CN102185747A - 一种远程自动抄表系统 - Google Patents

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李小辉
陈凯
龙瑞金
胡灯柯
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Abstract

本发明的目的是提供一种远程自动抄表系统，采用M-Bus总线方式，并且简化了传输方式，能低成本高效率地达到远程抄表的目的。为了达到所述效果，本发明一种远程自动抄表系统，包括主系统，连接公用事业仪表联抄系统和服务器，所述服务器上还连接若干公用商品服务装置，所述公用事业仪表联抄系统包括用于读取公用商品服务装置信息的公用事业仪表，公用事业仪表分设为主机和从机，一个固定区域中的公用事业仪表包括1个主机和多个从机，主机中设置有M-Bus主模块，从机中设置有M-Bus从模块由于采用了所述技术方案，使用集成M-Bus模块的仪表总线，可以方便地实现户用电表、水表、热量表等公共事业仪表的联网和远程抄表功能。

Description

一种远程自动抄表系统
技术领域
本发明涉及一种现场总线收费方式，尤其涉及一种远程自动抄表系统。
背景技术
对于一个远程抄表系统来讲，总线上传输的数据就是终端用户所消费的水、电、气等重要数据，因此对总线的抗外部干扰性要求非常高，要能抵抗各种容性、感性的偶合干扰，所有从设备及从设备和主设备之间都相互隔离。同时又要求组网成本相对较低，传输线无须使用屏蔽电缆，而且为节约成本，要采用远程供电的方式给从设备提供电源，以尽可能减少元器件的使用。解决这些现实的问题必须要采用一种合适的总线结构。如专利号为03132268.9的发明专利《网络智能表计量终端的DCPL现场总线及网络预收费网桥》中就公开了一种用于远程抄表系统的网络智能表计量终端的DCPL现场总线。该发明主机上连接多台现场从机，特征是从机分别是若干网络智能型水表终端、煤气表终端和家庭配电终端，在一根双绞线上连接多台现场从机及可寻址远程数字通讯功能、并提供直流电源的现场总线。网络预收费网桥设有CPU、其上连接有数据存储芯片、模拟开关、显示驱动电路、光耦合器以及经调制解调芯片连接的通讯芯片，特征是CPU还连接有射频卡读写模块，用户通过网桥形成户外刷卡信息交互。网桥主机上有连接从机的DCPL现场总线端口；连接小区管理计算机的RS485或CAN总线端口。用户的IC卡通过网桥非接触刷卡，数据通过网桥读写、管理，并通过DCPL网络将数据送到该用户网络智能表计量终端。但是其需要单独的一个控制主机，并且在总线上需要设置额外的接线盒进行端点中转。最为麻烦的是该系统水、电、气终端都需要定制特殊匹配，无论是整体新设还是旧线改造的成本都非常大，难以普及。适用范围很有限，而且成本过高。
发明内容
本发明的目的是提供一种远程自动抄表系统，采用M-Bus总线方式，并且简化了传输方式，能低成本高效率地达到远程抄表的目的。
为了达到所述效果，本发明一种远程自动抄表系统，包括主系统，主系统上设有多个端口，主系统通过端口分别连接公用事业仪表联抄系统、控制访问服务器和公用商品服务装置，控制访问服务器连接各个服务供应商，其特征在于：所述控制访问服务器上还连接若干公用商品服务装置，所述公用事业仪表联抄系统包括用于读取公用商品信息的公用事业仪表，公用事业仪表包括1个主机和多个从机，主机中设置有M-Bus主模块，从机中设置有M-Bus从模块，主机通过有线或无线M-Bus方式连接多个从机并通过总线进行数据通信，主机为从机提供工作电源。
优选的，所述主机为电表。在现有的公用事业仪表中，只有电表是有源仪表，而且主机和从机本身所消耗的电能能直接反映到电表中，避免了电表的计数不准确。
优选的，所述主机通过M-Bus主模块发送初始化帧到从机，若存在从机则从机通过M-Bus从模块回复数据，主机随后触发一条请求帧来获取从机的信息内容，主机对所述信息内容进行储存，同时判断该从机的类型，随后根据该从机的类型来设置其地址，按照此轮循次序对总线上需要的所有从机进行通讯，并在一预设周期时刻读取从机的运行状态，再根据所述运行状态进行数据处理并决定本次数据的有效性，若状态正常，则读取从机对应的公用事业仪表所读取的公用商品服务装置信息。预设周期时刻需要通过电表运行环境实际情况进行设置，在用电量较大的地区，通常设置半小时到一小时作为一个计费周期，以避免长时间计费误差较大。而在一些用电频率较低的地区，则可以将一个抄表周期，例如一个月一次，作为预设的周期，以减少能量的损耗。
优选的，所述从机的公用商品服务装置信息内容包括公用商品消耗量、阀门状态，主机能够获得阀门状态信息。这样的结构方便对仪表的维护。
优选的，从机设置有闲时休眠功能，在未收到数据请求的情形下，在数据处理后的一预设时间与下一次预设时间周期时刻之间的时间段内进行休眠。这样能够节省能源。
由于采用了所述技术方案，M-Bus仪表总线是一种低成本的户用电子系统，使用集成M-Bus模块的仪表总线，并且将M-Bus模块集成在公用事业仪表主机中，分层管理，简化了整体结构，可以方便地实现户用电表、水表、热量表等公共事业仪表的联网和远程抄表功能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种远程自动抄表系统主系统结构示意图。
图2为本发明一种远程自动抄表系统的公用事业仪表联抄系统结构示意图。
图3为本发明一种远程自动抄表系统的采用无线M-Bus总线的公用事业仪表联抄系统结构示意图。
图4为本发明一种远程自动抄表系统的带Dongle的公用事业仪表联抄系统结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2以及图3所示，本发明一种远程自动抄表系统，主系统，主系统上设有多个端口，主系统通过端口分别连接公用事业仪表联抄系统1、控制访问服务器2和公用商品服务装置3，控制访问服务器2连接各个服务供应商6，所述控制访问服务器2上还连接若干公用商品服务装置3，所述公用事业仪表联抄系统1包括用于读取公用商品信息的公用事业仪表4，公用事业仪表4包括1个主机41和多个从机42，主机41中设置有M-Bus主模块，从机42中设置有M-Bus从模块，主机41通过有线或无线M-Bus方式连接多个从机42并通过总线进行数据通信，主机41为从机42提供工作电源。
和现有技术相比较，本发明直接将主机41设置在公用事业仪表4中，简化了整体系统的结构。
由于现有技术中只有电表是有源的公用事业仪表4，因此需要将电表作为主机41。但是随着科技的发展，不排除别的公用事业仪表4作为主机41使用。而且采用电表作为主机41能直接将主机41和从机42的能量消耗计算，不会因此导致电量计算不准确。
工作时，所述主机41通过M-Bus主模块发送初始化帧到从机42，若存在从机42则从机42通过M-Bus从模块回复数据，主机41随后触发一条请求帧来获取从机42的信息内容，主机41对所述信息内容进行储存，同时判断该从机42的类型，随后根据该从机42的类型来设置其地址，按照此轮循次序对总线上需要的所有从机42进行通讯，并在一预设周期时刻读取从机42的运行状态，再根据所述运行状态进行数据处理并决定本次数据的有效性，若状态正常，则读取从机42对应的公用事业仪表4所读取的公用商品服务装置3信息。
M-Bus总线通信可以通过有线的传统双线，也可以采用无线M-Bus总线方式，用于克服布线的困难。
为了提高整体的保密性能，如图4所述主机41与从机42之间设有Dongle5，所述Dongle5与主机41通过有线M-Bus总线连接，并与从机42进行无线通讯。Dongle就是俗话所称的加密狗，Dongle经常被认为是硬件保护，它是一个可被附加在计算机并口、串口或USB上的小插件，它包含厂家烧制的EPROM和定制的专用集成电路。Dongle保护的原理就是软件开发者在程序里经常检查Dongle中的单元的并对比返回值，这种检查可以是直接读单元或者是使用某种内部算法。采用Dongle可以对总线进行额外的加密，确保系统数据不会被别有用心的人所利用。
为了在一些突发事件中能直接控制阀门，所述从机42的公用商品服务装置3信息内容包括公用商品消耗量、阀门状态，主机41直接能看到阀门状态。一旦发生火灾，地震等意外灾害，能及时对应。
为了节约能源，从机42设置有闲时休眠功能，在未收到数据请求的情形下，在数据处理后的一预设时间与下一次预设时间周期时刻之间的时间段内自动进行休眠。
所述公用事业仪表4包括电能表、水表、燃气表、热表这些能读取公用商品服务装置3信息的仪表。所述公用商品服务装置3包括但不限于室内用户单元。这样使得本发明的应用范围非常广泛。

Claims (5)

1.一种远程自动抄表系统，包括主系统，主系统上设有多个端口，主系统通过端口分别连接公用事业仪表联抄系统(1)、控制访问服务器(2)和公用商品服务装置(3)，控制访问服务器(2)连接各个服务供应商(6)，其特征在于：所述控制访问服务器(2)上还连接若干公用商品服务装置(3)，所述公用事业仪表联抄系统(1)包括用于读取公用商品信息的公用事业仪表(4)，公用事业仪表(4)包括1个主机(41)和多个从机(42)，主机(41)中设置有M-Bus主模块，从机(42)中设置有M-Bus从模块，主机(41)通过有线或无线M-Bus方式连接多个从机(42)并通过总线进行数据通信，主机(41)为从机(42)提供工作电源。
2.如权利要求1所述的远程自动抄表系统，其特征在于：所述主机(41)为电表。
3.如权利要求1所述的远程自动抄表系统，其特征在于：所述主机(41)通过M-Bus主模块发送初始化帧来检测总线是否存在从机(42)，若存在从机(42)则从机(42)通过M-Bus从模块回复数据，主机(41)随后触发一条请求帧来获取从机(42)的信息内容，主机(41)对所述信息内容进行储存，同时判断该从机(42)的类型，随后根据该从机(42)的类型来设置其地址，按照此轮循次序对总线上需要的所有从机(42)进行通讯，并在一预设周期时刻读取从机(42)的运行状态，再根据所述运行状态进行数据处理并决定本次数据的有效性，若状态正常，则读取从机(42)对应的公用事业仪表(4)所读取的公用商品服务装置(3)信息。
4.如权利要求1所述的远程自动抄表系统，其特征在于：所述从机(42)的公用商品服务装置(3)信息内容包括公用商品消耗量、阀门状态，主机(41)能够获得阀门状态信息。 
5.如权利要求1或3所述的远程自动抄表系统，其特征在于：从机(42)设置有闲时休眠功能，在未收到数据请求的情形下，在数据处理后的一预设时间与下一次预设时间周期时刻之间的时间段内自动进行休眠。 
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