基于无线传感器网络的远程自动抄表系统设计

(1)每楼层的水、电、气三表通过RS 485总线连接到数据采集器及ZigBee节点；
(2)每楼层设置一个或几个ZigBee远端节点，负责数据收发或作路由器，每个ZigBee节点最多接入10个用户的三表数据；
(3)ZigBee节点将数据上传到ZigBee中心节点。

3 抄表系统管理中心组成及主要功能
抄表系统管理中心由管理中心计算机、服务器、打印机等组成。管理中心计算机是整个远程抄表系统的核心，其上安装有Windows XP操作系统和远程抄表系统软件，并同时连接数据通信设备和数据存储设备。管理中心计算机提供了一个用作系统操控、管理的友好用户界面，自动地检索抄表数据及存储数据以供处理及查询。远程抄表系统软件由组态子系统、数据中心子系统、数据管理子系统、收费子系统组成，每个子系统分别由若干个独立的模块组成，便于以后系统的继承和扩展。
远程抄表系统软件结构组成框图如图3所示。

后台数据库选用SQL Server 2005，前台通信程序选用VC，用户界面及后台数据处理程序使用Delphi 6。SOL Server 2005是一种典型的具有C／S体系结构的关系型数据库管理系统，使用Transact-SQL语句在客户机和服务器之间传递请求和回应，具有易用性、可伸缩性、可建立数据仓库、集成性、良好的性价比等优点，完全可以满足抄表管理系统的设计要求。Delphi具有可视化、面向对象的特性，具有强大的组件技术支持，特别适合在Windows环境下进行图形界面和用户程序的编制。
系统主要功能如下：
(1)该软件兼容多种通信方式，如有线，无线(专网、GSM短信、GPRS／CDMA／3G)等；
(2)实时抄表功能，系统可抄取各户表的实时数据；
(3)可远程设置抄表终端的工作参数，如地址等；
(4)系统组态功能，任意增加、删除某一用户的信息；
(5)采用模块化设计，支持不同客户的要求，如特殊格式报表，权限控制等；
(6)可与用户其他系统连接，提供开放的数据接口；
(7)查询功能，以数据库为核心，提供数据处理、查询、统计、报表、备份等功能。可随时查询任一户、任一单元全部住户及整个小区内所有用户的耗能信息，用户可以用短信查询相关信息；
(8)故障报警与异常记录；
(9)抄表异常分析功能；
(10)可管理和控制每户的用量，管理用户的结算方式，打印各种用户费用清单。

4 结语
综合考虑自动抄表系统的稳定性、系统成本及居民小区的实际情况，提出了有线通信与无线通信相结合的综合通信方式，实现了ZigBee短距离传输与GPRS／CDMA／3G远距离传输的优势互补，从而实现了居民小区的远程自动抄表。