任子真，宗丽雯

(沈阳化工大学 计算机科学与技术，辽宁 沈阳 110142)

中国是世界上缺水国家之一，人均水资源量为2 238.6 m3，仅相当于世界人均占有量的 1/4，是世界人均水资源极少的13个贫水国之一[1]。而在现代化工业中，工业用水量急剧增加，水资源供需矛盾将更为突出，缺水已经成为工业发展的制约因素。为了提高我国工业的节水率，及时发现深埋在地下的水管道漏水现象，研究并设计了一种能深埋地下的无线抄表终端。

1 总体结构

数据采集通信终端长期深埋在地下，就要求抄表终端功耗低、抗干扰性好、通信距离远和防潮性强。综合以上要点，终端结构设计框图如图1所示。

图1 抄表终端结构框图

为了降低抄表终端功耗，数据采集通信终端采用了超低功耗处理器Atmega128L和低功耗集成射频芯片CC1020。由于终端在地下，供电可以采用布线到地下或者是在终端安装电池两种方法。但是两种方法各有弊端。如果布线到地下，不仅施工费力、浪费资源，而且供电电压要在36 V防爆电压以下，大大增加了布线的难度；如果在终端安装电池，就会带来定期更换电池的麻烦。由于设计的数据采集通信终端尽可能做到了节约用电量，所以由实验分析得到了电池更换周期大约是10年。在抗干扰方面主要做到四点：(1)硬件设计细化了无线射频模块与Atmega128L间的布局走线；(2)电池加装了滤波器，以减少电源噪声对芯片的干扰；(3)让晶振与芯片引脚尽量靠近，并用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定；……