CN106056885A - 基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，包括单片机、数字远传水表、流量传感器、ZigBee网络、显示模块、串口模块、外网、远程终端，所述流量传感器安装在水表上，所述流量传感器通过ZigBee网络与单片机相连，所述显示模块与单片机相连，所述串口模块与单片机相连，所述远程终端通过外网与单片机相连。本发明的采用Zigbee的无线数据传输技术，将数据收集到一个Zigbee网关中，然后借助GPRS远程的无线通讯技术，把获得的数据送到远程的服务器，同时，远程服务器可以访问和控制任何一个在Zigbee网络中的设备，来实现远程控制等功能，系统结构简单、网络搭建方便、高效率、低功耗，具有很好的应用前景。

Description

基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统
技术领域
本发明涉及智能水表领域，尤其为一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统。
背景技术
随着信息技术的飞速发展，家居设施、工业控制的智能化、自动化水平越来越高，将室内家用计量仪表、工业自动化控制仪表中的数据自动抄收已逐渐成为人们追求的目标。水、电、气、热等公共事业管理部门也希望新技术的应用能解决长期困扰他们的抄表难、收费难等问题，从而实现节省人力、减少企业流动资金占用、方便用户及提高管理水平的目的。现有国内外抄表方式主要有人工抄表、IC卡预付费抄表、有线抄表系统及无线抄表系统。人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。用户、收费人员窃气、窃水、窃电、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴。IC卡预付费抄表也存在一些问题：IC卡表具直接与用户接触，极易造成人为破坏；不能及时监控，未能完全解决盗用及表具损坏、故障问题：管理部门不能准确知道用户的实际使用情况。有线抄表系统也存在很多自身无法解决的问题，涉及布管问题、穿线问题，需要预先设计；施工周期长、工程安装成本及维护成本高:系统的扩展升级和与其他网络的兼容等问题。由于线路的铺设和维护都十分麻烦，因而，这种系统也受到很大的限制；人们开始考虑使用无线的方案，然而，由于现有一般无线方案的成本，以及工作的可靠性都还存在着相当的问题，无线方案的实施当然也就难以普及；低成本的Zigbee无线网络与物联网技术的出现，无疑将为小区物业管理实现真正智能化做出具重要的贡献。基于此，研究基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是解决目前有线抄水表系统布线麻烦、维护不方便、不够智能化等缺点，提出一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，包括单片机、数字远传水表、流量传感器、ZigBee网络、显示模块、串口模块、外网、远程终端，所述流量传感器安装在水表上，所述流量传感器通过ZigBee网络与单片机相连，所述显示模块与单片机相连，所述串口模块与单片机相连，所述远程终端通过外网与单片机相连。
进一步的，所述ZigBee网络包括Sink节点、传感器节点、网关节点，所述传感器节点安装在流量传感器上，所述网关节点与传感器节点互相通信，所述Sink节点通过网关节点接收传感器节点的数据信息，所述Sink节点与单片机相连。
进一步的，所述流量传感器为若干个，所述每个流量传感器上安装有一个传感器节点，所述每个传感器节点、网关节点、Sink节点之间搭建成一个无线局域网。
进一步的，所述单片机使用MC9S08GT60+CC2430来实现Zigbee通信。
进一步的，所述外网为移动网或者电信网。
进一步的，所述流量传感器采用脉冲信号实现水量的采集。
有益效果
本发明的采用Zigbee的无线数据传输技术，将数据收集到一个Zigbee网关中，然后借助GPRS远程的无线通讯技术，把获得的数据送到远程的服务器，同时，远程服务器可以访问和控制任何一个在Zigbee网络中的设备，来实现远程控制等功能，系统结构简单、网络搭建方便、高效率、低功耗，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
结合图1，一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，包括单片机、数字远传水表、流量传感器、ZigBee网络、显示模块、串口模块、外网、远程终端，所述流量传感器安装在水表上，所述流量传感器通过ZigBee网络与单片机相连，所述显示模块与单片机相连，所述串口模块与单片机相连，所述远程终端通过外网与单片机相连。
进一步的，所述ZigBee网络包括Sink节点、传感器节点、网关节点，所述传感器节点安装在流量传感器上，所述网关节点与传感器节点互相通信，所述Sink节点通过网关节点接收传感器节点的数据信息，所述Sink节点与单片机相连。
进一步的，所述流量传感器为若干个，所述每个流量传感器上安装有一个传感器节点，所述每个传感器节点、网关节点、Sink节点之间搭建成一个无线局域网。
进一步的，所述单片机使用MC9S08GT60+CC2430来实现Zigbee通信。
进一步的，所述外网为移动网或者电信网。
进一步的，所述流量传感器采用脉冲信号实现水量的采集。
本发明的工作原理：当用户用水时，传感器测试到用水量并将其转化为电脉冲信号通过ZigBee网络传送到单片机系统中，单片机系统进行计数和相应从所存金额中扣除用水量；数据采集终端的PC机可以随时发出抄表指令对用户用水金额进行读取。当用水的金额不足时，单片机系统通过LCD显示器和蜂鸣器提示用户及时到管理中心存入金额；否则当金额为零时，单片机将发出关断电磁阀指令来停止用户用水，缴纳金额后再发出打开电磁阀指令，用户才能正常用水。存入金额的过程也是无线通信的过程，即系统管理中心将用户缴纳的金额通过串口发送给单片机，单片机将此值通过射频发射模块发射出去，用户端通过射频接收模块将此值存入单片机系统。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，包括单片机、数字远传水表、流量传感器、ZigBee网络、显示模块、串口模块、外网、远程终端，所述流量传感器安装在水表上，所述流量传感器通过ZigBee网络与单片机相连，所述显示模块与单片机相连，所述串口模块与单片机相连，所述远程终端通过外网与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，所述ZigBee网络包括Sink节点、传感器节点、网关节点，所述传感器节点安装在流量传感器上，所述网关节点与传感器节点互相通信，所述Sink节点通过网关节点接收传感器节点的数据信息，所述Sink节点与单片机相连。
3.根据权利要求1所述的基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，所述流量传感器为若干个，所述每个流量传感器上安装有一个传感器节点，所述每个传感器节点、网关节点、Sink节点之间搭建成一个无线局域网。
4.根据权利要求1所述的基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，所述单片机使用MC9S08GT60+CC2430来实现Zigbee通信。
5.根据权利要求1所述的基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，所述外网为移动网或者电信网。
6.根据权利要求1所述的基于物联网与ZigBee的智能水表抄送系统，其特征在于，所述流量传感器采用脉冲信号实现水量的采集。
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