CN101882355A - 无线抄表方法 - Google Patents
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Abstract
一种无线抄表方法，利用具有一定占空比的脉冲信号来控制无线通信模块处于间歇式的工作状态，相对于无线通信模块一直处于工作状态下的现有技术，大大节约了电能消耗，延长了计量仪表供电装置的使用寿命。该方法包括如下步骤：所述控制模块产生具有一定占空比的脉冲信号；利用所述脉冲信号控制所述无线通信模块，即在所述脉冲信号的正脉冲时间内，所述无线通信模块处于工作状态，且在其它时间内，所述无线通信模块处于休眠状态；所述无线通信模块在工作状态下，接收所述抄表装置的抄表指令，并传递给所述控制模块；所述控制模块获得所述抄表指令后，通过所述无线通信模块将所述计量值发送给所述抄表装置，然后再进入间歇式工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及抄表领域，特别是涉及水、电、气、热等抄表领域中的一种无线抄表方法。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，住宅成套率和商品化的不断扩大，居民对住宅周边环境、物业部门管理质量、公共事业服务水平等方面的要求越来越高。与此同时，水、电、气、热等传统的人工进户抄表方式与社会的发展不相适应显得日益明显，抄表入户难、劳动强度大、效率低，给用户和公共事业管理部门双方面都造成了很大困扰。
为了解决这种困扰，无线抄表技术以其易于实现、传输效率高、可靠性高、成本造价低，易于普及等优点而成为未来发展的必然趋势。
然而，现有的无线抄表技术存在电能消耗较大，易受外界干扰等问题。例如：在计量仪表终端处需要设置无线通信模块，接收外界抄表指令，并通过无线通信模块加以传送。而无线通信模块在工作时，需消耗一定的电能，计量仪表又往往利用锂电池等供电，这势必造成电池的使用寿命缩短，需要不断更换电池，给用户和服务人员都带来极大的不便。另外，现有的无线抄表技术中，将计量值转换为数字信号时，往往利用脉冲发讯式传感器。例如，在计量仪表内部的转动位置安装传感器(例如干簧管、霍尔器件、光电器件等)，将机械转动转换成电脉冲信号发送出去，抄表设备实时累计脉冲个数，将其换算成计量仪表的计量值。可见，此时的计量依据是脉冲，因此计量仪表与抄表设备都需要不间断供电，以发送和接收脉冲信号，这势必造成能源的浪费，而且容易因断电导致抄表数据错误。此外，现有的无线抄表技术还容易受到外界因素的影响，例如：管道等其它设备引起的表具抖动会导致误脉冲的产生，导致抄表数据错误；而脉冲在传输过程中容易受到外界电磁波的干扰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是减少计量仪表终端的电能消耗，进而提高其供电装置的使用寿命。
为解决以上技术问题，本发明提供一种无线抄表方法，用以将计量仪表的计量值以无线传输的方式传送给抄表装置，其中计量仪表包括控制模块以及与该控制模块相连的无线通信模块和数据采集器，该方法包括以下步骤：所述控制模块产生具有一定占空比的脉冲信号；利用所述脉冲信号控制所述无线通信模块，即在所述脉冲信号的正脉冲时间内，所述无线通信模块处于工作状态，且在其它时间内，所述无线通信模块处于休眠状态；所述无线通信模块在工作状态下，接收所述抄表装置的抄表指令，并传递给所述控制模块；所述控制模块获得所述抄表指令后，通过所述无线通信模块将所述计量值发送给所述抄表装置，然后再进入间歇式工作状态。
进一步的，所述占空比为0.001至0.01。
进一步的，所述占空比为0.005。
进一步的，所述控制模块获得所述抄表指令后，发送所述计量值之前，还包括：所述控制模块控制所述数据采集器开启；所述数据采集器采集所述计量仪表的计量值，并发送给所述控制模块；所述控制模块获取所述计量值后，控制所述数据采集器关闭。
进一步的，所述数据采集器利用光电直读传感器采集所述计量仪表的计量值。
本发明另提供一种无线抄表方法，用以将计量仪表的计量值以无线传输的方式传送给抄表装置，其中计量仪表包括控制模块以及与该控制模块相连的无线通信模块、数据采集器和存储单元，该方法包括以下步骤：所述控制模块控制所述数据采集器开启；所述数据采集器采集所述计量仪表的计量值，并发送给所述控制模块；所述控制模块将所述计量值存储于所述存储单元中，并控制所述数据采集器关闭；所述控制模块产生具有一定占空比的脉冲信号；利用所述脉冲信号控制所述无线通信模块，即在所述脉冲信号的正脉冲时间内，所述无线通信模块处于工作状态，且在其它时间内，所述无线通信模块处于休眠状态；所述无线通信模块在工作状态下，接收所述抄表装置的抄表指令，并传递给所述控制模块；所述控制模块获得所述抄表指令后，通过所述无线通信模块将所述计量值发送给所述抄表装置，然后再进入间歇式工作状态。
进一步的，所述占空比为0.001至0.01。
进一步的，所述占空比为0.005。
进一步的，所述数据采集器利用光电直读传感器采集所述计量仪表的计量值。
综上所述，以上无线抄表方法，利用具有一定占空比的脉冲信号来控制无线通信模块处于间歇式的工作状态，相对于无线通信模块一直处于工作状态下的现有技术，大大节约了电能消耗，延长了计量仪表供电装置的使用寿命。
进一步，利用光电直读传感器代替现有的脉冲发讯式传感器来采集计量值，可定期启动数据采集器，而无需一直保持数据采集器处于供电状态，如此，减少电能消耗，进一步延长其供电电源的使用寿命。且以这种方式采集计量值，不易受外界因素影响，使得传送数据更为准确。
附图说明
图1为本发明所提供的无线抄表方法所应用的系统的组成示意图；
图2为本发明一实施例所提供的无线抄表方法的流程示意图；
图3为图2中步骤S4的进一步流程示意图；
图4为本发明另一实施例所提供的无线抄表方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，给出较佳实施例并结合附图，对本发明作进一步说明。
请参考图1，其为本发明所提供的无线抄表方法所应用的系统的组成示意图。该系统包括计量仪表100和抄表装置200。而以下无线抄表方法即用以将计量仪表100的计量值以无线传输的方式传送给抄表装置200。如图所示，计量仪表100包括无线通信模块110、数据采集器120、控制模块130。其中无线通信模块110用以实现计量仪表100与抄表装置之间的数据交换；而数据采集器120用以采集计量仪表100的计量值；控制模块130连接于无线通信模块110和数据采集器120之间，实现对无线通信模块110及数据采集器120的管理。
请继续参考图2，其为本发明一实施例所提供的无线抄表方法的流程示意图。该无线抄表方法变可应用于图1所示的系统中，从而以无线抄表方式代替现有的手工入户抄表方式，以解决手工抄表入户难、劳动强度大、效率低，且准确性和及时性得不到可靠的保障的问题。如图所示，该无线抄表方法包括以下步骤：
S1：控制模块130产生具有一定占空比的脉冲信号；
S2：利用脉冲信号控制无线通信模块110，即在脉冲信号的正脉冲时间内，无线通信模块110处于工作状态，且在其它时间内，无线通信模块110处于休眠状态；
S3：无线通信模块在工作状态下，接收抄表装置200的抄表指令，并传递给控制模块130；
S4：控制模块130获得抄表指令后，于脉冲信号的正脉冲时间，通过无线通信模块110将计量值发送给抄表装置200，然后再进入间歇式工作状态。
以上步骤S1中脉冲信号的占空比以及周期需要预先设定好，例如在控制模块130中内置脉冲产生单元与占空比控制单元，脉冲产生单元产生具有一定周期的时钟信号，而占空比控制单元则控制这个时钟信号正脉冲占整个周期的时间，这样便可以得到所需占空比的脉冲信号。为了减少计量仪表的电能消耗，通常将占空比设置的比较小，即使得正脉冲时间占整个周期的比例较小，从而无线通信模块在整个周期内工作的时间较短，从而减少电能消耗。例如：占空比设置为0.001至0.01，较佳的，可以选取0.005。另外，脉冲信号的周期需要足够小，以保证接收到抄表装置的抄表指令。例如：脉冲信号的周期为2s，其中10ms内，无线通信模块110处于工作状态，即占空比为0.005。
可见，本发明利用具有一定占空比的脉冲信号来控制无线通信模块110间歇式的工作状态，相对于无线通信模块一直处于工作状态下的现有技术，其大大节约了电能消耗，延长了计量仪表供电装置的使用寿命。例如，以电池容量为2200mAh的锂电池为供电电源，如果无线通信模块110一直处于工作状态，则电池的使用寿命只有3个月，需要经常更换电池，这势必给用户及抄表人员带来极大的不便。而利用脉冲信号控制无线通信模块110后，同样工作环境下，其电池寿命为4年，大大延长了电池的使用寿命，延长了电池更换的周期，环保，又给人们带来了方便。
而为了进一步减少电能消耗，控制模块130可进一步控制数据采集器120的开启与关闭，例如，以控制数据采集器120电源开断的方式控制其启动与关闭。那么，通常状态下，数据采集器120处于休眠状态，控制模块130获得抄表指令后，再控制数据采集器120开启，采集计量仪表的计量值，且在获取计量值后，控制模块130控制数据采集器120关闭，继续处于休眠状态。这样，便可以大大减少能源消耗。具体请参考图3，其为图2中步骤S4的进一步流程示意图。如图所示，在控制模块130获得抄表指令后，发送计量值之前，还包括：
S41：控制模块130控制数据采集器120开启；
S42：数据采集器120采集计量仪表100的计量值，并发送给控制模块130；
S43：控制模块130获取计量值后，控制数据采集器120关闭。
但在这种情况下，传统的脉冲发讯式数据采集器不能满足这种要求，为此，在一较佳实施例中，数据采集器120利用光电直读传感器采集计量仪表100的计量值。这样，由于采用了直读式数据采集器，通过感测计量仪表计数字轮的位置，并对其进行编码后以数字信号进行传送，相对于传统的脉冲计数，不需要对设备不间断供电，提高了设备的使用寿命，同时，减少了外界因素的影响。
请继续参考图1，计量仪表100内可加设存储单元140，以对数据采集器120所采集到的计量值进行存储备份。这样，便可以利用控制模块130定期激活数据采集器120，以采集计量仪表100的计量值，并将计量值存储在存储单元140中。而后，当抄表装置200需要抄表时，控制模块130便可以直接从存储单元140中读取计量值，通过无线通信模块110发送给抄表装置。尤其对于几个计量仪表互联的情况，将十分有利于节约电能消耗，互联的计量仪表内都设置有数据采集器，定期将它们的计量值采集过来，存储到其中一个计量仪表的存储单元内。这样，抄表装置进行抄表时，只需与一个计量仪表的无线通信模块进行数据交换即可，从而大大减少了电能消耗。具体请参考图4，其为本发明另一实施例所提供的无线抄表方法的流程示意图。如图所示，该无线抄表方法包括如下步骤：
S100：控制模块130控制数据采集器120开启；
S200：数据采集器120采集计量仪表100的计量值，并发送给控制模块130；
S300：控制模块130将计量值存储于存储单元140中，并控制数据采集器120关闭；
S400：控制模块130产生具有一定占空比的脉冲信号；
S500：利用脉冲信号控制无线通信模块110，即在脉冲信号的正脉冲时间内，无线通信模块110处于工作状态，且在其它时间内，无线通信模块110处于休眠状态；
S600：无线通信模块110在工作状态下，接收抄表装置200的抄表指令，并传递给控制模块130；
S700：控制模块130获得抄表指令后，于脉冲信号的正脉冲时间，通过无线通信模块110将计量值发送给抄表装置200，然后再进入间歇式工作状态。
当然，同以上实施例，步骤S400中所产生的脉冲信号的占空比需预先设定好，例如0.001至0.01，较佳的，可以选取0.005。且数据采集器120利用光电直读传感器采集计量仪表100的计量值。
请参考表1，其为无线通信模块110在一实施例中的参数表，从图中可以看出，无线通信模块110在休眠状态时的工作电流(4μA)远远小于工作状态(包括接收模式，为12.5mA与发射模式，小于30mA)，而且工作状态在整个脉冲信号周期所占的比例很小，所以大大节约了电能消耗，提高了供电装置的使用寿命。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
表1
| 参数 | 数值 | 单位 |
| 最低电压 | 1.9 | V |
| 最大发射功率 | 10 | dBm |
| 最大传输率(曼切斯特编码) | 100 | kbps |
| 输出功率为-10dBm时的工作电流 | 11 | mA |
| 接收模式时工作电流 | 12.5 | mA |
| 发射模式时工作电流 | ＜30 | mA |
| 温度范围 | -40至85 | ℃ |
| 休眠时工作电流 | 4 | μA |
| 工作频段 | 433、470、902 | MHz |
Claims (9)
1.一种无线抄表方法，用以将计量仪表的计量值以无线传输的方式传送给抄表装置，其中计量仪表包括控制模块以及与该控制模块相连的无线通信模块和数据采集器，其特征是，包括以下步骤：
所述控制模块产生具有一定占空比的脉冲信号；
利用所述脉冲信号控制所述无线通信模块，即在所述脉冲信号的正脉冲时间内，所述无线通信模块处于工作状态，且在其它时间内，所述无线通信模块处于休眠状态；
所述无线通信模块在工作状态下，接收所述抄表装置的抄表指令，并传递给所述控制模块；
所述控制模块获得所述抄表指令后，通过所述无线通信模块将所述计量值发送给所述抄表装置，然后再进入间歇式工作状态。
2.根据权利要求1所述的无线抄表方法，其特征是，所述占空比为0.001至0.01。
3.根据权利要求1所述的无线抄表方法，其特征是，所述占空比为0.005。
4.根据权利要求1所述的无线抄表方法，其特征是，所述控制模块获得所述抄表指令后，发送所述计量值之前，还包括：
所述控制模块控制所述数据采集器开启；
所述数据采集器采集所述计量仪表的计量值，并发送给所述控制模块；
所述控制模块获取所述计量值后，控制所述数据采集器关闭。
5.根据权利要求4所述的计量仪表，其特征是，所述数据采集器利用光电直读传感器采集所述计量仪表的计量值。
6.一种无线抄表方法，用以将计量仪表的计量值以无线传输的方式传送给抄表装置，其中计量仪表包括控制模块以及与该控制模块相连的无线通信模块、数据采集器和存储单元，其特征是，包括以下步骤：
所述控制模块控制所述数据采集器开启；
所述数据采集器采集所述计量仪表的计量值，并发送给所述控制模块；
所述控制模块将所述计量值存储于所述存储单元中，并控制所述数据采集器关闭；
所述控制模块产生具有一定占空比的脉冲信号；
利用所述脉冲信号控制所述无线通信模块，即在所述脉冲信号的正脉冲时间内，所述无线通信模块处于工作状态，且在其它时间内，所述无线通信模块处于休眠状态；
所述无线通信模块在工作状态下，接收所述抄表装置的抄表指令，并传递给所述控制模块；
所述控制模块获得所述抄表指令后，通过所述无线通信模块将所述计量值发送给所述抄表装置，然后再进入间歇式工作状态。
7.根据权利要求6所述的无线抄表方法，其特征是，所述占空比为0.001至0.01。
8.根据权利要求6所述的无线抄表方法，其特征是，所述占空比为0.005。
9.根据权利要求6所述的计量仪表，其特征是，所述数据采集器利用光电直读传感器采集所述计量仪表的计量值。
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