CN103761848B - 一种数据集中采集的抄控表系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统，包括管理计算机、通讯模块、数据集中采集器和至少一个安装到用户的抄控终端，其中，所述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接，用于发送采集指令，所述数据集中采集器与抄控终端无线连接，所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据，并通过所述数据集中采集器和通讯模块将信息数据发送到管理计算机，以简化用户操作实现数据集中采集，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。

Description

一种数据集中采集的抄控表系统

技术领域

本发明实施例涉及自动化仪表技术领域，尤其涉及一种数据集中采集的抄控表系统。

背景技术

传统的三表（燃气表、水表和电表）抄表手段为人工抄表，即工作人员入户抄表，这种抄表方式不仅效率低，还容易出错，而且工作量非常巨大，人力成本很高，并且还有入户抄表难的问题。

发明内容

本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统，以简化用户操作实现数据集中采集，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。

本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统，包括，管理计算机、通讯模块、数据集中采集器和至少一个安装到用户的抄控终端，其中，所述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接，用于发送采集指令，所述数据集中采集器与抄控终端无线连接，所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据，并通过所述数据集中采集器和通讯模块将信息数据发送到管理计算机。

其中，所述数据集中采集器包括：

电源管理单元，用于为系统提供稳定电压，进行供电；

无线收发模块，与主控单片机连接，用于根据发送控制指令将所述主控单片机加密后的采集指令发送到所述抄控终端，还用于根据接收控制指令接收所述抄控终端的信息数据，并发送到主控单片机；

报警装置，与主控单片机连接，用于根据主控单片机的报警控制指令进行报警提示；

串口单元，与主控单片机连接，用于将所述管理计算机发送的采集指令发送到主控单片机，还用于将所述主控单片机封装加密后的信息数据无线发送到通讯模块；

所述主控单片机，用于对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密，还用于对所述无线收发模块发送的信息数据进行封装加密，并发送到所述串口单元，还用于产生接收控制指令和发送控制指令，还用于根据报警信息产生报警控制指令。

其中，所述主控单片机采用电子密本ECB方式进行加密后传输信息数据，加密算法采用密钥的64bit分组的标准密码算法。

其中，所述电源管理单元，用于按预设时间间隔进行供电。

其中，所述电源管理单元包括：9V电源模块、三端稳压芯片、开关三极管和继电器，所述三端稳压芯片与所述9V电源模块和继电器分别连接，所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、发射极接地、基极通过电阻与所述主控单片机连接。

其中，所述报警装置包括：状态指示单元、液晶显示模块和语音报警器中的任意一种或几种的组合，其中：

状态指示单元，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的状态控制指令进行状态指示；

液晶显示模块，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的显示控制指令进行状态显示；

语音报警器，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的语音控制指令进行语音提示；

所述主控单片机还用于根据信息数据产生状态控制指令、显示控制指令和语音控制指令。

其中，所述数据集中采集器还包括数据存储器，与所述主控单片机连接，用于存储所述主控单片机通过所述无线收发模块获取的信息数据。

其中，所述数据集中采集器还包括键盘单元，与所述主控单片机连接，用于响应所述键盘的输入，并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机；

所述主控单片机，还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。

其中，还包括数据采集中继器，与所述数据集中采集器和抄控终端分别无线连接。

其中，所述通讯模块为GPRS通讯模块或GSM通讯模块。

本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统，通过管理计算机发送采集指令，所述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接，所述数据集中采集器与抄控终端无线连接，从而使所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据，并将信息数据通过数据集中采集器和通讯模块发送到管理计算机，以简化用户操作实现数据集中采集，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。

附图说明

为了更清楚地说明本发明，下面将对本发明中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的一种具体的电路图；

图4为本发明实施例提供的数据采集中继器的一种具体的电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统的结构示意图。如图1所示，所述系统包括：管理计算机11、通讯模块12、数据集中采集器13和至少一个安装到用户的抄控终端14，可以包括燃气表、电表和水表。

其中，所述管理计算机11通过通讯模块12与所述数据集中采集器13连接，所述管理计算机11用于发送采集指令，所述数据集中采集器13与抄控终端14无线连接，所述抄控终端14用于根据所述采集指令采集信息数据，并通过所述数据集中采集器13和通讯模块12将信息数据发送到管理计算机11。

需要说明的是，所述采集指令可以为携带有唯一的抄控终端14地址的指令，所述管理计算机11可以将携带有唯一的抄控终端14地址的采集指令通过公网发送到所述通讯模块12，通过所述通讯模块12和数据集中采集器13将所述采集指令发送到地址对应的抄控终端14，所述抄控终端14根据所述采集指令采集信息数据，并通过所述数据集中采集器13和通讯模块12将信息数据发送到管理计算机11。

本实施例通过管理计算机发送采集指令，所述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接，所述数据集中采集器与抄控终端无线连接，从而使所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据，并将信息数据通过数据集中采集器和通讯模块发送到管理计算机，以简化用户操作实现数据集中采集，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。

进一步地，所述管理计算机11可以将携带有唯一的抄控终端14地址的采集指令加密后通过公网发送到所述通讯模块12，以增加指令传输的安全性。

可选地，所述通讯模块12可以为GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术）通讯模块或GSM（Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统）通讯模块。

作为本发明实施例的一种优选的实施方式，请同时参阅图1、图2，图2为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的结构示意图。如图1、图2所示，所述数据集中采集器13可以包括：电源管理单元131、无线收发模块132、报警装置133、串口单元134和主控单片机135。

其中，所述电源管理单元131用于为系统提供稳定电压，进行供电，具体地，所述电源管理单元131为所述无线收发模块132、报警装置133和主控单片机135提供3.3V稳定电压，为所述通讯模块12提供9V的稳定电压，所述电源管理单元131具有低功耗的优点。

所述无线收发模块132，与主控单片机135连接，用于根据发送控制指令将所述主控单片机135加密后的采集指令发送到所述抄控终端14，还用于根据接收控制指令接收所述抄控终端14的信息数据，并发送到主控单片机135，其中，所述无线收发模块132可以为CC1100无线收发模块。

需要说明的是，无线收发模块132收发符合无线协议标准的信息，例如GSM、GPRS协议标准的信息，无线收发模块132中包含有SIM(Subscriber Identity Module，客户识别模块)卡，其中，SIM卡作为数据集中采集器13的唯一的识别标志。

所述报警装置133，与主控单片机135连接，用于根据主控单片机135的报警控制指令进行报警提示。例如，当主控单片机135读到一些乱码时，经判断为人为进行的数据干扰后，根据报警信息产生报警控制指令，所述报警装置133根据该报警控制指令进行报警提示。

所述串口单元134，与主控单片机135连接，用于将所述管理计算机11发送的采集指令发送到主控单片机135，还用于将所述主控单片机135封装加密后的信息数据无线发送到通讯模块12。

所述主控单片机135，用于对所述串口单元134发送的所述采集指令进行加密，还用于对所述无线收发模块132发送的信息数据进行封装加密，并发送到所述串口单元134，还用于产生接收控制指令和发送控制指令，还用于根据报警信息产生报警控制指令，所述主控单片机135可以为MSP430F149芯片。

需要说明的是，所述无线收发模块132接收所述抄控终端14采集并发送的信息数据，所述无线收发模块132将所述信息所述发送到所述主控单片机135，所述主控单片机135将所述信息数据封装为符合GSM或GPRS协议标准的信息，并加密，然后发送到所述串口单元134。所述串口单元134接收并将所述封装加密后的信息数据发送到所述通讯模块12，所述通讯模块12将接收到的所述封装加密后的信息数据发送到管理计算机11，所述管理计算机11解析后得到该抄控终端14的信息数据。

优选地，所述主控单片机采用电子密本（Electronic Code Book，ECB）方式进行加密后传输信息数据，加密算法采用密钥的64bit分组的标准密码算法。其中，ECB方式是将明文分隔为多个明文分组，分别对每个明文分组加密得到对应的密文分组。接收方接收到各个密文分组后直接解析就可得到相应的明文分组。

本实施方式通过数据集中采集器中报警装置，当存在人为进行的数据干扰时，根据主控单片机产生的报警控制指令进行报警提示，以增加数据传输的安全性，还通过主控单片机对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密，并对接收的信息数据进行封装加密，进一步提升了系统内信息数据传输的安全性，具有稳定性高、抗干扰能力强的优点。

作为本发明实施例的另一种优选的实施方式，还请同时参阅图1、图2、图3，图3为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的一种具体的电路图。在上述优选实施方式的基础上，如1、图2所示，所述电源管理单元131用于按预设时间间隔进行供电，例如，1个月。具体地，如图3所示，所述电源管理单元用于按预设时间间隔进行供电，所述电源管理单元包括：第一电源管理单元1311和第二电源管理单元1312。其中所述第一电源管理单元1311包括：9V电源模块、三端稳压芯片、开关三极管和继电器，所述三端稳压芯片与所述9V电源模块和继电器分别连接，所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、发射极接地、基极通过电阻与所述主控单片机135连接，其中，所述三端稳压芯片可以为LM317芯片。

本实施方式通过电源管理单元达到按预设时间间隔进行供电，以实现抄控终端按所述预设时间间隔采集信息数据，从而降低了系统电能的损耗。

进一步优选地，所述报警装置133可以包括：状态指示单元1331、液晶显示模块1332、语音报警器1333中的一种或几种的组合。

其中，所述状态指示单元1331，与所述主控单片机135连接，用于根据所述主控单片机135的状态控制指令进行状态指示。具体地，所述状态指示单元1331可以由四只发光二极管（Light Emitting Diode，LED）组成，LED可以代表不同的状态，例如，LED熄灭，表示关机；常亮，表示未注册到通讯网络；快闪，表示通信进行中；急闪，表示报警。

所述液晶显示模块1332，与所述主控单片机135连接，用于根据所述主控单片机135的显示控制指令进行状态显示。具体地，所述液晶显示模块1332可以采用8段式液晶显示模块，可以显示抄控终端14的信息数据，当信息数据存在人为的干扰时，进行状态显示，例如，显示“E”，代表Error。

所述语音报警器1333，与所述主控单片机135连接，用于根据所述主控单片机135的语音控制指令进行语音提示，例如：当存在报警信息时，语音报警器1333蜂鸣。

所述主控单片机135还用于根据信息数据产生状态控制指令、显示控制指令和语音控制指令。

通过所述状态指示单元、液晶显示模块、语音报警器中的一种或几种的组合进行报警，以实现报警方式多样化，多种报警方式的有机结合从而保证系统内传输数据的安全可靠运行。

还请同时参阅图2、图3，进一步优选地，所述数据集中采集器13还包括数据存储器136，与所述主控单片机135连接，由所述电源管理单元提供3V稳定电压，用于存储所述主控单片机135通过所述无线收发模块132获取的信息数据。所述数据存储器136可以包括：RAM（Random Access Memory，随机存储器）或AT1024芯片。

进一步优选地，所述数据集中采集器13还包括键盘单元137，与所述主控单片机135连接，由所述电源管理单元提供3V稳定电压，用于响应所述键盘的输入，并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机135；所述主控单片机135，还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。其中，所述键盘单元137可以由4个按键组成，输入的键盘值可以包括：识别软件版本号、查询工作状态、提供复位操作等。

作为本发明实施例的再一种优选的实施方式，在上述各实施方式的基础上，所述系统还包括数据采集中继器，与所述数据集中采集器13和抄控终端14分别无线连接，用于将采集指令发送到所述抄控终端14，还用于将所述抄控终端14根据采集指令采集的信息数据发送到所述数据集中采集器13。

本实施方式通过数据采集中继器，以实现数据集中采集器和抄控终端之间通讯距离的有效扩张，扩大抄控范围。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的数据采集中继器的一种具体的电路图。优选地，所述数据采集中继器可以包括：电源管理单元、无线收发模块142、报警装置和主控单片机144。

其中，优选地，所述电源管理单元用于按预设时间间隔进行供电，所述电源管理单元具体包括：第一电源管理单元1411和第二电源管理单元1412。其中所述第一电源管理单元1411包括：9V电源模块、三端稳压芯片、开关三极管和继电器，所述三端稳压芯片与所述9V电源模块和继电器分别连接，所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、发射极接地、基极通过电阻与所述主控单片机144连接，其中，所述三端稳压芯片可以为LM317芯片。

进一步优选地，所述报警装可以包括：状态指示单元1431、液晶显示模块1432、语音报警器1433中的一种或几种的组合。

进一步优选地，所述数据采集中继器还包括数据存储器145，与所述主控单片机144连接，由所述电源管理单元提供3V稳定电压，用于存储所述主控单片144机通过所述无线收发模块142获取的信息数据。

进一步优选地，所述数据采集中继器还包括键盘单元146，与所述主控单片机144连接，用于响应所述键盘的输入，并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机144；所述主控单片机144，还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。其中，所述键盘单元146可以由4个按键组成，输入的键盘值可以包括：识别软件版本号、查询工作状态、提供复位操作等。

需要说明的是，所述数据采集中继器的各部分的连接关系和工作原理与所述数据集中采集器的各部分的连接关系和工作原理相同，此处不再赘述。其不同之处在于所述数据采集中继器不包含串口单元，而是通过无线收发模块142实现所述数据集中采集器和所述抄控终端的无线交互。具体地说，所述数据采集中继器通过无线收发模块142接收所述数据集中采集器13发送的采集指令，并将所述采集指令发送到抄控终端14，还用于接收所述抄控终端14采集的信息数据，并将所述信息数据发送到所述数据集中采集器13。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；实施例中优选的实施方式，并非对其进行限制，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数据集中采集的抄控表系统，其特征在于，包括，管理计算机、通讯模块、数据集中采集器和至少一个安装到用户的抄控终端，其中，所述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接，用于发送采集指令，所述数据集中采集器与抄控终端无线连接，所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据，并通过所述数据集中采集器和通讯模块将信息数据发送到管理计算机；

所述数据集中采集器包括：

电源管理单元，用于为系统提供稳定电压，进行供电；

无线收发模块，与主控单片机连接，用于根据发送控制指令将所述主控单片机加密后的采集指令发送到所述抄控终端，还用于根据接收控制指令接收所述抄控终端的信息数据，并发送到主控单片机，其中，所述无线收发模块包括SIM卡，所述SIM卡作为所述数据集中采集器的唯一的识别标志；

报警装置，与主控单片机连接，用于根据主控单片机的报警控制指令进行报警提示；

串口单元，与主控单片机连接，用于将所述管理计算机发送的采集指令发送到主控单片机，还用于将所述主控单片机封装加密后的信息数据无线发送到通讯模块；

所述主控单片机，用于对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密，还用于对所述无线收发模块发送的信息数据进行封装加密，并发送到所述串口单元，还用于产生接收控制指令和发送控制指令，还用于根据报警信息产生报警控制指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控单片机采用电子密本ECB方式进行加密后传输信息数据，加密算法采用密钥的64bit分组的标准密码算法。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述电源管理单元，用于按预设时间间隔进行供电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电源管理单元包括：9V电源模块、三端稳压芯片、开关三极管和继电器，所述三端稳压芯片与所述9V电源模块和继电器分别连接，所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、发射极接地、基极通过电阻与所述主控单片机连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述报警装置包括：状态指示单元、液晶显示模块和语音报警器中的任意一种或几种的组合，其中：

状态指示单元，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的状态控制指令进行状态指示；

液晶显示模块，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的显示控制指令进行状态显示；

语音报警器，与所述主控单片机连接，用于根据所述主控单片机的语音控制指令进行语音提示；

所述主控单片机还用于根据信息数据产生状态控制指令、显示控制指令和语音控制指令。

6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于：所述数据集中采集器还包括数据存储器，所述数据存储器与所述主控单片机连接，用于存储所述主控单片机通过所述无线收发模块获取的信息数据。

7.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于：所述数据集中采集器还包括键盘单元，所述键盘单元与所述主控单片机连接，用于响应所述键盘的输入，并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机；

所述主控单片机，还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括数据采集中继器，与所述数据集中采集器和抄控终端分别无线连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述通讯模块为GPRS通讯模块或GSM通讯模块。