CN108877176A - 物联网气无线自动远传抄表系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网气无线自动远传抄表系统，旨在提供一种传输距离远、抄表效率高、人员投入少、可以实时监控表具运行状态的无线燃气自动抄表系统。本发明通过下述技术方案予以实现：智能燃气表以窄带物联网NB‑IoT方式物联网接运营商服务器，通过运营商服务器上传数据采集计算机，数据采集计算机通过数据采集与数据监控分析管理软件，按燃气公司定价标准计算燃气费并提供收费手段，通过计算机网络把数据传送到数据库服务器中，根据用户注册信息向用户业主发送提醒短信，并在燃气公司各营业网点计算机上以网络网页的形式显示查询缴费通知单，或通过设于智能燃气表具内的光电或电磁电子装置，在用户智能燃气表液晶屏显示相应信息。

Description

物联网气无线自动远传抄表系统

技术领域

本发明涉及一种对天然气民用计量领域中的无线抄表系统。

背景技术

随着人民生活水平的提高以及电子技术和通信技术的发展，“一户一表，抄表到户，计费到户”的不断推进与实施，人工抄表已不适应社会发展的要求，采用新的技术代替传统的抄表、收费工作，供水、燃气、电力、供暖、热水等不同领域的自动抄收系统已成为一个市政管理企业要立足、发展的必然选择。建设部公布小康住宅的十大标准第六条规定：“对现代化住宅使用的水表、电表、煤气表等各种计量器具要求信息出户”。为了从繁杂的抄表工作中解放出来，众多厂家都在积极地寻找远程自动抄表方案，从而向用户提供更有效率、更可靠、更快捷的服务，实现智能化、人性化管理。为了实时掌握用户数据，适应灵活的收费政策(分时、阶梯计价等)，目前针对水、电、气自动抄表系统提供收费管理的实现方案五花八门，各有特色，通信方式各异。根据自动抄表通讯介质的不同，总体上分为有线抄表、无线抄表系统和电力载波抄表系统。有线系统的抗干扰能力比较强。但是也存在以下一些问题：1)设备安装时涉及布管和穿线问题，故需要预先设计；2)施工周期长、工程安装成本及维护成本高；无线远传抄表系统不需增加额外的布线，安装实施方便。无线抄表系统采用通讯线路作为信息上传的通道。虽然以无线方式作为传输表具数据的抄表技术可以弥补现有有线系统的缺点，但也存在着短路、断线隐患，错综复杂的线路使系统调试和维护困难重重。当然也可在原表上加装具有计量功能的无线模块和路由器、集中器实现自动抄表系统。电力线载波由于其固有的弱点，通道干扰大，信息量小，再加上有时设备管理维护等方面造成的稳定性差、故障率高等不足，己显得不能适应现代电网对通信多方面、多功能的要求。我国从90年代初期开始有厂商研发自动抄表系统，常用的通信方式主要有以下几种：

最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式，即由数据采集器采集单只或多只计量表计的数据进行处理、存储，各数据采集器之间采用总线方式连接，最后连接至集中控制器上，通过Modem方式远程传输至计算机。

其次比较常见的自动抄表系统是由计算机管理主站、红外手持抄表器、数据采集器和电能表构成的红外抄表系统。数据采集器完成对某一表箱中的所有电表的电量采集，不需要集中控制器，也不需要通信线路，抄表时由工作人员到现场，用手持抄表器抄收数据采集器中存储的电能表数据，然后返回计算机管理主站，将手持抄表器中已抄收的电能表数据通过RS232口传送到主站计算机。红外抄表系统的特点是:组网简洁、投入成本低，一般在居民楼道的一个单元只安装一台数据采集器即可；一台手持抄表器可以抄读多台数据采集器；无其它运营费用。如果加上集中控制器，可以直接实现远程自动抄读。但是由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，适合应用在需要短距离无线通讯的场合，进行点对点的直线数据传输。该方式的不足之处是传输距离短，一般不超过lm，抄表工作人员需要到数据采集器跟前抄读。不能适应数据通讯时的数据传输量大、速率高等应用环境，

再有就是通讯距离一般在几十米到几百米的近距离无线抄表系统。这种无线抄表系统的组成、应用方式与红外抄表系统几乎相同，唯一差别就是手持抄表器是通过近距离无线方式从数据采集器中读取数据，而红外抄表方式是通过红外方式而已。无线抄表系统和红外抄表系统一样，省去了集中控制器，抄表工作人员需要到集中表箱跟前或附近才能抄表，实现的是半自动抄表。

低压载波抄表系统，该系统利用四通八达的低压电力线路实现载波信号传输，其最大的优点是充分利用电力线资源，无须重新布线，实施简单、方便。其不足之处在于：高频载波信号只能在一个低压台区内传输，无法跨台区传送信号；电力网络的阻抗特性及其衰减，制约着信号的传输距离；噪声干扰，决定着数据传输的质量。电力线载波是借电力线做通信线路，省去布线的麻烦。英国远程自动抄表公司开发的低压电力线载波通信系统POWERNET，具有自动抄表、用户管理等功能。然而，载波通信的可靠性差、通信不稳定，且传输性能较差，主要表现为噪声高、阻抗低、损耗大、波动大、易受外界干扰等。电力线载波所采用的介质如果不进行严格校验，数据出错的概率即误码率非常高；如果进行严格校验，实时性难以保证。因此对实时性要求较高的场合不适宜采用。

RS485总线抄表系统。RS485总线抄表系统的组成与多表一个采集器的载波抄表方式相同，唯一不同之处就是数据采集器与集中控制器之间采用的是总线作为传输通道。该方式的显著特点是:传输可靠性高、传输速度快；可以不受台区变压器的限制，可跨台区变压器集中抄录。其缺点也很明显:需要敷设专用的RS485总线，实施难度更大；需要采取防雷击措施。采用RS458总线作为通信线路，采用分布式结构。通过近几年的市场推广和运行，发现存在着通信线路布线困难、施工周期长、工程安装成本及维护成本高等问题，同时外界的干扰也是主要问题，比如空间电磁场干扰，由于有线系统的主要线路布置于弱电井中，某些高频干扰信号可产生强大的电场和磁场，这些干扰可不经接触直接进入系统。此外由于在该系统中采用电力线供电，还存在着电网干扰，由于电力线上往往会存在着过压、欠压、浪涌、跌落和瞬间脉冲等异常情况，这些干扰通过电源直接影响到抄表系统的稳定性。

光纤传输远程抄表系统采用光纤作为传输介质，应用于远程抄表的一个显著特点是传输可靠性和稳定性更高、传输速率更快。缺点是成本高、施工难度大。

工频抄表系统。工频抄表系统类似于超窄带抄表系统，不过它使用的是通过工频过零点进行调制的载波通信技术，与超窄带抄表系统相比，易受谐波干扰的影响，且需要较大的注入功率，但传输速率比超窄带快。

无线通信方式多数采用无线数传电台作为通信设备，优点是覆盖面积大、布点灵活、运行费用低，缺点是可靠性差、误码率高，而且误码率与通信速率成正比，即传输速率越高，误码率越高。因此，需要采用检错技术和纠错技术相结合，才能在一定程度上提高数据传输的准确性和可靠性。此外，通信波特率受电台和调制解调器的制约。因此，这种方式虽然方便，但由于受频段、传播范围等限制以及城市高层建筑对信号传播的影响，使得其应用受到限制。在燃气自动抄表系统中采用该方式进行通信的企业不多。其它的无线通信方式，如卫星通信、微波、无线电公用频段等在燃气自动抄表系统中应用也较少。而且，这些传输方式还存在着投资费用高、组网工作复杂、系统欠稳定和维修维护量大等问题。

自管道燃气入户以来，燃气的抄表收费作为新的行业随之应用而生。抄表、收费是燃气企业运营的基础环节，能否及时、准确地获得抄表、收费数据，直接关系着燃气企业的切身利益。由于燃气表一般都是入户安装在用户住房中，许多燃气公司管道燃气抄表仍然采用人工抄表，抄表员每月上门抄表一次或者用户用充值IC卡充值的方式。手工抄表的方式不仅需配备大量的抄表员，费时、费力，抄表数据的准确性和及时性也得不到保障，而且用户欠费、人为窃气现象时有发生，同时还涉及到用户的隐私性、安全性和时效性，抄表人员工作强度大等诸多问题。随着城市的发展和人口的增加,天然气用户数量日益庞大,燃气公司的抄表压力急剧增加,燃气公司传统“入户抄表难”的问题日益突出，而传统的人工抄表、收费定期结算的管理模式已经不能满足行业需要,需要一种全新的智能化抄表管理系统来解决燃气公司面临的压力。随着科技的进步，燃气企业信息化建设进程的不断推进，基于无线通道的燃气自动抄表系统的研究与开发研发的厂家近300家，全国实施自动抄表系统的小区有上千个。无线远传燃气抄表系统是未来城市燃气计量的发展方向，据了解，它采用信息化的手段改变传统的抄表收费方式，物联网燃气智能表通过GSM/GPRS无线公网与管理中心实现通讯，构成物联网燃气表抄表系统。该系统可实现网络抄表、网络缴费、余额不足报警、远程阀控等功能。每块燃气表需要安装一张手机卡。燃气远程自动抄表系统由主站和分站组成。主站设在燃气公司调度中心，由数据采集与监控软件以及防火墙、管理计算机、内网服务器、打印机、操作终端等设备组成。分站即现场采集站，由分站数据采集单元、数据收发机Modem等组成。主站与分站的通信采用无线数据通信网作为数据传输的载体。目前基于无线双向燃气表具方案系统结构由以下三个部分组成：中心管理PC机、手持机和无线双向燃气表具。其中无线双向燃气表由燃气表的计量模块和无线传输模块集成，在使用上可以完全替代原有传统燃气表，并直接实现计量数据的无线传输。之所以称之为双向燃气表是因为此种表具在功能上不仅能够发送表具的读数也能够收取手持机发来的数据包。手持机能实现无线直接抄表功能，可以完成燃气表数据的通讯、存储、上传。在正常计量状态，无线多功能燃气表完成传统燃气表的所有工作；抄表时，手持机根据抄表通信协议，通过无线传输模块，对燃气表进行无线查询。燃气表接收到正确的查询数据后，将所需传输的燃气表数据由无线通讯模块发送至手持机。手持机接收并存储各单表发送来的表数据和表运行状态数据，并对数据和状态数据进行分类存储并掉电保存。手持机通过RS232将燃气表数据上传给计算机管理系统进行统计和数据分析，并生成各类数据报表。基于采集器的抄表方案，在高层建筑时，如果采用如上方案时，那么抄表工就需要一层一层向上抄表，体现不了无线抄表系统的方便性和快捷性。

发明内容

为解决人工抄表耗费人工资源、用户数据安全、入户抄表难等问题，本发明针对现有技术存在的不足之处，提供一种传输距离远、抄表效率高、人员投入少、成本低、功耗低，可直接部署于全球移动通信系统GSM网络、通用移动通信系统UMTS网络或长期演进LTE网络制式，可以实时监控表具运行状态的无线燃气自动抄表系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种物联网气无线自动远传抄表系统。包括：与运营商服务器进行双向通信的监控管理中心，安装在用户住房中的智能燃气表,其特征在于：监控管理中心基于GSM系统的无线分组交换技术传输GPRS网络数据；智能燃气表以NB-IoT方式连接运营商服务器，运营商服务器通过Internet网络与燃气公司监控管理中心连接，智能燃气表以窄带物联网NB-IoT方式物联网接运营商服务器，智能燃气表读表数据通过运营商服务器上传至燃气公司监控管理中心的数据采集计算机，智能燃气表读表数据上传至监控管理中心后，数据采集计算机通过数据采集与数据监控分析管理软件，按燃气公司定价标准计算燃气费并提供收费手段，通过计算机网络把数据传送到数据库服务器中，数据查询服务器对数据进行分析处理后,根据用户注册信息向用户业主发送提醒短信和/或以web页面的形式发布，并在燃气公司各营业网点计算机上以网络网页的形式显示查询缴费通知单，或通过设于智能燃气表具内的光电或电磁电子装置，将机械记录的数据转换成数字信号，在用户智能燃气表液晶屏显示相应信息。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明采用运营商服务器通过Internet网络与监控管理中心连接，智能燃气表以NB-IoT方式物联网接运营商服务器，智能燃气表读表数据上传至监控管理中心可以实现对燃气表计量、阀门、表状态等数据的远程监控通过NB-IoT与监控管理中心通讯，构成表具运行状态的物联网气表抄表系统，达到远程抄表、阶梯气价实时调整、远程阀门控制、大数据收集及分析，不再需要人工上门抄表。智能燃气表采用具有外网访问能力NB-IoT模块实现无线网络数据传输，可实现网络抄表、远程控制、网络缴费、故障检测等功能。具有覆盖广、传输的距离远、抄表效率高，成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IoT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。适合各种复杂建筑结构和地形条件，用户集中的区域，诸如高层公寓楼和城市老城区居民抄表。

本发明智能燃气表通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT与运营商服务器通信连接，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。燃气企业不再需架构自己的专有网络，可直接利用各运营商网络构建自己的网络模式，成本低，性能好，系统运行维护方便。运营商服务器通过Internet网络与燃气公司监控管理中心连接，解决上门入户抄表带来的扰民、数据上报不及时、管理不便等难题。传输距离远、抄表效率高，人员投入少，成本低、功耗低。如遇NB-IoT信号未覆盖地区，工作人员通过具有蓝牙功能的手持机进行抄表，手持机与监控管理中心通过Internet网络互联。IC卡方式为在NB-IoT、蓝牙无线通信失灵情况下，启用传统IC卡预付款方式，或特定情况下使用。燃气表读表数据上传至监控管理中心，中心根据燃气公司定价标准，计算燃气费并提供收费手段，包括现金收费和移动支付等，收费方式为营业厅人工、银行服务终端、支付宝、微信等。主动关闸功能应用于如燃气泄漏，不缴费等情况，根据注册信息，给业主发送提醒短信，并在智能燃气表液晶屏显示相应信息。

本发明基于NB-IoT的低功耗无线通信智能燃气表，实现对燃气计量表具的自动抄读和监控，解决上门入户抄表带来的扰民、数据上报不及时、管理不便等难题。NB-IoT使用锂电池供电可以具有10年甚至更多年的试用年限，进一步降低投入。收费系统自动化网络抄表、手持抄表、小区集中抄表、移动抄表等多种抄表方式无缝切换，对终端用户表具完全监控，可以随时调整预付费表的费率，可以实现全自动、网络化，抄表自动化，网络化接口提供银行、网银或者物业代收费，实现了收费网络化，管理人性化，完全不用上门，更不用入户。

本发明采用集成传感器、数据处理单元和通信模块的节点自组成一个覆盖监控区域智能燃气表网络，通过GPRS网络对分散在各用户智能燃气表进行无线数据传输，可以实现远程网络化缴费及用户管理；具有统计查询、业务报表生成、单证打印等功能，为管理提供更多方便；相比传统燃气表，不用入户抄表，并且有强大的监控功能，远程控制用户表具阀门，相比IC卡预付费表，可以解决“长通阀”、窃气、囤气以及产销差问题。相比其他远程抄表系统，无线远传抄表系统不需增加额外的布线，安装实施方便。并且基于燃气抄表之上建立远程全自动燃气设施监控，对用户用气情况、计量仪表运行情况、室内燃气设施有无漏气可实时进行监测，实时监测燃气泄漏情况，如有泄漏能提出警示，表端可主动关闭阀门并向服务器报警，并为业主提供短信报警功能，有效防止燃气泄漏，安全用气有保障。

本发明依据管控区域的智能燃气表状态数据库，提取用户智能燃气表上传的用气量数据，把汇总的用户数据传输到燃气公司的监控管理中心数据采集计算机，数据采集计算机通过数据采集与数据监控分析管理软件，按燃气公司定价标准计算燃气费并提供收费手段，具备兼具多种抄表方案：NB-IoT、蓝牙、IC卡适应各种复杂情况。

本发明基于无线分组交换技术,IP协议的透明传送，用户数据通过NB-IoT网络把数据传输到燃气公司的数据采集计算机。实现用户数据与无线网络资源的最佳结合；应用非常广泛，不限于对燃气表的集抄，更换基表后，还可以推广应用于水表和电表等家用仪表的集抄。

燃气智能表的应用可以解决长期困扰燃气公司“入户抄收难”、“清缴欠费难”的问题。物联网燃气表抄表系统还兼有燃气计量和监控的功能，不用入户就能知道燃气表的运行状态，可以大量减少人员的投入。该系统试用成功后将为市政市居民燃气用户提供有力的安全保障，同时也为居民查询和缴纳燃气费提供了更方便、快捷的服务。

附图说明

为了更清楚地理解本发明，现将通过本发明的具体实施方式，同时参照附图，来描述本发明，其中：

图1是本发明物联网气无线自动远传抄表系统示意图。

图2是本发明实施监控管理中心结构示意图。

图3是本发明实施提供的智能燃气表结构示意图。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的实施例中，一种物联网气无线自动远传抄表系统。包括：与运营商服务器进行双向通信的监控管理中心，安装在用户住房中的智能燃气表。监控管理中心基于GSM系统的无线分组交换技术传输GPRS网络数据；智能燃气表以NB-IoT方式连接运营商服务器，运营商服务器通过Internet网络与燃气公司监控管理中心连接，智能燃气表以窄带物联网NB-IoT方式物联网接运营商服务器，智能燃气表读表数据通过运营商服务器上传至燃气公司监控管理中心的数据采集计算机，智能燃气表读表数据上传至监控管理中心后，数据采集计算机通过数据采集与数据监控分析管理软件，按燃气公司定价标准计算燃气费并提供收费手段，通过计算机网络把数据传送到数据库服务器中，数据查询服务器对数据进行分析处理后,根据用户注册信息向用户业主发送提醒短信和/或以web页面的形式发布，并在燃气公司各营业网点计算机上以网络网页的形式显示查询缴费通知单，或通过设于智能燃气表具内的光电或电磁电子装置，将机械记录的数据转换成数字信号，在用户智能燃气表液晶屏显示相应信息。燃气公司提供收费手段包括现金收费和移动支付等，收费方式为营业厅人工、银行服务终端、支付宝、微信等。主动关闸功能应用于如燃气泄漏，不缴费等情况，根据注册信息给业主发送提醒短信，并在智能燃气表液晶屏显示相应信息。以分布式方式布局于用户主发的智能燃气表1、智能燃气表2、智能燃气表3…智能燃气表N，通过NB-IoT基站与运营商服务器进行双向通信，有蓝牙接口的手持机也可以与营商服务器进行双向通信。如遇NB-IoT信号未覆盖地区，工作人员通过具有蓝牙功能的手持机进行抄表，手持机与监控管理中心通过Internet网络互联。IC卡方式为在NB-IoT、蓝牙无线通信失灵情况下，可以启用传统IC卡预付款方式或特定情况下使用。

基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT与运营商服务器通信连接，NB-IoT为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

监控管理中心以单用户按需抄表或者分区批量抄表，批量自动抄或点对点抄，可以完成预缴气费业务、可根据适应燃气价格变动对表具中的计费单价进行调整，计量精确收费结算的表收费软件，表收费软件包含费率控制模块、可对表具阀门按需进行开、关操作等控制的表具控制模块，对燃气用户档案进行建档、修改、查询、注销等操作用户档案管理模块，对抄表记录、参数设置、业务操作的数据存储与交换模块，统计日报表、月报表、年报表、业务报表等进行针对性的查询统计的查询统计模块，自动检测通信故障、磁干扰，表具故障及时上报，气量不足或欠费等表具故障诊断模块，需要管理员权限对无线网络及网络中的各设备进行配置、维护与检查、自动关闭阀门、对软件系统本身进行管理的系统维护模块；故障诊断模块设有防破坏、防窃用表具及时报警、关阀，并将故障上报监控中心程序。

参阅图2。所述的监控管理中心包括，管网运行管理模块、客户服务管理模块、大数据可视化分析平台模块和数据服务器模块，各个模块间通过IP网络连接。

管网运行管理模块包含：气量输配管理子模块、管线巡视管理子模块、管网隐患处理管理子模块和运行设备检测维护管理子模块。

客户服务管理模块包含：开户管理子模块、开栓管理子模块、售气与收费管理子模块、交费及预存费管理子模块、维修服务管理子模块、安全管理子模块和信息服务子模块等。

大数据可视化分析平台模块包含：故障排查子模块、辅助经营子模块和决策辅助子模块等，故障排查子模块通过分析各管道节点进出气量，辅助查找和定位漏气点，辅助经营子模块提供阶梯气价定制依据，及时准确的提供燃气表的相关数据，为供销差统计分析提供数据基础，决策辅助子模块支持大数据处理，按照不同的筛选条件，获取地区、时间段、用气类型等相应的用气数据报表，实现各种数据的对比，以及数据的深度挖掘，热点分析，实时/历史热力图和辅助经营决策。

数据库服务器由多台计算机和数据库管理系统软件共同构成，负责存储和提供数据服务，监控管理中心业务处理所有数据，数据库服务器内置无线智能燃气表状态数据库、用户信息数据库、财务数据库等。

参阅图3。智能燃气表包括：连接在主控微控制单元MCU之间的NB-IoT通信模块、蓝牙模块、阀门控制模块、计数采样模块和计数采样模块，液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、存储模块和电源管理模块，NB-IoT通信模块实时获取表具工作数据，表具流量检测每隔一段时间唤醒一次，检测系统是否需要进行表具流量检测，燃气表具流量检测与运营商服务器之间的数据通信；主控微控制单元MCU主动发送一个脉冲信号给NB-IoT通信模块，如果返回一个高电平则表示表盘转动一周，计数器加一，同时智能燃气表每隔一段时间唤醒一次端口，此时如果有信号进入，系统需要判断是否为有效数据，如果是则进行相应的数据操作，反之系统进入休眠状态。蓝牙模块用于燃气表与具有蓝牙功能的手持机之间的数据通信，阀门控制模块为阀门提供驱动电压，实时控制电磁阀门的开、闭动作；计数采样模块对流经管道的气体进行采样，将采样信号以高低电平的形式发送给主控微控制单元MCU；漏气检测模块外接检测天然气是否存在泄漏的气体传感器。

液晶显示模块用于显示剩余气量、阀门状态、剩余电量以及信号强度信息；蜂鸣器报警模块设定漏气、预付款用户的剩余气量不足、电源电池欠压以及用户误操作时的报警情况，控制蜂鸣器报警单元鸣叫的次数和频率，提示多种报警状况；IC卡读写电路：读写安装在IC卡卡座上的IC卡的数据；存储模块存储燃气表端的运行参数、用气记录以及事件记录；电源管理模块为智能燃气表系统提供稳定的工作电压。

老表改造可在原表上加装具有计量采样功能的无线模块，实现自动抄表系统。

手持机是通过通信接口与PC机进行数据交换的移动终端，采集数据的掌上型设备，掌上型设备可以是抄表器、手持式抄表机、掌上电脑、手持终端、数据采集器等。手持机具体到无线抄表系统中，手持机主要具备以下功能：安装新燃气表时，设置新表的表常数、表底数等。每次抄表校准燃气表时钟；抄表员每次抄表前将抄表户的详细数据从监控管理中心下载到抄表机中，然后到抄表现场，用手持机简便的查找方式查到该抄表户资料；直接通过无线数传模块抄收燃气表度数并存储在手持机中，并将燃气表数据通过GSM上传给网络监控管理中心数据采集计算机。通信模块。所谓通信模块就是手持机与其它终端的通信接口模块。无线抄表手持机使用有以下接口，蓝牙通信，运营商网络如GSM、3G、4G等。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种物联网气无线自动远传抄表系统，包括：与运营商服务器进行双向通信的监控管理中心，安装在用户住房中的智能燃气表,其特征在于：监控管理中心基于GSM系统的无线分组交换技术传输GPRS网络数据；智能燃气表以NB-IoT方式连接运营商服务器，运营商服务器通过Internet网络与燃气公司监控管理中心连接，智能燃气表以窄带物联网NB-IoT方式物联网接运营商服务器，智能燃气表读表数据通过运营商服务器上传至燃气公司监控管理中心的数据采集计算机，智能燃气表读表数据上传至监控管理中心后，数据采集计算机通过数据采集与数据监控分析管理软件，按燃气公司定价标准计算燃气费并提供收费手段，通过计算机网络把数据传送到数据库服务器中，数据查询服务器对数据进行分析处理后,根据用户注册信息向用户业主发送提醒短信和/或以web页面的形式发布，并在燃气公司各营业网点计算机上以网络网页的形式显示查询缴费通知单，或通过设于智能燃气表具内的光电或电磁电子装置，将机械记录的数据转换成数字信号，在用户智能燃气表液晶屏显示相应信息。

2.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：以分布式方式布局于用户主发的智能燃气表1、智能燃气表2、智能燃气表3…智能燃气表N，通过NB-IoT基站与运营商服务器进行双向通信，并与具有蓝牙接口的手持机与营商服务器进行双向通信。

3.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：监控管理中心以单用户按需抄表或者分区批量抄表，批量自动抄或点对点抄，完成预缴气费业务、根据适应燃气价格变动对表具中的计费单价进行调整，计量精确收费结算的表收费软件，表收费软件包含费率控制模块、对表具阀门按需进行开、关操作控制的表具控制模块，对燃气用户档案进行建档、修改、查询、注销操作的用户档案管理模块，对抄表记录、参数设置、业务操作的数据存储与交换模块，统计日报表、月报表、年报表、业务报表进行针对性的查询统计的查询统计模块，自动检测通信故障、磁干扰，表具故障及时上报，气量不足或欠费表具故障诊断模块，需要管理员权限对无线网络及网络中的各设备进行配置、维护与检查、自动关闭阀门、对软件系统本身进行管理的系统维护模块；故障诊断模块设有防破坏、防窃用表具及时报警、关阀，并将故障上报监控中心程序。

4.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：监控管理中心包括，管网运行管理模块、客户服务管理模块、大数据可视化分析平台模块和数据服务器模块，各个模块间通过IP网络连接。

5.如权利要求3所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：管网运行管理模块包含：气量输配管理子模块、管线巡视管理子模块、管网隐患处理管理子模块和运行设备检测维护管理子模块；客户服务管理模块包含：开户管理子模块、开栓管理子模块、售气与收费管理子模块、交费及预存费管理子模块、维修服务管理子模块、安全管理子模块和信息服务子模块；大数据可视化分析平台模块包含：故障排查子模块、辅助经营子模块和决策辅助子模块，故障排查子模块通过分析各管道节点进出气量，辅助查找和定位漏气点，辅助经营子模块提供阶梯气价定制依据，及时准确的提供燃气表的相关数据，为供销差统计分析提供数据基础，决策辅助子模块支持大数据处理，按照不同的筛选条件，获取地区、时间段、用气类型相应的用气数据报表，实现各种数据的对比，以及数据的深度挖掘，热点分析，实时/历史热力图和辅助经营决策。

6.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：数据库服务器由多台计算机和数据库管理系统软件共同构成，负责存储和提供数据服务，监控管理中心业务处理所有数据，数据库服务器内置无线智能燃气表状态数据库、用户信息数据库和财务数据库。

7.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：智能燃气表包括：连接在主控微控制单元MCU之间的NB-IoT通信模块、蓝牙模块、阀门控制模块、计数采样模块和计数采样模块，液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、存储模块和电源管理模块，NB-IoT通信模块实时获取表具工作数据，表具流量检测每隔一段时间唤醒一次，检测是否需要进行表具流量检测，智能燃气表具流量检测与运营商服务器之间的数据通信。

8.如权利要求6所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：主控微控制单元MCU主动发送一个脉冲信号给NB-IoT通信模块，如果返回一个高电平则表示表盘转动一周，计数器加一，同时智能燃气表每隔一段时间唤醒一次端口，此时如果有信号进入，判断是否为有效数据，如果是则进行相应的数据操作，反之进入休眠状态。

9.如权利要求8所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：蓝牙模块用于燃气表与具有蓝牙功能的手持机之间的数据通信，阀门控制模块为阀门提供驱动电压，实时控制电磁阀门的开、闭动作；计数采样模块对流经管道的气体进行采样，将采样信号以高低电平的形式发送给主控微控制单元MCU；漏气检测模块外接检测天然气是否存在泄漏的气体传感器。

10.如权利要求1所述的物联网气无线自动远传抄表系统，其特征在于：手持机是通过通信接口与PC机进行数据交换的移动终端，采集数据的掌上型设备，掌上型设备是抄表器、手持式抄表机、掌上电脑、手持终端、数据采集器；手持机具体到无线抄表系统中，安装新燃气表时，设置新表的表常数、表底数。