利用LoRa和GPRS轻松实现无线传输

随着工业自动化的发展，远程抄表已成为智能电网中的重要组成部分，其中无线传输方案必不可少，如何利用LoRa和GPRS轻松实现？

传统的人工电力抄表方式有数量大、分布广、误差大等缺点，而且有些电表安装地点偏远，有些则需要带电作业，危险比较大，需要花费大量的人力物力，除了造成资源的严重浪费外，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。随着工业自动化的发展，远程抄表已成为智能电网系统中的重要部分。在无线移动通信广泛运用的今天，使用 GPRS网络实现远程抄表系统不仅拥有覆盖性广、通讯成本低，能够高效、实时的远程读取数据，而且还能提高电力单位对抄表业务的管理规划性，解决了布点分散难以管理的问题，是电力相关单位理想的电力抄表方案。

致远电子LoRa 470无线模块+GPRS DTU电力抄表数据传送方案：
抄表系统由无线电力集中器和无线电表（均内置LoRa 470模块）组成，集中器通过GPRS无线网络和Internet公网最终将数据送到管理工作站，即：数据中心服务器。系统结构如图1所示。

图1  GPRS 无线电力抄表系统结构示意图

数据透明传输：
DTU 就是一个“无线的串口”，这个“无线串口”没有任何协议，完全透明传输。

自动重连：
当发生意外掉线的情况时，停止接收集中器数据，DTU 不断尝试连接服务器或连接备用服务器，直到重连成功。

短信报警及复位功能：
短信报警：DTU遇到停电等故障，模块会马上发送报警数据和报警短信分别给数据中心和工程管理人员，以便及时处理现场意外事故。
短信复位：短信配置功能，当数据中心服务器出现故障，DTU 无法连接服务器时，管理人员可以在远程用手机以短信方式配置 DTU，改变其目标 IP地址，使其连接其它数据中心或使 DTU复位。

图2 ZM470SX LoRa无线模块

DTU系列ZWG-20IE特点：

工业级RS232、RS485、TTL 电平串口三合一设计；

外部接口全部隔离；

支持短信配置与维护；

使用工业级GPRS 模块；

内嵌完备可靠的协议栈，数据全透明传输，用户无需了解复杂的TCP/IP、PPP 等协议；

支持数据中心动态域名或IP 地址访问；

支持备用数据中心；

支持断线自动重连功能；

支持本地和远程图形化配置与维护；

支持短信命令或透传工作模式；

支持Modbus 短信工作模式，最多可预定义20 条短信；

支持数据中心虚拟串口功能，无缝衔接现有上位机软件；

在主流组态软件中集成驱动，使用简便；

多重软硬件可靠设计，复合式看门狗技术，使设备安全运行；

+6V~+26V 宽范围供电；

可适应高温和低温工作环境，温度范围-40℃ ~ +85℃。

图3  ZWG-20IE 高性价比GPRS DTU

案例特点：
高可靠性：LoRa 470模块采用军用的调制技术设计，可有效保障小数据量在复杂环境中的超远距离传输问题。而GPRS DTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。

实时性强：GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

集抄范围广：GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

建设成本低：LoRa 470模块内置在电表和电力集中器中，解决了布线难题，可快速组网；再者GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低，也免去了网络维护费用。

在电表端，采用无线组网的方式，灵活可靠。集中器上安装 DTU实现无线远程抄表，不仅可以解决人工抄表的诸多难题，而且还可以随时对某个区域、甚至某个电表进行抽样抄取，抄表便捷、快速，只需要操作人员在远程利用抄表软件平台，就可以实现以往大量复杂的监控任务！