擴頻無線抄表集中器及抄表系統的製作方法
2024-01-24 11:35:15
本發明涉及抄表器技術領域，具體是一種擴頻無線抄表集中器及抄表系統。
背景技術：
隨著社會科學技術的進步，人民大眾生活品質的日益提高，大眾需要更加安全、自動化程度更高的智能燃氣抄表系統，避免陌生人員入戶帶來的安全風險和對個人隱私的侵害。現有的無線抄表系統通信距離短，採集器使用數量多，導致系統施工複雜，抄表效率低。
申請號：CN201520801775.9的中國專利公開了一種無線抄表裝置，由終端、數據採集器、無線收發模塊nRF24L01、數據集中器和上位機組成；其中，所述終端就是指用戶的電錶，所述數據採集器由微控制器STC89C52晶片及其外圍電路、LCD1602液晶顯示模塊和電源模塊組成，用於採集和顯示終端的數據並通過無線收發模塊nRF24L01發送到數據集中器；所述數據集中器由嵌入式處理器ARM11-S3C6410及其外圍電路、LCD-SVB-ZJ0701液晶顯示模塊和電源模塊組成，數據集中器經無線收發模塊nRF24L01接收來自數據採集器的數據；所述上位機通過RS232串口與數據集中器通信，以便將數據集中器接收到的數據傳送到上位機進行監測和顯示，上位機接入Internet網絡便可將數據傳至遠程終端伺服器。本實用新型節省人力，數據傳輸的穩定性、準確性高，具有較強的實用性。該專利所述的無線收發模塊nRF24L01通信距離短，通信方式單一，當無線收發模塊出現故障時，抄表系統陷入癱瘓。
如圖1所示，為傳統的四級架構抄表解決方案，其中，集中器作為管理機，通過RS485總線和採集器通信，收集採集器採集到的表具信息，和管理中心通過GPRS通信。該模式一個小區內至少需要安裝1臺集中器、多臺採集器，集中器和採集器都採用220v電源，採集器和集中器間需要布通訊線，施工複雜，當小區較大時，線路過長，導致通訊效果差，系統不穩定。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種擴頻無線抄表集中器及抄表系統，以至少達到增大集中器和表具的通訊距離、提高抄表效率、降低施工難度的效果。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：擴頻無線抄表集中器，它包括微處理器、通信單元和電源單元，所述的通信單元包括至少兩個通信模塊、至少一個藍牙模塊、至少一個無線遠傳模塊；所述第一通訊模塊、第二通訊模塊的控制信號接口分別與微處理器的通信控制引腳連接，第一通訊模塊的輸出端接入通訊網絡與管理後臺連接；第二通訊模塊通過串口與表具的數據接口連接；所述藍牙模塊的數據接口與智能終端設備的藍牙通訊接口進行無線連接，用於發送所述擴頻無線抄表集中器中保存的數據；所述無線遠傳模塊的數據輸出端與路由器進行無線通訊連接，遠距離將所述擴頻無線抄表集中器中保存的數據通過路由器發送到管理後臺。
所述的第一通訊模塊為GPRS或CDMA模塊。
所述的第二通訊模塊為射頻模塊。
進一步的，當一臺擴頻無線抄表集中器的第一通訊模塊發生故障時，通過無線遠傳模塊連接路由器與管理後臺通訊；或者通過無線遠傳模塊連接另外一臺擴頻無線抄表集中器正常工作的第一通訊模塊完成和管理後臺的通訊。
所述的電源單元包括後備電源；所述電源單元與微處理器連接，當交流電停電時，微處理器控制電源單元自動切換為後備電源供電，並向管理中心上報電源異常。
擴頻無線抄表集中器抄表系統，它包括擴頻無線抄表集中器、表具、管理後臺和路由器；所述表具的數據接口與所述擴頻無線抄表集中器的第一通訊模塊串口連接；所述的管理後臺設置有與所述擴頻無線抄表集中器的第二通訊模塊進行數據傳輸的接口，所述擴頻無線抄表集中器將所述表具採集的數據直接傳輸到管理後臺或者路由器，再通過路由器傳輸數據到管理後臺。
所述擴頻無線抄表集中器在其覆蓋的通信範圍內，通過無線遠傳模塊能夠連接到所述通信範圍內的其他無線抄表集中器。
所述表具與所述擴頻無線抄表集中器採用一體化方式安裝。
本發明的有益效果是：本發明提供了一種更加安全、自動化程度更高的智能燃氣抄表器，解決了目前無線抄表系統因通訊距離短，採集器使用數量多，導致系統施工複雜，抄表率低的問題，避免了陌生人員入戶帶來的安全風險和對個人隱私的侵害；本發明將集中器與採集器集成在一起，降低了設備成本和施工難度；使用無線遠傳模塊進行路由通訊擴大了通信距離；集中器與集中器之間採用無線路由，使通信距離更遠，尤其是在一臺集中器出現故障的時候，通過無線路由同樣可以將出現故障的集中器的數據傳輸到管理後臺，操作更簡便，提高了抄表效率。
附圖說明
圖1為本發明的擴頻無線抄表集中器結構框圖；
圖2為現有的抄表系統示意圖；
圖3為本發明擴頻無線抄表集中器抄表系統示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。
如圖1所示，擴頻無線抄表集中器，它包括微處理器、通信單元和電源單元，所述的通信單元包括至少兩個通信模塊、至少一個藍牙模塊、至少一個無線遠傳模塊；所述第一通訊模塊、第二通訊模塊的控制信號接口分別與微處理器的通信控制引腳連接，第一通訊模塊的輸出端接入通訊網絡與管理後臺連接；第二通訊模塊通過串口與表具的數據接口連接；所述藍牙模塊的數據接口與智能終端設備的藍牙通訊接口進行無線連接，用於發送所述擴頻無線抄表集中器中保存的數據；所述無線遠傳模塊的數據輸出端與路由器進行無線通訊連接，遠距離將所述擴頻無線抄表集中器中保存的數據通過路由器發送到管理後臺。
所述的第一通訊模塊為GPRS或CDMA模塊。
所述的第二通訊模塊為射頻模塊。
進一步的，當一臺擴頻無線抄表集中器的第一通訊模塊發生故障時，通過無線遠傳模塊連接路由器與管理後臺通訊；或者通過無線遠傳模塊連接另外一臺擴頻無線抄表集中器正常工作的第一通訊模塊完成和管理後臺的通訊。
所述的電源單元包括後備電源；所述電源單元與微處理器連接，當交流電停電時，微處理器控制電源單元自動切換為後備電源供電，並向管理中心上報電源異常。
擴頻無線抄表集中器抄表系統，它包括擴頻無線抄表集中器、表具、管理後臺和路由器；所述表具的數據接口與所述擴頻無線抄表集中器的第一通訊模塊串口連接；所述的管理後臺設置有與所述擴頻無線抄表集中器的第二通訊模塊進行數據傳輸的接口，所述擴頻無線抄表集中器將所述表具採集的數據直接傳輸到管理後臺或者路由器，再通過路由器傳輸數據到管理後臺。
所述擴頻無線抄表集中器在其覆蓋的通信範圍內，通過無線遠傳模塊能夠連接到所述通信範圍內的其他無線抄表集中器。
所述表具與所述擴頻無線抄表集中器採用一體化方式安裝。
如圖2所示，為傳統的四級架構抄表解決方案，其中，採集器和集中器間需要布通訊線，施工複雜，當小區較大時，線路過長，導致通訊效果差，系統不穩定。如圖3所示，本發明的系統採用三級架構，其中，集中器間可通過擴頻無線模塊進行路由通訊，當一臺集中器的GPRS發生故障時，通過路由功能，可採用另外一臺集中器的GPRS或CDMA模塊完成和管理中心的通訊。
本發明的實施例之一，採用擴頻無線抄表集中器，空曠距離可達5公裡，在一800餘戶的小區，通過在中庭安裝1臺擴頻無線抄表集中器，即可管理該小區800餘只表具。實踐表明，該無線抄表系統簡化了施工難度，以往相同規模的小區，集中器和採集器施工周期至少20天以上，採用本發明以後，集中器從選點到完成施工，僅需2天時間。目前系統抄表穩定，一次抄表率>98%,用戶滿意度高，項目已順利驗收，並正常運行多日。
以上內容僅描述了本發明的基本原理和主要特點。本行業的技術人員應該了解到，在不脫離本發明所附權利要求書所限定的精神和範圍內，從形式上和細節上對本發明所做出的變化，均在本發明權利要求所保護的範圍內。