表網(wǎng)絡(luò)，適用于企業(yè)內(nèi)部能耗監(jiān)測(cè)及管理系統(tǒng)，尤其適用于一些布線困難舊樓改造的能耗管理系統(tǒng)中。
下面以安科瑞ANEZB（ZIGBEE）無(wú)線通信抄表系統(tǒng)為例來(lái)介紹介紹無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電表集抄系統(tǒng)的功能和應(yīng)用。
上海安科瑞ANEZB（ZIGBEE）無(wú)線通信抄表系統(tǒng)單個(gè)子網(wǎng)，主要由上行網(wǎng)絡(luò)工業(yè)以太網(wǎng)和下行網(wǎng)絡(luò)ZIGBEE無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)組成。整個(gè)子網(wǎng)主要由電表、ZIGBEE采集器以及ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)終端組成，示意圖如下。
安科瑞ZIGBEE無(wú)線集抄系統(tǒng)單個(gè)子網(wǎng)組成示意圖
適用環(huán)境
工作溫度： -20℃~65℃
儲(chǔ)藏溫度： -40℃~85℃
電磁兼容
浪涌電壓：4000V；
快速瞬變?nèi)好}沖：4000V
靜電：8000V
安科瑞ANEZB（ZIGBEE）無(wú)線通信抄表系統(tǒng)主要特點(diǎn)
工作周期短、收發(fā)信息功耗較低，并且RFD(Reduced Function Device，簡(jiǎn)化功能器件)采用了休眠模式，不工作時(shí)都可以進(jìn)入睡眠模式。
低成本。通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4 KB代碼。
低速率、短延時(shí)。ZIGBEE的最大通信速率達(dá)到250 kb／s(工作在2．4 GHz時(shí))，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。ZIGBEE的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需3～10 S、Wi-Fi需3 S。
近距離，高容量。傳輸范圍一般介于10～100 m，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到1~3 km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離，若通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，擴(kuò)展后達(dá)到幾百米甚至幾公里。ZIGBEE可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
高可靠性和高安全性。ZIGBEE的媒體接入控制層(Medium Access Control，MAC)采用CSMA/CA的碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突。ZIGBEE還提供了3級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接人控制清單防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AdvancedEncryption Standard，AES)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。
免執(zhí)照頻段。采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(Industrial Scientific Medical，ISM)頻段，分別為2．4 GHz(全球)、915 MHz(美國(guó))和868 MHz(歐洲)。
性能參數(shù)
工作電源
工作范圍 AC220V
頻率范圍 2.41GHz~2.48GHz
功耗 4W
網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示 綠燈
POWER指示 紅燈
數(shù)據(jù)指示 綠燈
RF信道 16
接收靈敏度 -94dbm
發(fā)射功率 -27dbm~25dbm
天 線 外置SMA天線
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/B> 網(wǎng)狀
尋址方式 IEEE802.15.4/ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)地址
網(wǎng)絡(luò)容量 最大255個(gè)節(jié)點(diǎn)
通信接口
RS485接口
MODBUS-RTU協(xié)議
波特率
9600bps（默認(rèn)）、4800bps、2400bps、1200bps可 選
機(jī)械尺寸 89mm*76mm*74mm
安裝方式
采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝
電能管理儀表選型
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜，可選用ACR330ELH：
ACR330ELH具有LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測(cè)量；4DI+3DO（DO3做過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、不平衡報(bào)警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約等功能。
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜中，可選用ACR220EL：
ACR220EL具有LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議等功能。
動(dòng)力柜中，可選用ACR120EL、 DTSD1352(ADL3000)：
ACR120EL具有LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議等功能。
DTSD1352(ADL3000) 具有LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選等功能，主要應(yīng)用于動(dòng)力柜中。
照明箱，可選用DDS1352(ADL10) DDSF1352(ADL100) DTSF1352(ADL300)：
DDS1352(ADL10) 具有單相電能計(jì)量，電流規(guī)格5(30)A、電能脈沖輸出、LED同步指示等功能。
DDSF1352(ADL100) 具有單相電能計(jì)量，電流、電壓測(cè)量，電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選等功能。
DTSF1352(ADL300) 三相電能計(jì)量，電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選等功能。
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