CN108074387A - 抄表系统 - Google Patents

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徐慧囝
郭章森
丁建文
谷丰
毕道坤
胡文军
陶俊
刘晓东
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
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    • G08C23/00Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infra-red

Abstract

本发明公开了一种抄表系统,包括数据采集模块、单片机、NB‑IOT模块、服务器、通信系统,所述的单片机与数据采集模块连接,所述的数据采集模块用于采集抄表数据,所述的单片机与NB‑IOT模块连接,所述的NB‑ITO模块通过基站与服务器连接。本发明的优点在于:采用NB‑IOT进行数据传输,节约电能,减少市电的布线费用;安装使用方便,结构简单,应用场景更为广泛,自动休眠,在传递数据后,数据采集单元断开供电,减少能源浪费,使得系统工作时间增加。

Description

抄表系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种数据采集传输领域,特别涉及一种电表、水表等数据抄表系统。
背景技术
[0002] 随着国内智能化系统的日益发展和完善,在大多数的高档住宅小区和企业中都开 始安装远程抄电表系统。作为现代化管理系统的重要组成部分,远程抄电表系统主要是完 成电度计量或信息采集、信息远传、后台软件处理和分析三部分任务。后台软件处理和分析 技术已经成熟,抄电表系统技术关键是解决信息远传——通讯问题和系统的功耗问题。目 前大多数的远程抄电表系统都是采用GPRS无线通讯技术,GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线服务技术的简称,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业 务,属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS属于长在线无线通讯机制,功耗较大,普 通的锂电池根本无法满足功耗需求,必须外接220V市电进行不间断供电。但在很多应用场 景,接入220V市电困难,给整个系统的安装工作带来很大的困难和成本。现有技术的抄表系 统在通讯和功耗上均比较高,造成抄表成本很高,安装和改装电表困难。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种抄表系统,实现快速简单实现 抄表获取数据并反馈给后台监控。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种抄表系统,包括数据采集模 块、单片机、NB-I0T模块、服务器、通信系统,所述的单片机与数据采集模块连接,所述的数 据采集模块用于采集抄表数据,所述的单片机与NB-I0T模块连接,所述的NB-IT0模块通过 基站与服务器连接。
[0005] 所述的单片机通过控制数据采集模块读取采集的抄表数据,单片机接收数据采集 模块反馈的数据后经NB-I0T模块、基站送入至后台服务器中。
[0006] 所述的服务器接收到数据的反馈信息经基站、NB-I0T模块送入单片机中,单片机 在接收到服务器的反馈信息后进入待机状态。
[0007] 所述的抄表系统还包括计时模块,所述的计时模块与单片机连接,所述的计时模 块预设抄表读取时间和数据传输时间。
[0008] 所述的单片机与开关模块连接,所述的开关模块与数据采集模块的电源模块连 接,用于控制开关模块的电源的开启关闭。
[0009] 所述的抄表数据为电表数据,电表包括电表控制CPU、第一红外红收发电路,所述 的电表控制CHJ将电表读数数据经第一红外收发电路以无线形式发送出去,所述的单片机 通过第二红外收发电路接收第一红外收发电路发出的数据信息。
[0010] 电表和单片机之间通过DLT-645协议传输数据。
[0011] 所述的抄表数据为水表数据,水表的水平转动指针为磁性指针,所述的无源双控 开关设置在水表上并根据水表的转动而开合,所述的无源双控开关两端接在单片机的两个 串口,所述的单片机根据串口的信号记录无源双控开关的闭合次数并根据次数计算出用水 量。
[0012] 本发明的优点在于:采用NB-I0T进行数据传输,节约电能,减少市电的布线费用; 安装使用方便,结构简单,应用场景更为广泛,自动休眠,在传递数据后,数据采集单元断开 供电,减少能源浪费,使得系统工作时间增加。
附图说明
[0013] 下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0014] 图1为本发明抄表系统结构原理图。
具体实施方式
[0015] 下面对照附图,通过对最优实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详 细的说明。
[0016] 如图1所示,一种抄表系统,包括数据采集模块、单片机、NB-I0T模块、服务器、通信 系统,单片机与数据采集模块连接,数据采集模块用于采集抄表数据,单片机与NB-I0T模块 连接,NB-IT0模块通过基站与服务器连接。单片机通过控制数据采集模块读取采集的抄表 数据,单片机接收数据采集模块反馈的数据后经NB-I0T模块、基站送入至后台服务器中。月艮 务器接收到数据的反馈信息经基站、NB-IOT模块送入单片机中,单片机在接收到服务器的 反馈彳目息后进入待机状态。
[0017] 本发明采用单片机和低功耗窄带物联网技术NB-IOT模块设计,单片机负责整个系 统的数据采集和发送,单片机通过串口发送命令给数据采集模块采集电表或水表读取数 据,电表或水表接收到读取指令后,回传数据给单片机,读取的数据经过单片机处理,再通 过单片机串口利用AT指令发送给NB-I0T模块。NB—I0T模块接收单片机的数据通过无线发 送给基站,由基站经过核心网和数据平台发送给后台服务器。服务器接收到上行的数据,确 认发送回传数据。回传数据通过数据平台、核心网和基站下行发送到NB-I0T模块,NB-I0T模 块接收到数据后传递给单片机,单片机对数据进行分析,再进行相应的控制处理。整个系统 的数据传输,都是通过运营商的无线网络和数据平台传输,数据传输安全可靠。而且传输过 程无须增加中继设备和额外的设备,成本可以更低。数据传输完成后,整个系统进入睡眠状 态,待机电流uA级别。发送状态下,电流也只有50mA左右,功耗极低。
[0018] 抄表系统还包括计时模块,计时模块与单片机连接,计时模块预设抄表读取时间 和数据传输时间。单片机与开关模块连接,开关模块与数据采集模块的电源模块连接,用于 控制开关模块的电源的开启关闭。系统的单片机数据读取时间和传送时间都可以设置,可 根据系统功耗和数据需求的频度,调整数据读取时间和传送时间,最大限度降低功耗。在休 眠期间,NB-I0T工作在PSM模式,模块是断电的,几乎没有功耗,水表计数模块也通过单片机 控制M0S管切断电源,使整个系统真正做到一节锂电池可以工作10年。
[0019] 当抄表系统抄取电表数据时,电表包括电表控制CPU、第一红外红收发电路,电表 控制CPU将电表读数数据经第一红外收发电路以无线形式发送出去,单片机通过第二红外 收发电路接收第一红外收发电路发出的数据信息。电表和单片机之间通过DLT-645协议传 输数据。单片机与电表之间是通过电表专用的DLT-645的协议读取数据,数据传输通过红外 的方式进行传递,干扰小,可靠性高,基本不存在数据丢失的状况。整个系统安全、可靠。 [0020]抄表数据为水表数据,水表的水平转动指针为磁性指针,所述的无源双控开关设 置在水表上并根据水表的转动而开合,所述的无源双控开关两端接在单片机的两个串口, 所述的单片机根据串口的信号记录无源双控开关的闭合次数并根据次数计算出用水量。水 表计数模块的具体安装方法:将机械式水表转动指针更换成磁性指针,利用指针的转动改 变无源开关的闭合,指针转一圈开关闭合一次,根据闭合的次数可测量水使用量。
[0021] 本发明采用NB- I0T进行数据传输,节约电能,减少市电的布线费用;节约市电电网 电能,减小了市电电网的负荷,每个系统每年可节约电能50度;减少布线以及不成成本,安 装简单,无需专业技术人员安装,节约工作时间。 _
[0022] 显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技 术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种抄表系统,包括数据采集模块,其特征在于:还包括单片机、NB-IOT模块、服务 器、通信基站,所述的单片机与数据采集模块连接,所述的数据采集模块用于采集抄表数 据,所述的单片机与NB-I0T模块连接,所述的NB-IT0模块通过通信基站与服务器连接。
2. 如权利要求1所述的抄表系统,其特征在于:所述的单片机通过控制数据采集模块读 取采集的抄表数据,单片机接收数据采集模块反馈的数据后经NB-I0T模块、通信基站送入 至后台服务器中。
3. 如权利要求1或2所述的抄表系统,其特征在于:所述的服务器接收到数据的反馈信 息经基站、NB-I0T模块送入单片机中,单片机在接收到服务器的反馈信息后进入待机状态。
4. 如权利要求1或2所述的抄表系统,其特征在于:所述的抄表系统还包括计时模块,所 述的计时模块与单片机连接,所述的计时模块预设抄表读取时间和数据传输时间。
5. 如权利要求4所述的抄表系统,其特征在于:所述的单片机与开关模块连接,所述的 开关模块与数据采集模块的电源模块连接,用于控制开关模块的电源的开启关闭。
6. 如权利要求1所述的抄表系统,其特征在于:所述的抄表数据为电表数据,电表包括 电表控制CPU、第一红外红收发电路,所述的电表控制CTO将电表读数数据经第一红外收发 电路以无线形式发送出去,所述的单片机通过第二红外收发电路接收第一红外收发电路发 出的数据信息。
7. 如权利要求6所述的抄表系统,其特征在于:电表和单片机之间通过DLT-645协议传 输数据。
8. 如权利要求1所述的抄表系统,其特征在于:所述的抄表数据为水表数据,水表的水 平转动指针为磁性指针,所述的无源双控开关设置在水表上并根据水表的转动而开合,所 述的无源双控开关两端接在单片机的两个串口,所述的单片机根据串口的信号记录无源双 控开关的闭合次数并根据次数计算出用水量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110260943A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 山东汘沄智能科技有限公司 一种低功耗智能无线远传工作方法
CN111192446A (zh) * 2019-12-31 2020-05-22 国网北京市电力公司 远程抄表系统
CN111951537A (zh) * 2020-07-22 2020-11-17 陕西宝智通科技发展有限公司 一种远程智能抄表系统

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