CN105185075A - 一种燃气表通信组网方法和系统 - Google Patents

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王东山
王立城
高飞
赵冲
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北京智芯微电子科技有限公司
国家电网公司
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Abstract

本发明公开了一种燃气表通信组网方法和系统,其中,该系统包括:燃气表、桥接模块、集中器、远程数据中心,所述桥接模块与所述燃气表进行通信,读取所述燃气表的燃气数据;所述桥接模块通过电力线与所述集中器进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器;所述集中器通过公共网络与所述远程数据中心进行通信,将接收到的燃气数据发送到所述远程数据中心。本发明的燃气表通信组网方法和系统,通信稳定,有效利用现有的电力线线路,无需占用额外的无线频率和信道资源,无无线电辐射污染;采用电力线载波通信,桥接模块之间可以进行通信中继,扩展了通信距离,提高了系统规模和容量。

Description

_种燃气表通信组网方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及无线通信和电力线载波通信技术领域,具体地,涉及一种燃气表通信组网方法和系统。
背景技术
[0002] 城市燃气系统在我国的应用相当广泛,燃气工业系统的不断发展为城市人民生产和生活提供了重要保障,然而在燃气表抄表收费方面存在着大量问题需要解决,因为当前很多居民住宅的燃气表大多安装在家庭内部。人工抄表效率低,挨户抄表干扰了人们正常的生活。因此提高工作效率,抄表准确,又不能影响用户的正常生活,提供优质服务的燃气表自动抄表收费管理势在必行,是燃气部门需要解决的一个重要问题。
[0003]当前国内外已公知的智能燃气表或传统燃气表自动抄表系统,多数采用微功率无线自组织网络通信或者无线+GPRS公网进行通信和组网的方式,通信受到墙壁阻挡而且距离长,使得燃气表电池消耗大,使用时间缩短;对于不能直达或者说需要穿墙通信的位置,通过无线中继通信的方式更是需要消耗更多的电池电量。
[0004] 因此,在燃气表自动抄表方面,当前采用的微功率无线自组织网络通信或者无线+GPRS公网进行通信和组网的方式存在功耗大,通信不稳定,结构复杂、系统容量小等缺点。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术中存在的燃气表抄表过程中采用的组网通信功耗大、不稳定的技术问题,本发明提出了一种燃气表通信组网方法及系统。
[0006] 本发明的燃气表通信组网系统,包括:
[0007] 燃气表、桥接模块、集中器、远程数据中心,所述桥接模块与所述燃气表进行通信,读取所述燃气表的燃气数据;
[0008] 所述桥接模块通过电力线与所述集中器进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器;
[0009] 所述集中器通过公共网络与所述远程数据中心进行通信,将接收到的燃气数据发送到所述远程数据中心。
[0010] 本发明的燃气表通信组网方法和系统,桥接模块采用微功率无线和燃气表进行连接通信,且二者的通信距离短,采用分时复用方式,可以大大增加容量和节省通信功率消耗,延长燃气表使用寿命;桥接模块采用与86盒安装的开关或者插座兼容的外形,可以直接替代原有的开关或插座,与增加无线中继器、GPRS中继器等方式相比,对现有系统改动极小,取电方便;采用电力线载波进行户内燃气表和户外抄表集中器的连接,通信稳定,有效利用现有的电力线线路,无需占用额外的无线频率和信道资源,无无线电辐射污染;采用电力线载波通信,桥接模块之间可以进行通信中继,扩展了通信距离,提高了系统规模和容量。
[0011] 本发明的燃气表通信组网方法,包括:
[0012] 燃气表与所述桥接模块进行通信,将抄表数据发送到所述桥接模块;
[0013] 所述桥接模块通过电力线与集中器进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器;
[0014] 所述集中器通过公共网络与远程数据中心进行通信,将接收到的燃气数据发送到所述远程数据中心。
[0015] 本发明的燃气表通信组网方法和系统,桥接模块采用微功率无线和燃气表进行连接通信,且二者的通信距离短,采用分时复用方式,可以大大增加容量和节省通信功率消耗,延长燃气表使用寿命;桥接模块采用与86盒安装的开关或者插座兼容的外形,可以直接替代原有的开关或插座,与增加无线中继器、GPRS中继器等方式相比,对现有系统改动极小,取电方便;采用电力线载波进行户内燃气表和户外抄表集中器的连接,通信稳定,有效利用现有的电力线线路,无需占用额外的无线频率和信道资源,无无线电辐射污染;采用电力线载波通信,桥接模块之间可以进行通信中继,扩展了通信距离,提高了系统规模和容量。
[0016] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0017] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0018] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]图1为本发明实施例的燃气表通信组网系统的结构示意图;
[0020]图2为本发明实施例的多个燃气表与桥接模块分时通信的示意图;
[0021]图3为本发明实施例的集中器和桥接模块之间进行中继通信的示意图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0023] 为了解决现有技术中存在的燃气表抄表过程中采用的组网通信功耗大、不稳定的技术问题,本发明提出了一种燃气表通信组网方法及系统,通过微功率无线实现桥接模块对户内燃气表的读取,采用电力线载波通信组网的方式实现户内桥接模块与户外集中器连接,集中器和远程数据中心通过公网连接,本方案具有结构简单、对现有系统改动小、通信成功率高、系统规模和容量大、节省燃气表的通信功率消耗等优点。
[0024] 如图1所示,本发明的燃气表通信组网系统,包括:燃气表10、桥接模块20、集中器30、远程数据中心40,桥接模块20与燃气表10进行通信,读取燃气表10的燃气数据;桥接模块20通过电力线与集中器30进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器30 ;集中器30通过公共网络与远程数据中心40进行通信,将接收到的燃气数据发送到远程数据中心40。
[0025] 燃气表10可以为I个或多个,当所述燃气表10为多个时,桥接模块20米用分时复用方式与多个燃气表10进行通信,桥接模块20根据燃气表的个数N将与燃气表10的通信时间划为时间片1-N,在不同的时间片1-N分别与对应的燃气表进行通信。如图2所示,燃气表10的数量可以为I只或多只,桥接模块20采用分时复用方式与多个燃气表10通信,即根据燃气表的个数N将时间划分为时间片I〜N,时间片I与燃气表101通信,时间片2与燃气表102通信,……,时间片N与燃气表1N通信。
[0026] 桥接模块20安装在确保能与燃气表建立无线连接的距离范围内的墙上,保持桥接模块20和燃气表10的距离尽可能短,通信过程中根据接收的信号强度指示RSSI (Received Signal Strength Indicat1n)调整发射功率以节省功率消耗,当RSSI变弱时,则提高发射功率,当RSSI变强时,则降低发射功率;优选的,桥接模块20可以是86盒式的开关或者插座,采用220V交流电供电,采用供电电力线与集中器30之间进行电力线载波通信,采用BLE (Bluetooth Low Energy,蓝牙低能耗技术)或者微功率无线与燃气表10进行通ί目。
[0027] 桥接模块20内部嵌入开关或插座等功能,采用86盒或者其他可固定在墙上的安装方式,可以直接替代原来的开关或插座,实现对原有系统改动最小;桥接模块20采用电力线载波与集中器30通信,电力线载波可以是窄带载波或宽带载波。对于离集中器较远端的桥接模块,通过中间的桥接模块中继通信,当远端的桥接模块无法与所述集中器建立直接通信时,通过其他桥接模块与所述集中器进行中继通信。
[0028] 如图3所示,集中器先与能够直接可达范围内的桥接模块进行通信,如桥接模块201、202,然后通过直接可达范围内的桥接模块中继发现一次中继范围内的模块,如桥接模块203,依次通过一次中继范围内的模块发现二次中继范围内的模块,如桥接模块204,依次类推,直至发现需要进行通信的桥接模块;
[0029] 集中器30安装在楼栋的电力线入口端,通过电力线载波与桥接模块20通信。集中器30和远程数据中心40之间通过公共网络进行连接,公共网络可以是以太网无源光网络 EPON(Ethernet Passive Optical Network)或者 GPRS 等。
[0030] 远程数据中心40,负责燃气表抄表数据的接收、管理收费和下发燃气表管理数据等。
[0031] 优选的,燃气表10内嵌有微功率无线模块,燃气表10通过微功率无线与桥接模块20进行通信。微功率无线模块嵌入燃气表10中,提供燃气表10到桥接模块20的无线通道。微功率无线模块可以是蓝牙低能耗BLE模块或者Sub-GHz无线模块、2.4GHz无线模块等微功率无线模块。Sub-GHz是IGHz以下频率的微功率无线通信技术,与2.4GHz频段相比,Sub-GHz频段频谱干扰更少。干扰较少的频段能提高网络的整体性能,减少传输中的重传次数。
[0032] 本发明的燃气表通信组网方法和系统,桥接模块采用微功率无线和燃气表进行连接通信,且二者的通信距离短,采用分时复用方式,可以大大增加容量和节省通信功率消耗,延长燃气表使用寿命;桥接模块采用与86盒安装的开关或者插座兼容的外形,可以直接替代原有的开关或插座,与增加无线中继器、GPRS中继器等方式相比,对现有系统改动极小,取电方便;采用电力线载波进行户内燃气表和户外抄表集中器的连接,通信稳定,有效利用现有的电力线线路,无需占用额外的无线频率和信道资源,无无线电辐射污染;采用电力线载波通信,桥接模块之间可以进行通信中继,扩展了通信距离,提高了系统规模和容量。
[0033] 本发明能有多种不同形式的具体实施方式,上面以图1-图3为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明,这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中,本领域的普通技术人员应当了解,上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例,任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。
[0034] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,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 (12)

1.一种燃气表通信组网系统,其特征在于,包括: 燃气表、桥接模块、集中器、远程数据中心,所述桥接模块与所述燃气表进行通信,读取所述燃气表的燃气数据; 所述桥接模块通过电力线与所述集中器进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器; 所述集中器通过公共网络与所述远程数据中心进行通信,将接收到的燃气数据发送到所述远程数据中心。
2.根据权利要求1所述的燃气表通信组网系统,其特征在于, 所述燃气表为I个或多个,当所述燃气表为多个时,所述桥接模块采用分时复用方式与多个燃气表进行通信,所述桥接模块根据所述燃气表的个数N将与所述燃气表的通信时间划为时间片1-N,在不同的时间片1-N分别与对应的燃气表进行通信。
3.根据权利要求1所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述桥接模块安装在能够与所述燃气表建立无线通信的距离范围内,所述桥接模块根据通信过程中接收的信号强度指示RSSI调整发射功率。
4.根据权利要求1任意一项所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述集中器安装在电力线入口端。
5.根据权利要求4所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,当所述桥接模块无法与所述集中器建立直接通信时,通过其他桥接模块与所述集中器进行中继通信。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述燃气表内嵌有微功率无线模块,所述燃气表通过微功率无线与所述桥接模块进行通信。
7.根据权利要求6所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述微功率无线模块为以下任意一种或多种:蓝牙低能耗BLE模块、Sub-GHz无线模块、2.4GHz无线模块。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述桥接模块采用86盒式的开关或插座,所述桥接模块采用220V交流电供电。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的燃气表通信组网系统,其特征在于,所述公共网络为以太网无源光网络EPON或GPRS。
10.一种燃气表通信组网方法,其特征在于,包括: 燃气表与所述桥接模块进行通信,将抄表数据发送到所述桥接模块; 所述桥接模块通过电力线与集中器进行电力线载波通信,将读取到的燃气数据发送到所述集中器; 所述集中器通过公共网络与远程数据中心进行通信,将接收到的燃气数据发送到所述远程数据中心。
11.根据权利要求10所述的燃气表通信组网方法,其特征在于,还包括: 当所述燃气表为多个时,所述桥接模块采用分时复用方式与多个燃气表进行通信,所述桥接模块根据所述燃气表的个数N将与所述燃气表的通信时间划为时间片1-N,在不同的时间片1-N分别与对应的燃气表进行通信。
12.根据权利要求10或11所述的燃气表通信组网方法,其特征在于,还包括: 当所述桥接模块无法与所述集中器建立直接通信时,通过其他桥接模块与所述集中器进行中继通信。
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