CN104933843A - 一种智慧抄表控制系统与实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布一种智慧抄表控制系统与实现方法，如图1所示，该系统包括服务器平台、云端平台、网络接入设备、智慧表、电脑、手持设备、集中控制器；智慧表包括智能通讯控制模块和计量表，集中控制器包括智能通讯控制模块和电源，如图2所示，智能通讯控制模块包括处理器、存储器单元、GPS定位模块、按键、网络通讯单元、电源电压检测单元、电源电流检测单元、电源电量检测单元、传感器以及总线接口。智能通讯控制模块上设计了服务器服务程序，如web服务、应用程序服务等，用户可以直接通过浏览器或客户端软件对模块的参数进行设置。本发明使用简单、方便、结构简单，是抄表智慧化管理的有效的实现方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种互联网技术、控制领域，尤其涉及一种智慧抄表控制系统。
背景技术
住宅区中每个住户家中基本都有水表、电表、煤气表等计量表计，安装位置各异，有些表(如电表)集中安装，有些表(如水表)却分散在住户家中；这样就给管理部门的抄表统计工作带来困难，逐户抄表时要耗费很多人力和时间，而且入户抄表很难一次完成，有时只能估计。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智慧抄表控制系统与实现方法，实现对抄表智慧化管理服务，运用本系统后，再无需进行人工逐户抄表，也无需送水费单、电费单、煤气单等，用户随时通过互联网查询水、电、气的使用情况，并且可以开通按期短信提醒服务。系统还能为用户提供环境的温湿度数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧抄表控制系统与实现方法，实现简单、方便地对抄表远程统一管理。
一种智慧抄表的实现方法，其特征在于，其包括云端平台和可与云端平台通讯的手持设备、电脑、智慧表、服务器平台、集中控制器，该实现方法包括如下步骤：
1)设置参数：
通过浏览器或客户端软件登陆到直接接入到网络接入设备的服务器中，对其进行参数设置；
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号；
3)在管理账号中添加设备：
有智慧表级联时，在管理账号中添加集中控制器、智慧表，否则，在管理账号中添加智慧表，智慧表与智慧表之间支持多层次级联；
4)操控及读取智慧表参数：
在网络覆盖区域内，通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，使用管理账号，可以对智慧表进行操控以及读取智慧表的参数。
在网络覆盖区域内，通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，使用管理账号，可以对智慧表进行操控以及读取智慧表的参数。
一种智慧抄表控制系统，用于通过智慧的方式抄表，包括服务器平台、云端平台、网络接入设备、智慧表、电脑、手持设备、集中控制器；其特征在于，所述的智慧表包括智能通讯控制模块和计量表，所述的集中控制器包括智能通讯控制模块和电源接口，所述的智能通讯控制模块包括处理器、存储器单元、GPS定位模块、按键、网络通讯单元、电源电压检测单元、电源电流检测单元、电源电量检测单元、传感器以及总线接口。
本发明所述的一种智慧抄表控制系统与实现方法，所有抄表通过云端平台统一管理，共享服务器平台、云端平台以及与云端联接的其它设备的资源，实现简单，使用方便。
步骤1)中，通过浏览器或客户端软件登陆到直接接入到网络接入设备的集中控制器、智慧表的服务器中，对其进行参数设置；
步骤2)中，通过管理账号对集中控制器、智慧表进行统一管理；
步骤3)中，有智慧表级联时，在管理账号中添加集中控制器、智慧表，否则，在管理账号中添加智慧表，智慧表与智慧表之间支持多层次级联；
步骤4)中，所述的网络覆盖区域包括互联网、局域网、3G、4G的一种或多种。
作为优选，所述的网络通讯单元为有线网络通讯、无线网络通讯的一种或两种；所述的总线接口为有线网络通讯、无线网络通讯的一种。有线网络通讯是通过有线的方式与互联网、局域网等网络联接；无线网络通讯是通过无线的方式与互联网、局域网等网络联接；智慧表直接接入网络接入设备时，不需要集中控制器，网络通讯单元只需要具备有线网络通讯或无线网络通讯的一种；智慧表多层次级联时，集中控制器需具备接入网络接入设备以及为智慧表提供接入的网络通讯功能，智慧表需具备接入上一层级以及为下一层级智慧表提供接入的网络通讯功能；所述的总线接口为所述的智能通讯控制模块与计量表提供数据交互接口。
作为优选，所述的智慧表是水表、电表、煤气表、天燃气表、液化石油气表的一种或多种；所述的智慧表之间支持多层次级联，级联方式是有线网络方式、无线网络方式的一种或两种；所述的电源接口为交流220伏、交流380伏、直流24伏、直流12伏、直流5伏的一种；所述的智慧表具有电源电压检测、电源电流检测、电源电量检测的功能。所述的智慧表之间支持多层次级联是指一些智慧表不直接联接网络接入设备，通过集中控制器与网络联接，多层次级联是指集中控制器(如图4、图5所示)直接联接网络接入设备，第一个智慧表与集中控制器联接，第二个智慧表与第一个智慧表联接，第三个智慧表与第二个智慧表联接， 以此类推，组成级联智慧表网络。
进一步优选，所述的无线网络通讯为wifi、3G、4G、GPRS、zigbee、蓝牙、NFC、红外的一种或多种；所述的有线网络通讯为串口、485、USB、Can、Profi Bus、DeviceNet、FF、LonWorks、 Wor I dFIP、ControINet、Ethernet、PLC电力线载波的一种或多种。所述的无线网络通讯，采用wifi方便接入互联网或局域以太网网络，采用zigbee方便接入zigbee网络，与zi gbee节点互联互通，采用蓝牙方便接入蓝牙网络，与蓝牙设备互联互通，采用3G、4G方便接入移动网络，与移动设备互联互通，采用NFC方便与射频设备互联互通，采用红外方便与红外设备互联互通；所述的有线网络通讯，采用USB方便与USB设备互联互通，采用Ethernet方便与互联网或局域以太网设备互联互通，采用工业总线，方便与工业总线接口的设备互联互通。
作为优选，所述的网络接入设备为有线路由器、无线路由器、通讯基站的一种或多种；所述的服务器平台为局域网服务器或互联网服务器的一种或两种。电脑等设备通过Ethernet的方式接入互联网、局域网时，网络接入设备为有线路由器；电脑等设备通过WIFI的方式接入互联网、局域网时，网络接入设备为无线路由器；电脑等设备通过3G或4G的方式接入互联网、局域网时，网络接入设备为通讯基站；智慧表之间级联时，采用工业总线时，可以不需要网络接入设备。
作为优选，所述的智能通讯控制模块具有服务器服务功能，通过浏览器或客户端软件对所述的智能通讯控制模块进行参数设置，其中服务器服务功能包括web服务、应用程序服务的一种或两种；所述的智能通讯控制模块具有WPS功能。用浏览器或客户端软件进行参数设置，方便用户操作，可以方便对智慧表进行读、写操作，轻松的让智慧表工作在理想状态，也可以轻松获取智慧表的状态；路由器有一个WPS功能按键，同时按所述的智能通讯控制模块与路由器的WPS按键，能方便的把智慧表接入到路由器。
作为优选，所述的传感器为环境温湿度传感器、环境PM2.5传感器的一种或多种。通过环境温湿度传感器，智慧表能感知所处环境的温湿度，通过环境PM2.5传感器，智慧表能检测出所处环境的PM2.5浓度。
作为优选，所述的智慧表具有定位功能。定位功能是定位智慧表所处的位置，通过GPS定位模块定位智慧表所处的位置，智慧表自动在地图上找到自己的位置，不仅方便用户操作，而且可以防盗以及方便维修定位等。
本发明操作简单、扩展性强，为抄表提供一种便捷的、低成本的、高效的方案。
附图说明
图1是基于本发明的智能通讯控制模块的示意图。
图2是基于本发明的基于wifi的一种智慧抄表控制系统的示意图。
图3是基于本发明的基于4G或3G的一种智慧抄表控制系统的示意图。
图4是基于本发明的基于wifi级联的一种智慧抄表控制系统的示意图。
图5是基于本发明的基于4G或3G级联的一种智慧抄表控制系统的示意图。
具体实施方式
下列结合附图以示例的方式对本方案的实施进行说明。
1.实施例1：
图2是基于本发明的基于wifi的一种智慧抄表控制系统的示意图。图1是基于本发明的智能通讯控制模块的示意图。图1所示，所述的智能通讯控制模块的处理器以Cortex M3内核的处理器STM32F105为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，网络通讯单元采用通用的无线wifi模块，无线wifi模块与处理单元通过串口连接，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心，所述的智能通讯控制模块的电源接口采用Can与计量表进行数据交换。
智慧表主要包括智能通讯控制模块、计量表，图2所示，所有的智慧表直接接入城市免费WIFI，当然，也可以接入其它WIFI，工作流程如下：
1)设置智慧表参数：
通过浏览器或客户端软件登陆到智慧表的服务器中，对智慧表进行参数设置。设置智慧表参数可以在现场进行，如果已知WIFI接入端的SSID，也可以在出厂时完成。在智慧表接入WIFI后，也可以通过远程设置参数。
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号。
3)在管理账号中添加智慧表：
在管理账号中添加所有欲操控的智慧表。
4)操控及读取智慧表参数：
以上工作完成后，就可以在互联网覆盖的任何区域对智慧表进行操控。
此施例主要应用在城市居民的水表、电表、煤气表、天燃气表、液化石油气表管理上，具有操作简单、施工方便、维护方便、管理智慧化的特点。
2.实施例2：
图3是基于本发明的基于4G或3G的一种智慧抄表控制系统的示意图。图1是基于本发明的智能通讯控制模块的示意图。图1所示，所述的智能通讯控制模块的处理器以Cortex M3内核的处理器STM32F105为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，网络通讯单元采用通用的4G模块，也可以使用3G模块，模块与处理单元通过串口连接，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心，所述的智能通讯控制模块的电源接口采用Can与计量表进行数据交换。
智慧表主要包括智能通讯控制模块、计量表，图3所示，所有的智慧表直接接入通讯基站，工作流程如下：
1)设置智慧表参数：
每个智慧表内都有一张4G或3G卡，通过浏览器或客户端软件登陆到智慧表的服务器中，对智慧表进行参数设置。设置智慧表参数可以在现场进行，也可以通过远程设置参数。
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号。
3)在管理账号中添加智慧表：
在管理账号中添加所有欲操控的智慧表。
4)操控及读取智慧表参数：
以上工作完成后，就可以在通讯网络覆盖的任何区域对智慧表进行操控。
此施例主要应用在非城市区域，无线WIFI覆盖比较困难的居民的水表、电表、煤气表、天燃气表、液化石油气表管理上，具有操作简单、施工方便、维护方便、管理智慧化的特点，但是使用成本要比实施例1高一些。
3.实施例3：
图4是基于本发明的基于wifi级联的一种智慧抄表控制系统的示意图。图4所示，集中控制器包括智能通讯控制模块、电源接口，图1是基于本发明的智能通讯控制模块的示意图。图1所示，集中控制器内的智能通讯控制模块的处理器以Cortex A8内核的处理器Am335x为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，网络通讯单元与网络接入设备之间采用通用的无线wifi模块联接，无线wifi模块与处理单元通过串口连接，网络通讯单元与智慧表之间采用485总线联接(用zigbee模块也行)，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电 压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心。
智慧表主要包括智能通讯控制模块、计量表，图1所示，智慧表的智能通讯控制模块的处理器以Cortex M3内核的处理器STM32F105为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，智慧表的网络通讯单元与上一层级之间采用485总线联接，智慧表的网络通讯单元与下一层级智慧表之间采用的485总线联接，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心，所述的智能通讯控制模块的电源接口采用Can与计量表进行数据交换。
图4所示，所有的集中控制器直接接入城市免费wifi，当然也可以接入到其它wifi，智慧表之间采用级联的方式，即第一个智慧表与集中控制器联接，第二个智慧表与第一个智慧表联接，第三个智慧表与第二个智慧表联接，以此类推，在此案例中，采用485总线级联，当然也可以采用zigbee、其它工业总线的方式级联。工作流程如下：
1)设置集中控制器参数：
通过浏览器或客户端软件登陆到集中控制器的服务器中，对集中控制器进行参数设置。设置集中控制器参数可以在现场进行；在已知接入wifi的SSID的情况下，也可以在出厂时完成设置；在集中控制器接入wi f i后，也可以通过远程设置参数。
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号。
3)在管理账号中添加集中控制器与智慧表：
在管理账号中添加所有欲操控的集中控制器以及其下面的智慧表。
4)操控及读取集中控制器与智慧表参数：
以上工作完成后，就可以在互联网覆盖的任何区域对集中控制器及其下面的智慧表进行操控。
此施例主要应用在无线WIFI有覆盖，但覆盖面不大的的区域，具有操作简单、施工方便、维护方便、管理智慧化的特点，但是材料成本要比实施例1、实施例2高一些。
4.实施例4：
图5是基于本发明的基于4G或3G级联的一种智慧抄表控制系统的示意图。图5所示，集中控制器包括智能通讯控制模块、电源接口，图1是基于本发明的智能通讯控制模块的示意图。图1所示，集中控制器内的智能通讯控制模块的处理器以Cortex A8内核的处理器Am335x为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，集中控制器的网络通讯单元与网络接入设备之间采用通用的4G模块联接(也可以采用3G模块)，模块与处理单元通过串口连 接，集中控制器的网络通讯单元与下一层级智慧表之间采用zigbee模块模块联接，(工业总线方式也行)，zigbee模块与处理单元通过串口连接，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心。
智慧表主要包括智能通讯控制模块、计量表，图1所示，智慧表的智能通讯控制模块的处理器以Cortex M3内核的处理器STM32F105为核心，GPS定位模块用通用的GPS模块，通过串口与处理单元连接，按键用来输入命令和数据，存储单元用来保存数据与系统运行时参数，智慧表的网络通讯单元与上一层级之间采用zigbee模块联接，zigbee模块与处理单元通过串口连接，智慧表的网络通讯单元与下一层级智慧表之间采用的zigbee模块联接，zigbee模块与处理单元通过串口连接，环境温湿度传感器采用以DHT11为核心，环境PM2.5传感器采用霍尼韦尔PM2.5传感器，电源电压检测单元主要功能检测智慧表电源的电压值，采用以TI的TLC1543为核心、电源电流检测单元采用电流互感器、电源电量检测单元采用以计量芯片BL6523A为核心，所述的智能通讯控制模块的电源接口采用Can与计量表进行数据交换。
图5所示，所有的集中控制器直接接入通讯基站，智慧表之间采用级联的方式，即第一个智慧表与集中控制器联接，第二个智慧表与第一个智慧表联接，第三个智慧表与第二个智慧表联接，以此类推，在此案例中，采用z i gbee的方式级联，当然也可以采用工业总线的方式级联。工作流程如下：
1)设置集中控制器参数：
每个集中控制器内都有一张4G或3G卡，通过浏览器或客户端软件登陆到集中控制器的服务器中，对集中控制器进行参数设置。设置集中控制器参数可以在现场进行，也可以通过远程设置参数。
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号。
3)在管理账号中添加集中控制器、智慧表：
在管理账号中添加所有欲操控的集中控制器以及其下面的智慧表。
4)操控及读取集中控制器、智慧表参数：
以上工作完成后，就可以在通讯网络覆盖的任何区域对集中控制器及其下面的智慧表进行操控。
此施例主要应用在无线WIFI无法覆盖的区域，具有操作简单、施工方便、维护方便、管理智慧化的特点。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智慧抄表控制系统，用于通过智慧的方式抄表，包括服务器平台、云端平台、网络接入设备、智慧表、电脑、手持设备、集中控制器；其特征在于，所述的智慧表包括智能通讯控制模块和计量表，所述的集中控制器包括智能通讯控制模块和电源接口，所述的智能通讯控制模块包括处理器、存储器单元、GPS定位模块、按键、网络通讯单元、电源电压检测单元、电源电流检测单元、电源电量检测单元、传感器以及总线接口。
2.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的网络通讯单元为有线网络通讯、无线网络通讯的一种或两种；所述的总线接口为有线网络通讯、无线网络通讯的一种。
3.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的智慧表是水表、电表、煤气表、天燃气表、液化石油气表的一种或多种；所述的智慧表之间支持多层次级联，级联方式是有线网络方式、无线网络方式的一种或两种；所述的电源接口为交流220伏、交流380伏、直流24伏、直流12伏、直流5伏的一种；所述的智慧表具有电源电压检测、电源电流检测、电源电量检测的功能。
4.如权利要求2、权利要求3所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的无线网络通讯为wifi、3G、4G、GPRS、zigbee、蓝牙、NFC、红外的一种或多种；所述的有线网络通讯为串口、485、USB、Can、Profi Bus、DeviceNet、FF、LonWorks、WorIdFI P、Contro INet、Ethernet、PLC电力线载波的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的网络接入设备为有线路由器、无线路由器、通讯基站的一种或多种；所述的服务器平台为局域网服务器或互联网服务器的一种或两种。
6.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的智能通讯控制模块具有服务器服务功能，通过浏览器或客户端软件对所述的智能通讯控制模块进行参数设置，其中服务器服务功能包括web服务、应用程序服务的一种或两种；所述的智能通讯控制模块具有WPS功能。
7.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的传感器为环境温湿度传感器、环境PM2.5传感器的一种或多种。
8.如权利要求1所述的一种智慧抄表控制系统，其特征在于，所述的智慧表具有定位功能。
9.一种智慧抄表的实现方法，其特征在于，其包括云端平台和可与云端平台通讯的手持设备、电脑、智慧表、服务器平台，该实现方法包括如下步骤：
1)设置参数：
通过浏览器或客户端软件登陆到直接接入到网络接入设备的集中控制器、智慧表的服务器中，对其进行参数设置；
2)建立管理账号：
通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，建立管理账号；
3)在管理账号中添加设备：
有智慧表级联时，在管理账号中添加集中控制器、智慧表，否则，在管理账号中添加智慧表，智慧表与智慧表之间支持多层次级联；
4)操控及读取智慧表参数：
在网络覆盖区域内，通过浏览器或客户端软件登陆到云端平台，使用管理账号，可以对智慧表进行操控以及读取智慧表的参数。
10.如权利要求9所述的一种智慧抄表的实现方法，其特征在于，所述的步骤1)中，通过浏览器或客户端软件登陆到智慧表的服务器中，对智慧表进行参数设置；所述的步骤2)中，通过管理账号对智慧表进行统一管理；所述的步骤3)中，智慧表与智慧表之间支持多层次级联；所述的步骤4)中，所述的网络覆盖区域包括互联网、局域网、3G、4G的一种或多种。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150923 |