需求描述

智能水电表网关PCB设计项目需求（精简版） 一、项目概述 本项目需设计一款工业级大容量智能水电表网关，支持120台RS485电表+120台M-Bus光电直读水表同时在线接入，实现水电数据采集、远程通断控制。设备支持以太网、4G双链路数据上传至云端平台，适用于公寓、园区、楼宇等能耗集中管控场景，要求7×24小时稳定运行、兼容性强、可批量生产。项目需交付完整PCB设计、全套软件源码及BOM清单。 二、核心功能需求 （一）数据采集功能 兼容国标RS485电表、M-Bus光电直读水表通用协议，可采集用电量、用水量、剩余额度、设备状态、故障信息等核心数据。支持自定义采集周期、设备在线离线自动检测、轮询批量采集，满负载采集无丢包、无冲突。 （二）远程通断控制 支持云端单点/批量下发通断指令，独立管控每路水电表，实现欠费断供、缴费复供功能。控制回路带过载、短路、防浪涌保护，支持频繁启停，无误控、漏控。设备断电重启可记忆并恢复原有通断状态。 （三）双网络数据传输 支持以太网、全网通4G双链路自适应切换，默认有线优先，断网自动切换4G。支持MQTT、HTTP、TCP/IP主流物联网协议，可对接云端平台。具备本地数据缓存、断线重连、断网数据补传功能，保障数据完整不丢失。 （四）设备自检与告警 实时自检总线、网络、回路运行状态，异常可精准定位点位并上传云端告警。支持远程/本地参数配置、设备台账管理、运行日志留存。 三、硬件PCB设计要求 1. 整体架构：模块化设计（主控、RS485、M-Bus、控制、通信、电源单元），强弱电分离，抗干扰、稳定性强。 2. 接口规格：RS485带光电隔离、防雷保护，满足120台电表挂载；M-Bus总线带短路/过载保护，适配120台水表接入；配备以太网、4G卡座+SIM天线接口，预留调试烧录接口。 3. 控制回路：独立继电器控制通路，各路互不干扰，适配长期频繁控制工况。 4. 工艺防护：工业级板材，全接口防雷、防静电、过流过压保护，布局规整、散热良好，预留安装孔位，支持批量生产。 5. 电源系统：DC宽电压供电，带防反接、防浪涌设计，满负载240台设备稳定供电，无压降、重启问题。 四、软件功能要求 1. 完善底层硬件驱动，实现总线设备自动扫描、状态识别。 2. 精准解析水电表数据，支持数据校验纠错，完整记录控制、运行、告警日志。 3. 双网络智能切换、自动重连、数据缓存补传，保障传输稳定。 4. 内置看门狗机制，设备异常自动复位，支持7×24小时不间断运行，适配满负载工况无卡顿、无死机。 五、交付成果清单 1. PCB设计文件：原理图、PCB源文件、Gerber生产文件、坐标/钻孔文件，可直接嘉立创投产。 2. 全套软件资料：完整源码、工程文件、固件包、烧录调试工具及操作教程。 3. BOM清单：含详细型号、规格、用量、替代料，物料通用易采购，适配量产。 4. 技术文档：硬件说明、软件手册、调试指南、对接协议、验收标准。 六、验收标准 1. 满负载120电表+120水表长期运行，通信稳定、无丢包、无离线异常； 2. 数据采集精准、通断控制灵敏准确，无误操作； 3. 双网络切换正常，断网数据可完整补传； 4. 72小时连续通电测试无死机、无故障，图纸物料可直接量产。 七、其他约定 1. 本项目所有设计图纸、源码、资料版权归需求方所有； 2. 交付后提供免费调试指导、轻微适配修改技术支持； 3. 设计预留软硬件扩展空间，支持后续功能迭代升级。