CN107331138A - 一种基于td‑lte230无线专网的四表合一抄表方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种基于TD‑LTE230无线专网的四表合一抄表方法及系统，包括电表、水表、热表以及气表；数据采集器，与电表、水表、热表以及气表连接，采集电表、水表、热表以及气表的数据，对采集来的电表、水表、热表以及气表的数据进行编码及运算处理后发送给集中器；集中器，接收数据采集器传输来的数据，处理后传输至LTE230中继终端；LTE230中继终端，接收集中器传输来的数据进行配置，将配置好的数据传送至数据业务主站；数据业务主站，更新存储LTE230中继终端传输来的数据。

Description

一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法及系统

技术领域

本发明涉及抄表技术领域，特别涉及一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法及系统。

背景技术

目前，电能表的实时信息采集主要是采用基于公网GPRS电力专网的远程抄表方式。基于GPRS公网的远程抄表，会不断产生流量费用，由于电能表数量巨大，每个月都会产生巨大的费用，此外采用GPRS必须用实物SIM卡，由于SIM卡对高低温环境要求比较苛刻，SIM卡管理复杂，使得基于公网GPRS电力专网的远程抄表方式逐渐不再适合现在社会发展的需要。

另外，对于民用水表、电表、热量表和燃气表四表的计量收费和管理，分别是由四个独立的部门单独管理和操作，其实所做的工作是相类似的，如果能有办法进行一项操作就能解决水表、电表、热量表和燃气表四表的抄表问题，那将为国家节省大量的人力成本和财力成本。

因此，借助TD-LTE230专用网络的网络优势，实现一种四表合一的抄表方法，对于整合不同部门，节约人力、财力成本，实现电网建设的“全采集、全覆盖、全费控”需求，都是一件具有重要意义的事情。

中国专利公开号CN205038775，公开日2016年2月17日，发明创造的名称为基于GPRS 的无线抄表终端，该申请案公开了供一种基于 GPRS 的无线抄表终端，通过使用GPRS 模块，在以 GPRS 为通信手段的基础上，实现无线抄表，以 LPC2138 微处理器和MC55通信模块作为目标硬件，使用 AT 指令，完成与监控中心的通信，将抄表数据传输给监控中心，实现无缝对接，确保抄表时效性和准确性，避免人工抄表所存在的问题。其不足之处是仅完成了对电表的管理，无法兼顾其他水表、热表和气表的数据采集，另一方面采用基于公网GPRS电力专网的远程抄表方式，所产生的流量费用高，SIM卡管理复杂。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的单一采集电表信息，无法兼顾水表、热表和气表数据采集的问题和基于公网GPRS电力专网的远程抄表方式产生的流量费用高等问题，提供了一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，包括电表、水表、热表以及气表，还包括：数据采集器，与电表、水表、热表以及气表连接，采集电表、水表、热表以及气表的数据，对采集来的电表、水表、热表以及气表的数据进行编码及运算处理后发送给集中器；集中器，接收数据采集器传输来的数据，处理后传输至LTE230中继终端；LTE230中继终端，接收集中器传输来的数据进行配置，将配置好的数据传送至数据业务主站； 数据业务主站，更新存储LTE230中继终端传输来的数据。一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法，适用于一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：数据采集器定期采集电表、水表、热表以及气表上的数据并完成数据的调制解调，对不同表的数据进行编码及运算处理后通过第一230M专网通信模块传送至集中器；步骤2：集中器对各个数据采集器上传的数据进行处理和加密，通过第二230M专网通信模块传送至LTE230中继终端；步骤3：LTE230中继终端对收到的集中器的数据进行配置，不同集中器设置不同的编码位，将配置好的数据传送至数据业务主站；步骤4，数据业务主站更新和存储LTE230中继终端传输来的数据。

本发明中，采用LTE无线专网的 230MHz 通讯频率进行采集数据的远程传输，比采用公共通讯频率进行数据传输能获得更强的障碍绕射能力，覆盖范围更广，运营成本更低；电表、水表、热表以及气表四表合一，实现了电、水、热、气能表信息的统一采集和管理，将采集数据统一存放到数据业务主站，便于统一标准格式、统一处理、统一存储、统一分发，更加便捷和快速。

作为优选，所述数据采集器包括第一电源模块、第一控制模块、载波调制解调模块以及第一230M专网通信模块；所述第一电源模块为数据采集器供电；所述载波调制解调器采集电表、水表、热表以及气表的数据，并传送至第一控制模块；所述第一控制模块为载波调制解调器发送采集指令，对载波调制解调器采集来的数据进行编码及运算处理后发送至第一230M专网通信模块；所述第一230M专网通信模块通过串口与第一控制模块连接，第一230M专网通信模块通过天线与集中器无线连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将处理好的数据发送给集中器。

作为优选，所述集中器包括：第二电源模块和第二控制模块、第二230M专网通信模块以及数据加密模块；所述第二电源模块为集中器供电；所述第二控制模块通过串口与数据加密模块连接，第二控制模块对接收到的来自数据采集器的数据进行封装和存储后，传送到数据加密模块；所述数据加密模块对数据进行加密处理后传送至第二230M专网通信模块；所述第二230M专网通信模块通过天线与LTE230中继终端进行无线连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将封装处理好的数据发送给LTE230中继终端。

本发明中，第二230M专网通信模块，无线部分负责与LTE230中继终端进行交互，将来自加密模块的数据通过无线发送到LTE230中继终端，LTE230中继终端直接与数据业务主站相连，第二230M专网通信模块有线部分通过串口与加密模块连接。

作为优选，所述数据业务主站管理多个LTE230中继终端，每个LTE230中继终端管理多个集中器，每个集中器管理多个数据采集器。

作为优选，所述数据业务主站收到的数据至少包括：LTE230中继终端编码位、集中器编码位、数据采集器编码位、表编码位以及采样数据位。

作为优选，所述电表、水表、热表以及气表均带有电力载波接口。

作为优选，所述数据采集器对电表、水表、热表以及气表的数据实行定时采集，通过第一控制模块设置采集间隔时长。

本发明中，实现电表、水表、热表以及气表信息的自动采集和存储，数据采集器设置一定的时间间隔，数据业务主站自动更新存储的数据。

本发明的实质性效果：（1）采用无线专网的 230MHz 通讯频率进行采集数据的远程传输，比采用公共通讯频率进行数据传输能获得更强的障碍绕射能力，覆盖范围更广，运营成本更低；（2）实现了水、电、气、热能表信息的统一采集和管理，将采集数据统一存放到数据业务主站，便于统一标准格式、统一处理、统一存储、统一分发，更加便捷和快速；（3）实现了水、电、气、热能表信息的自动采集和存储，数据业务主站自动更新存储的数据。

附图说明

图1为本发明的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法流程图；

图2为本发明的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统结构图。

图中，10-数据业务主站，20-LTE230中继终端，30-集中器，40-数据采集器，31-第二控制模块，32-第二电源模块，33-数据加密模块，34-第二230M专网通信模块，41-第一控制模块，42-第一电源模块，43-第一230M专网通信模块，44-载波调制解调模块，51-电表，52-水表，53-热表，54-气表。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，如图2所示，包括数据采集器、集中器、LTE230中继终端、数据业务主站、电表、水表、热表以及气表。数据采集器与电表、水表、热表以及气表连接，采集电表、水表、热表以及气表的数据，对采集来的电表、水表、热表以及气表的数据进行编码及运算处理后发送给集中器；集中器接收数据采集器传输来的数据，处理后传输至LTE230中继终端；LTE230中继终端，接收集中器传输来的数据进行配置，将配置好的数据传送至数据业务主站； 数据业务主站，更新存储LTE230中继终端传输来的数据。所述电表、水表、热表以及气表均带有电力载波接口。所述数据采集器包括第一电源模块、第一控制模块、载波调制解调模块以及第一230M专网通信模块；所述第一电源模块为数据采集器供电；所述载波调制解调器采集电表、水表、热表以及气表的数据；所述第一控制模块对载波调制解调器采集来的数据进行编码及运算处理后发送至第一230M专网通信模块；所述第一230M专网通信模块通过串口与第一控制模块连接，第一230M专网通信模块通过天线与集中器进行无线交互连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将处理好的数据发送给集中器。所述集中器包括：第二电源模块和第二控制模块、第二230M专网通信模块以及数据加密模块；所述第二电源模块为集中器供电；所述第二控制模块通过串口与第二230M专网通信模块连接，第二控制模块对接收到的来自数据采集器的数据进行封装和存储后，传送到数据加密模块；所述数据加密模块对数据进行加密处理后传送至第二230M专网通信模块； 所述第二230M专网通信模块通过天线与LTE230中继终端进行无线交互连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将封装处理好的数据发送给LTE230中继终端。所述数据业务主站管理多个LTE230中继终端，每个LTE230中继终端管理多个集中器，每个集中器管理多个数据采集器。所述数据业务主站收到的数据至少包括：集中器编码位、数据采集器编码位、表编码位以及采样数据位。

一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法，适用于一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，包括以下步骤，如图1所示：

步骤1：数据采集器定期通过无线电波采集电表、水表、热表以及气表上的数据并完成数据的调制解调，对不同表的数据进行编码及运算处理后通过第一230M专网通信模块传送至集中器；

步骤2：集中器的第二控制模块对各个数据采集器上传的数据进行处理和加密，通过第二230M专网通信模块传送至LTE230中继终端；

步骤3：LTE230中继终端对收到的集中器的数据进行配置，不同集中器设置不同的编码位，将配置好的数据传送至数据业务主站；

步骤4，数据业务主站更新和存储LTE230中继终端传输来的数据。

无线专网的 230MHz 通讯频率比公共通讯频率进行数据传输具有更强的障碍绕射能力，覆盖范围更广。

以上所述实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。

Claims (8)

1.一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，包括电表、水表、热表以及气表，其特征在于，还包括：

数据采集器，与电表、水表、热表以及气表连接，采集电表、水表、热表以及气表的数据，对采集来的电表、水表、热表以及气表的数据进行编码及运算处理后发送给集中器；

集中器，接收数据采集器传输来的数据，处理后传输至LTE230中继终端；

LTE230中继终端，接收集中器传输来的数据进行配置，将配置好的数据传送至数据业务主站；

数据业务主站，更新存储LTE230中继终端传输来的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述数据采集器包括第一电源模块、第一控制模块、载波调制解调模块以及第一230M专网通信模块；

所述第一电源模块为数据采集器供电；

所述载波调制解调器采集电表、水表、热表以及气表的数据，并传送至第一控制模块；

所述第一控制模块为载波调制解调器发送采集指令，对载波调制解调器采集来的数据进行编码及运算处理后发送至第一230M专网通信模块；

所述第一230M专网通信模块通过串口与第一控制模块连接，第一230M专网通信模块通过天线与集中器无线连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将处理好的数据发送给集中器。

3.根据权利要求1所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述集中器包括：第二电源模块和第二控制模块、第二230M专网通信模块以及数据加密模块；

所述第二电源模块为集中器供电；

所述第二控制模块通过串口与数据加密模块连接，第二控制模块对接收到的来自数据采集器的数据进行封装和存储后，传送到数据加密模块；

所述数据加密模块对数据进行加密处理后传送至第二230M专网通信模块；

所述第二230M专网通信模块通过天线与LTE230中继终端进行无线连接，采用无线专网的 230MHz 通讯频率将封装处理好的数据发送给LTE230中继终端。

4.根据权利要求1所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述数据业务主站管理多个LTE230中继终端，每个LTE230中继终端管理多个集中器，每个集中器管理多个数据采集器。

5.根据权利要求4所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述数据业务主站收到的数据至少包括：LTE230中继终端编码位、集中器编码位、数据采集器编码位、表编码位以及采样数据位。

6.根据权利要求1所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述电表、水表、热表以及气表均带有电力载波接口。

7.根据权利要求1所述的一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，所述数据采集器对电表、水表、热表以及气表的数据实行定时采集，通过第一控制模块设置采集间隔时长。

8.一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表方法，适用于一种基于TD-LTE230无线专网的四表合一抄表系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：数据采集器定期采集电表、水表、热表以及气表上的数据并完成数据的调制解调，对不同表的数据进行编码及运算处理后通过第一230M专网通信模块传送至集中器；

步骤2：集中器对各个数据采集器上传的数据进行处理和加密，通过第二230M专网通信模块传送至LTE230中继终端；

步骤3：LTE230中继终端对收到的集中器的数据进行配置，不同集中器设置不同的编码位，将配置好的数据传送至数据业务主站；

步骤4，数据业务主站更新和存储LTE230中继终端传输来的数据。