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无线远传IC卡主板

一、 主要射频技术参数

全球知名模拟混合信号与半导体供应商Semtech利用其最新的LoRa调制技术开发出的型号为SX1278的超远距离扩频无线通讯RF芯片,其主要的技术特点就是可将传输距离大幅提升。在稀疏的环境覆盖范围其最大可视传输距离可达到8公里,在环境稠密的地区也可达到2公里以上。

SX1278无线模块的主要技术参数

技术指标

参数

备注

工作电压

1.8~3.6V DC(直流)

中心频率

475MHZ

可定制其他频率

频率误差

+/-10ppm

调制方式

LoRa

可编程配置

输出功率

最大+20dbm

接收灵敏度

-137dbm 300bps

接收电流

10~15mA

发射电流

<120mA

+20dbm输出

待机电流

1.5uA(DLE)/ 0.2uA (SLEEP)

参考工作方式

传输速率

0~300kbps

可编程配置

通讯距离

5km/LORaTM模式

环境稠密地区

15km/LORaTM模式

环境稀疏地区

天线阻抗

50欧姆

工作温度

-40~85°C

存储温度

-40~125°C

二、 主要功能

1) 远程阀控

燃气表可以接收并响应手持抄表器或采集器发出的关闭控制阀指令,阀门关闭后,用户不能自行打开阀门。

燃气表可以接收手持抄表器或采集器发出的打开控制阀指令,用户通过按功能按钮,可打开阀门恢复用气。

2) 远程数据抄读

燃气表可以接收并响应手持抄表器或采集器发出的抄读数据指令,包括:

¨ 读控制阀状态(开、关或异常);

¨ 读电池电压状态(正常或欠压);

¨ 读外磁场攻击状态(有或无);

¨ 读累积流量(总用气量);

3) 电池电压监测

燃气表对外电(干电池)电压实时检测,当连续检测到电池电压低于 3.7 V时,将关闭阀门。需更换新电池后,阀门才能打开。

4) 提示功能

Ø “查询”键可显示表中当前表中剩余气量;

Ø 当外置电池电压不足时,显示“换电池”;

Ø 当剩余气量小于5m3(此值可设定)后,每用气0.1m3,蜂鸣五声,按“查询”时显示“请缴费”;

Ø 当剩余气量达到设定值时,将关闭控制阀提示,用户按“查询”键可打开阀门继续用气;

Ø 当剩余气量为0时,关闭阀门,停止供气,按“查询”时显示“请速缴费”。

5) 无线工作时段设置

A、抄表工作时段(共12字节)

抄表工作时段编排方式依照130电力负控规约。每2个小时为一个工作时段,每个工作时段又分为8个时段区间,每15分钟为一个时间区段,每个时间区段以一位编码表示两种控制状态:“0”表示不允许工作,“1”表示允许工作。

字节 名称

字  节  格  式

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

A0

01:45~02:00

01:30~01:45

01:15~01:30

01:00~01:15

00:45~01:00

00:30~00:45

00:15~00:30

00:00~00:15

A1

03:45~04:00

03:30~03:45

03:15~03:30

03:00~03:15

02:45~03:00

02:30~02:45

02:15~02:30

02:00~02:15

A2

05:45~06:00

05:30~05:45

05:15~05:30

05:00~05:15

04:45~05:00

04:30~04:45

04:15~04:30

04:00~04:15

A3

07:45~08:00

07:30~07:45

07:15~07:30

07:00~07:15

06:45~07:00

06:30~06:45

06:15~06:30

06:00~06:15

A4

09:45~10:00

09:30~09:45

09:15~09:30

09:00~09:15

08:45~09:00

08:30~08:45

<, P class=MsoNormal style="TEXT-ALIGN: left" align=center>08:15~08:30

, 08:00~08:15

A5

11:45~12:00

11:30~11:45

11:15~11:30

11:00~11:15

10:45~11:00

10:30~10:45

10:15~10:30

10:00~10:15

A6

13:45~14:00

13:30~13:45

13:15~13:30

13:00~13:15

12:45~13:00

12:30~12:45

12:15~12:30

12:00~12:15

A7

15:45~16:00

15:30~15:45

15:15~15:30

15:00~15:15

14:45~15:00

14:30~14:45

14:15~14:30

14:00~14:15

A8

17:45~18:00

17:30~17:45

17:15~17:30

17:00~17:15

16:45~17:00

16:30~16:45

16:15~16:30

16:00~16:15

A9

19:45~20:00

19:30~19:45

19:15~19:30

19:00~19:15

18:45~19:00

18:30~18:45

18:15~18:30

18:00~18:15

A10

21:45~22:00

21:30~21:45

21:15~21:30

21:00~21:15

20:45~21:00

20:30~20:45

20:15~20:30

20:00~20:15

A11

23:45~24:00

23:30~23:45

23:15~23:30

23:00~23:15

22:45~23:00

22:30~22:45

22:15~22:30

22:00~22:15

B、抄表工作日期(共4字节)

抄表工作日期可设置每个月的某段时间,燃气表无线模块是否处于工作状态。每天以一位编码表示两种控制状态:“0”表示不允许工作,“1”表示允许工作。

字节 名称

字  节  格  式

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

A0

08

07

06

05

04

03

02

01

A1

16

15

14

13

12

11

10

09

A2

24

23

22

21

20

19

18

17

A3

31

30

29

28

27

26

25

C、“功能”按钮触发无线工作

即时无线模块处于非工作时段,在有用户触发功能按钮后,也会自动进入无线激活状态,维持时间 60 秒。

6) 强磁场干扰检测

由于采用磁性传感器累积气表用气信息,当外界有磁干扰时,有可能会使用气量累积产生误差。本方案设计有外界磁场检测功能,当检测到外置磁干扰时,会关闭控制阀,切断用户用气。只有当外界磁干扰撤出,用户按功能钮后,才会恢复供气。

7) 内部实时时钟

内部采用±10ppm精度的时钟晶振,一年的误差不超过10分钟。

另外,抄表器、集中器抄表时,会自动同步燃气表当前时钟。保证每个燃气表的时钟准确无误,满足实际使用的要求。

8) 脉冲传感器故障检测

本方案采用双通道脉冲采样,当任一个传感器出现故障。检测到另一个传感器连续工作动作超过设定次数(默认 30 次),即判断脉冲传感器出现故障,立即关闭控制阀。

9) 过流量检测

当两次有效脉冲的时间间隔小于设置值,即判断为“过流量”。

10) 阀门故障判断

阀门出现故障,燃气表会继续正常计数,且会多次(默认为 4 次)尝试继续关闭控制阀。当超过 4 次,阀门仍未关闭,即记录会“阀门故障”。抄表器或集中器抄表时,会反应在气表状态字中。

11) 群抄功能

全网统一唤醒,实现真正意义的群抄;

精准时钟控制,确保数据有序返回;

合理的TDMA(时分多址)退避算法,减少数据碰撞机率。

A、原有方案

B、现有方案

12) 故障异常记录

针对表端一些故障、异常、特殊事件发生时,用户有了解特定事件产生日期的需求。表内记录最近 60 次特殊事件发生的时间。包括:

Ø 强磁干扰

Ø 过流量

Ø 控制阀故障

Ø 脉冲传感器故障

Ø 电池上电

Ø 电池下电

13) 历史月用气信息记录

燃气表可记录最近 10 年每个月的用气信息;(每个月保存数据的日期,可设置)

14) 历史日用气信息记录

燃气表可记录最近 60天 的每天用气信息;

15) 无线参数设置

燃气表在使用过程中,仍可能通过抄表器、集中器更改表内无线模块的射频参数(如工作频率、初始化频率、WOR唤醒周期等)。以避免现场其它无线设备的同频干扰。


附录一.通用故障代码表

读卡错误

有读卡错误时,显示“读卡异常”,且显示相应代码:

² 显示“E--0” 表示:IC卡密码错误;

² 显示“E--1”:卡中数据已读入;

² 显示“E--2”:非法卡(或卡插反);

² 显示“E--3”:购入量超出限额;

² 显示“E--4”:表具编号或公司代码不符。;

故障及异常:

检测到违规操作或表具故障时,显示“异常”,故障代码如下:

² 显示“异常”+“E--5”表示:表具收到了强制关阀指令。

² 显示“异常”+“E--5|”表示:表具收到了强制开阀指令。

² 显示“异常”+“E--6”表示:有强磁干扰。

² 显示“异常”+“E--8”表示:阀门故障 或 到位检测故障。

² 显示“异常”+“E10”表示:干簧故障。

² 显示“异常”+“E11”表示:流量超过设定值。

 
 
 
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