CN1248695A - 智能化水、电、气三表电话网远程集中抄表系统 - Google Patents

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Abstract

智能化水、电、气三表电话网远程集中抄表系统,它以公共电话网为通讯中枢,物管中心计算机通过主机与电话网接口接入公共电话网,每个住户前端机通过电话收发器也接入公共电话网,每户三表通过住户前端机的多路信号采集器分别连入住户前端机。本系统利用公共电话网实现信号通讯,利用现有住户的电话号码来实现住户的地址编码和地址译码,结构合理,可靠性高,地域扩展性广,安装、维护简单,成本低,并具备很强的功能扩展性。

Description

智能化水、电、气三表电话网远程集中抄表系统
本发明属于住宅小区智能化管理领域，具体涉及一种利用公共电话网实现水，电，气三表远程智能集中抄表系统。
大楼智能化三表远程集中抄表系统在我国已得到普遍应用，其通讯方式归纳为总线(或专线)通讯和载波通讯。总线(或专线)通讯在其实施应用中，大楼的每个住户都必须连接多根通讯专线到三表远程集中抄表系统。因此，大楼智能化三表电话网远程集中抄表系统的安装和实现极为复杂，特别对于住户数目较多的大楼，这个问题尤其突出。新建大楼的设计必须为其通讯线预留专用通道，无形中也增加了建筑成本，旧大楼三表远程集中抄表系统的安装和实现则需穿墙凿洞，不仅费时费工，而且有碍大楼美观。从长远的观点来看，总线(或专线)通讯的三表远程集中抄表系统还存在着一个重大隐患，即专用通讯线路的维护和维修，(假若老鼠咬断一根通讯线，维护人员就得花费许多时间去检修)，因此增加许多潜在的费用。载波通讯的信号质量和抗干扰能力在很大程度上取决所在电力网的环境，不良的电力网的环境将导致载波通讯不同程度上的失真。因此，不能确保在任何电力网环境中，载波通讯都能准确地传输数据。另外，总线(或专线)通讯和载波通讯的三表远程集中抄表系统都必须具有一套编码和译码电路来实现住户的地址编码和地址译码，使系统结构复杂化，增加了故障潜在因素，降低了系统可靠性。
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述不足，提供一种水、电、气三表电话网智能集中抄表系统方案，充分利用现有的公共电话网替代传统三表远程集中抄表系统复杂的总线(或专线)线路来实现信号通讯，利用现有的公共电话网的地址资源一住户的电话号码替代传统远程集中三表抄表系统复杂的编码和译码电路来实现住户的地址编码和地址译码。由于充分利用了高度发达的高质量的电话网资源，使电话网远程集中三表抄表系统结构合理简单，降低了故障潜在因素，增加了系统可靠性，地域扩展可到地球上任何可通电话的角落，并可充分利用电话网资源所具备的先进特性扩展电话网远程集中三表抄表系统的功能。
本发明的技术方案如下：
智能化三表电话网远程集中抄表系统，包括公共电话网，物管中心计算机，每户的住户前端机及水，电，气三表。其特征在于它以公共电话网为通讯中枢，物管中心计算机通过主机与电话网接口接入公共电话网，每户的住户前端机通过电话收发器也接入公共电话网。每户的水，电，气三表通过住户前端机的多路信号采集器分别连入每户的住户前端机。
物管中心计算机和每户的住户前端机以公共电话网为中心构成了一个广域电话网远程集中抄表系统。住户前端机是一台由微电脑芯片组成的专用数据采集和管理器，用于采集和管理每户三表数据。物管中心计算机为一台IBM PC 486或586兼容机(或其组成的计算机网络)，用于收集和管理整个智能化三表电话网远程集中抄表系统中全部用户的三表数据。通过公共电话网及公共电话网的地址资源一住户的电话号码，物管中心计算机和每户的住户前端机可方便可靠地相互通讯，将每户的住户前端机采集的三表数据传送到物管中心计算机，物管中心计算机将计算出的三表帐单反传回每户的住户前端机。
物管中心计算机的主机与电话网接口是一台DATA/VOICE MODEM，外接公共电话网电话线，将物管中心计算机连入公共电话网，内接物管中心计算机串口。住户前端机则利用现有的住户电话线路，通过电话收发器并联在住户电话机的电话线上，电话收发器是住户前端机与公共电话网的数据/语音发送接收接口。
住户前端机包括电话收发器，信号分辨控制器，语音答录机，帐单管理器，帐单液晶显示屏15，采集数据管理器18，采集数据液晶显示屏19，后备管理器16，后备液晶显示屏17，用户键盘13，微处理机12，多路信号采集器20。
电话收发器9外接公共电话网1的电话线并与住户电话机8并连，内接信号分辨控制器10。
信号分辨控制器10分别与帐单管理器14，采集数据管理器18和语音答录机11相连，用于信号的分辨和控制，分辨和处理电话收发器接收到的信号来源。如果信号来自普通电话信号(住户前端机与住户电话机并联在同一根电话线上)，则住户前端机无任何响应，让住户电话机响应，实现住户电话机原有的作用；如果信号分辨控制器分辨出由物管中心计算机传来的特殊代码，即信号来自物管中心计算机，则启动住户前端机响应。首先区分信号的类型：数据信号或语音信号。如果是语音信号，则启动语音答录机处理接收到的语音信号；如果是数据信号，再判断数据信号的作用。如果是请求数据发送信号，则启动采集数据管理器向电话收发器发送三表数据；如果是请求数据接收信号，则启动帐单管理器接收由电话收发器传来的三表帐单。
住户前端机的多路信号采集器外接智能水，电，气三表，内接采集数据管理器，它将本次采集的水，电，气三表的度数传送到采集数据管理器。采集数据管理器由电可擦除EPROM和控制电路组成，用于存储和管理本次采集的三表数据。由多路信号采集器采集三表数据，由采集数据液晶显示屏向住户显示本次的三表采集数据，由信号分辨控制器通过电话收发器向物管中心计算机发送本次的三表采集数据，当采集数据管理器接收到新采集的三表数据后，由后备管理器后备存储管理上次采集的三表数据。
住户前端机的帐单管理器与信号分辨控制器，帐单液晶显示屏和后备管理器相连，由电可擦除EPROM和控制电路组成，用于后备存储管理三表收费帐单。由信号分辨控制器通过电话收发器接收物管中心计算机传来的本次三表收费帐单，由帐单液晶显示屏向住户显示本次三表收费帐单，当帐单管理器接收到新的三表收费帐单后，由后备管理器后备存储管理上次三表收费帐单。
住户前端机的后备管理器与采集数据管理器，帐单管理器和后备液晶显示屏相连，由电可擦除EPROM和控制电路组成，用于后备存储和管理历来的三表采集数据和收费帐单。由采集数据管理器提供上次的的三表采集数据，由帐单管理器提供上次的三表收费帐单，由后备液晶显示屏向住户显示历来采集的三表数据和收费帐单，是一个地地道道的三表采集数据和收费帐单的后备存储和查询管理器。
住户前端机的语音答录机与信号分辨控制器相连，由一台语音答录机(或接口)组成，用于处理物管中心计算机由信号分辨控制器通过电话收发器传来的语音信号，如欠费通知等功能扩充。
住户前端机的用户键盘与微处理机相连，是一个人机交互接口，用于接受住户向住户前端机的微处理机发送的各种操作命令
住户前端机的微处理机的数据和信号线分别与帐单管理器，采集数据管理器，后备管理器，用户键盘，语音答录机和信号分辨控制器相连，由单片机和外围电路组成，是各部件数据和信号的处理和控制中心。
本智能化三表电话网远程集中抄表系统主要功能如下：
1.自动采集每户水，电，气三表的度数。每户的住户前端机是一台专用三表数据采集管理器，通过多路信号采集器，住户前端机将自动采集到每户的智能水，电，气三表的度数。
2.自动收集各住户前端机新采集到的三表数据。物管中心计算机将按进程(时间)表，根据各住户的电话号码(公共电话网的地址资源)通过公共电话网自动拨号，分别与各住户前端机建立呼叫连接，向各户住户前端机发送请求数据发送信号并接收住户前端机发送的新采集到的三表数据。
3.自动集中管理各户三表采集数据和自动计算各户三表收费帐单。物管中心计算机是自动收集和管理整个智能化三表电话网远程集中抄表系统中全部住户的三表数据和自动计算其三表收费帐单的管理控制中心。
4.自动向各住户前端机分别发送计算出的三表收费帐单。物管中心计算机将按进程(时间)表，根据各住户的电话号码(公共电话网的地址资源)通过公共电话网自动拨号，分别与各住户前端机建立呼叫连接，向各户的住户前端机分别发送请求数据接收信号并向住户前端机发送各户的三表收费帐单。
5.自动后备存储和管理历来的三表采集数据和收费帐单。后备管理器将后备存储在采集数据管理器中的每次三表采集数据和在帐单管理器中的每次三表收费帐单，由后备液晶显示屏向住户显示，是一个地地道道的三表采集数据和收费帐单的后备存储及查询管理器。
6.自动定时执行欠费催缴通知。物管中心计算机对欠费的住户，将按进程(时间)表定时，根据欠费住户的电话号码通过公共电话网自动拨号与欠费住户的电话机建立呼叫连接，物管中心计算机利用M0DEM的VOICE语音功能与欠费住户在电话中对话，发出欠费催缴通知。若欠费住户的电话机无应答，则启动语音答录机处理接收到的欠费催缴通知。
本发明的特点是：
1.充分利用现有的公共电话网替代传统水、电、气三表远程集中抄表系统复杂的总线(或专线)来实现信号通讯。
2.充分利用现有的公共电话网高质量的数据和语音通讯能力，克服了载波通讯的信号质量和抗干扰能力在很大程度上取决所在电力网环境的弱点。
3.充分利用现有的公共电话网的地址资源—住户的电话号码替代传统远程集中三表抄表系统复杂的编码和译码电路来实现住户的地址编码和地址译码。
4.充分利用电话网资源所具备的先进特性扩展电话网远程集中三表抄表系统的功能。如自动定时欠费催缴通知，语音答录机等。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
图1为本发明的总体结构框图。
图2为本发明住户前端机的功能结构框图。
1.公共电话网2.物管中心计算机3.住户前端机4.电话网接口5.水表6.电表7.气表8.电话机9.电话收发器10.号分辨控制器11.语音答录机12.微处理机13.键盘14.帐单管理器15.帐单液晶显示屏16.后备管理器17.后备液晶显示屏18.采集数据管理器19.采集数据液晶显示屏20.多路信号采集器
本系统各部分均可采用市售的普通元部件，例如：物管中心计算机可采用IBM PC486或586兼容机；主机与电话网接口可采用Hayes Accura366 DATA/VOICE MODEM；住户前端机的逻辑控制电路由普通74LS芯片根据不同的逻辑功能组成；电话收发器可利用任何普通电话机的接收发送电路；帐单管理器，采集数据管理器和后备管理器的电可擦除EPROM可采用M22864A E2PROM；帐单液晶显示屏，采集数据液晶显示屏，后备液晶显示屏和用户键盘的译码电路可采用8297芯片；用户键盘可采用导电橡胶按键；帐单液晶显示屏，采集数据液晶显示屏，后备液晶显示屏的显示液晶屏可采用单行或双行普通显示液晶屏或数码管。
实施例：
如图1所示，智能化水、电、气三表电话网远程集中抄表系统，包括公共电话网1，物管中心计算机2，每户的住户前端机3及智能水表5，电表6，气表7。它以公共电话网1为通讯中枢，物管中心计算机2通过主机与电话网接口4接入公共电话网1，如图2所示，每户的住户前端机3通过电话收发器9也接入公共电话网1，与住户电话机8并联在同一根电话线上。水表5，电表6，气表7通过住户前端机3的多路信号采集器20连接进住户前端机3。
如图2所示，住户前端机包括电话收发器9，信号分辨控制器10，语音答录机11，帐单管理器14，帐单液晶显示屏15，采集数据管理器18，采集数据液晶显示屏19，后备管理器16，后备液晶显示屏17，用户键盘13，微处理机12，多路信号采集器20。住户前端机3的信号分辨控制器10分别与帐单管理器14，采集数据管理器18和语音答录机11相连，用于信号的分辨和控制处理。住户前端机3的采集数据管理器18分别与信号分辨控制器10，多路信号采集器20，采集数据液晶显示屏19和后备管理器16相连，用于存储和处理本次采集的三表数据。住户前端机3的帐单管理器14分别与信号分辨控制器10，帐单液晶显示屏15和后备管理器16相连，用于存储和处理本次三表收费帐单。住户前端机3的后备管理器16分别与采集数据管理器18，帐单管理器14和后备液晶显示屏17相连，用于后备存储和管理历来的三表采集数据和收费帐单。住户前端机3的多路信号采集器20外接智能水表5，电表6，气表7，内接采集数据管理器18，是一个三表数据自动采集器，将本次采集的智能水，电，气三表的度数传送到采集数据管理器18。住户前端机3的语音答录机11与信号分辨控制器10相连，用于处理物管中心计算机2由信号分辨控制器10通过电话收发器9传来的语音信号。住户前端机3的用户键盘13与微处理机12相连，是一个人机交互接口，用于接受住户的各种操作命令。住户前端机3的微处理机12的数据和信号线分别与帐单管理器14，采集数据管理器18，后备管理器16，用户键盘13，语音答录机11和信号分辨控制器10相连，是各部件数据和信号的处理和控制中心。
本智能化三表电话网远程集中抄表系统工作原理是：
物管中心计算机是自动收集和管理系统中全部住户的三表数据和自动计算其收费帐单的管理控制中心，每户的住户前端机是每户三表数据自动采集器和三表数据及收费帐单的专用管理器。物管中心计算机将按进程(时间)表，充分利用现有的公共电话网的通讯功能和公共电话网的地址资源--住户的电话号码，分别与每户的住户前端机相互通讯，实现智能化三表电话网远程集中抄表工作。具体按下面几步进行：
1.住户前端机将自动采集每户的水，电，气三表的度数并由后备管理器后备存储住户前端机上次采集的水，电，气三表的度数。
2.物管中心计算机将按进程(时间)表，根据各住户的电话号码(公共电话网的地址资源)通过公共电话网自动拨号，分别与各住户前端机建立呼叫连接，向每户的住户前端机发送请求数据发送信号并接收住户前端机传出的新采集到的三表数据。
3.物管中心计算机收集完系统中全部住户的三表数据后，自动计算出各户的三表收费帐单。
4.物管中心计算机将按进程(时间)表，根据各住户的电话号码(公共电话网的地址资源)通过公共电话网再次自动拨号，分别与各住户的前端机建立呼叫连接，向各户住户前端机发送请求数据接收信号并向住户前端机发送各户的三表收费帐单。每户的住户前端机将接收自己的三表收费帐单并由后备管理器后备存储上次的三表收费帐单。
5.物管中心计算机对欠费的住户，将按进程(时间)表定时，根据欠费住户的电话号码通过公共电话网自动拨号与欠费住户的电话机建立呼叫连接，物管中心计算机利用MODEM的VOICE语音功能与欠费住户在电话中对话，发出欠费催缴通知。若欠费住户的电话机无应答，则在语音答录机留言欠费催缴通知。

Claims (3)

1.智能化三表电话网远程集中抄表系统，包括公共电话网(1)，物管中心计算机(2)，住户前端机(3)及水，电(5、6、7)，气三表，其特征在于它以公共电话网.(1)为通讯中枢，物管中心计算机(2)通过主机与电话网接口(4)接入公共电话网(1)，每个住户前端机(3)通过电话收发器(9)也接入公共电话网(1)，每户水，电，气(5、6、7)三表通过住户前端机的多路信号采集器分别连入每户的住户前端机(3)。
2.根据权利要求1所述的智能化三表电话网远程集中抄表系统，其特征在于住户前端机包括电话收发器(9)，信号分辨控制器(10)，语音答录机(11)，帐单管理器(14)，帐单液晶显示屏(15)，采集数据管理器(18)，采集数据液晶显示屏(19)，后备管理器(16)，后备液晶显示屏(17)，用户键盘(13)，微处理机(12)，多路信号采集器(20)；电话收发器(9)外接公共电话网电话线并与住户电话机(8)并连，内接信号分辨控制器(10)；信号分辨控制器(10)分别与帐单管理器(14)，采集数据管理器(18)和语音答录机(11)相连；后备管理器(16)与帐单管理器(14)和采集数据管理器(18)相连；多路信号采集器(20)外接水，电，气三表(5、6、7)，内接采集数据管理器(18)；微处理机(12)的数据和信号线分别与帐单管理器(14)，采集数据管理器(18)，后备管理器(16)；用户键盘(13)和信号分辨控制器(10)相连。
3.根据权利要求2所述的智能化三表电话网远程集中抄表系统，其特征在于公共电话网包括：电信局的市话网，小区自备小型交换机的局部电话网或单位团体的集团电话网。
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