CN1304030A - 无线网络自动抄表装置 - Google Patents

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孙小唐
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Abstract

本发明公开了一种能对水、电、燃气表进行数据远程抄收的无线网络自动抄表装置,是以星型、纵线型、无线电通讯三重网络结构来实现抄表任务,通过星型网使n个脉冲表与一个数据采集器连接,数据采集器通过纵线网络与电台连接,中心电脑通过中心电台发出指令,抄收各表子网的数据。本发明技术成熟,工作稳定可靠,对当前实行的城网改造、农网改造中所实行的一户一表体制提供了强有力的技术支持手段。本装置安装便利,有着很好的经济性和广泛的适用性。

Description

无线网络自动抄表装置
本发明涉及一种记录载体的读出、传送及处理，尤其是一种无线网络自动抄表装置。
目前，国内对自动抄表进行的研制大都集中于利用电力线载波十公用电话网进行通讯，这种方法存在以下问题：①干扰严重；②低压线路上的等效阻抗随机变化；③驻波和反射问题；④功率衰减严重。
另一类采用IC卡预付电费方式，由于存在重大技术缺陷，已逐步停用。
个别开发无线电抄表的厂家，因所采用的结构方法为星形连接方式，众多电表无法共享一个电台，因而成本高昂，只适宜采用变电站的电表数据抄收，无法推广到广大民用电抄表中。
至今未见该类产品进行有效的大面积应用。
本发明为实现实时可靠地进行三表(水、电、燃气表)数据远程抄收而设计，目的是提供一种通过中心电脑可随时正确抄取三表子网内的任一表的当前读数，结构设计合理，安装便利，能极大地减少布线工程量，又获得了对电台的高度共享，具有很好的经济性和广泛适应性的无线网络自动抄表装置。
本发明是这样实现的：
整个网络抄表系统分为三部份：1、数据采集部份2、纵线网络与收发电台3、抄表中心站。网络结构的组成元素为电表、水表或气表、数据采集器、无线电收发电台、计算机，以星型、纵线型、无线型构成三重网络结构，即：每个数据采集器以星型结构网络形式与1～n个带脉冲输出的电表、水表或气表连接，数据采集器通过纵线网络形式与无线电台连接，接到纵线上的无线电台以无线通讯的方式与中控电台进行通讯连接，中心电脑通过电台发出指令，抄收各电表、水表、或气表子网的数据。一个纵线上可接入不多于128个数据采集器，也就是可有不少于128*n个电表、水表或气表共享接在同一纵线上的无线电台，进行远程数据通讯。每个数据采集器安装在与之相连的电能表(三表)附近，使得数据采集器与电能表之间的连线最短。所有长距离连接(采集器与电台)只需用一根纵线网络连接即可。利用这样一种结构，一方面极大地减少了布线工程量又获得了以电台的高度共享，从而使整个抄表系统享有着很好的经济性。
本装置通过中心电脑可随时正确抄取电表子网内的任一(单相)电表的当前读数，抄表距离视电台发射功率及天线高度而定。在发射功率不低于20W，  且无大的阻挡物时，抄表距离可达到20公里，抄表速度≥360个/min。本发明为分时段计费和实行峰谷电价体制提供了充分的技术手段，所采用的星型、纵线型、无线型三重网络结构在实际应用中安装便利，有着很好的经济性和广泛的适用性。本发明技术成熟，工作稳定可靠，对当前实行的城网改造、农网改造中所实行的一户一表体制提供了强有力的技术支持手段。本发明还适用于水表和燃气表的数据远程抄收。
以下结合附图及电表系统实施例作详细描叙：
图1为本发明系统结构示意图。
图中所示：N、计算机  Q、无线中心站  H、无线数据终端  T、数据采集器R、脉中表。
本发明的网络抄表系统分为三部份：
1、数据采集部分
该部分由采集器和与之连接的脉冲型电表连接而成。一个采集器可连接若干个电表，为减少连线长度，该采集器实际开发成“一拖n”的方式，  即一个采集器连接n(1＜n≤16)个电表，这样即使是分布式安装的电表，在与采集器连接时，也不需要太长的连线，采集器的作用在于实时采集电表的用电数据。脉冲型电表为普通电表加装一传感器而成(国内多家电表厂已有标准产品)。电表转盘每转一圈，便产生一个脉冲，采集器通过对相应电表所产生的脉冲进行计数，便获得了该电表的用电信息。采集器上装有电改写存储器件，电表上产生的每个脉冲数，都被累加到电改写存储器，具有掉电保护功能，即使中间停电也不会引起数据丢失。每一个采集器都有一个该系统内唯一的身份码，等同于传呼机的传呼号，例如1000，当n=4时连接在其上的四个电表，根据物理位置分别为：1000A,1000B,1000C,1000D，通过这样一种定义方式，使系统内的每一个电表都有唯一的一个身份码，在采集器内有与这相对的存储单元用于存储该电表的用电信息。
2、纵线网络与收发电台
本系统利用纵线网络将相邻的采集器联成一个纵线局域网，每个局域网上连接一个带网络接口的电台，该局域网通过无线电台进行远程通讯，构成远程网络，采用这样的方式，将一个地理区域内的电表群(例如一个高层建筑或一个小区)构成一个成本低廉的局域网，并通过电台与抄表中心构成广域网。
3、抄表中心站
抄表中心站由中心电脑、中心电台及天线单元构成。中心电脑上通过建立大型数据库，将各用户的基本情况对应电表的相关信息，完整地构造成用户用电信息库，中心电脑通过中心电台发出指令，抄收各电表子网的数据，每完成一次抄表任务后，所得到的用电数据经计算机核对无误后，都分别存到各用户名下，从而对每一用户形成详细的用电档案。
抄表工作是按下列程序完成的：
先由电脑发出指令，指令内容包括执行对象和所需完成的任务。例如，命令1000C号表将现在的用电数送回来，指令以广播的形式通过与电脑连接的电台，以无线电的方式向空间发出，连接于各电表局域网上的下位电台在接收到该指令后，通过局域网将该指令发送给网上的各采集器。采集器在接收到指令后，首先判断该指令的执行对象是否是自己，若否则置之不理，若是则从1000C号表所对应的存储单元将数据读出，并通过纵线网络将该数据以一定格式发给网上的电台，电台在收到该信号后，通过无线电将数据发回。中心电台收到该数据并解调后，将数据送回中心电脑，由电脑执行处理。
从实际应用的情况看，这样的一套系统效果较为理想，无线通导的可靠性远非低压电力载波所能相提并论，整个通讯进行得十分顺利和准确。究其原因，是因为基于窄带调频通讯方式下，信号传输有着远高于电力线载波通讯的信噪比，且通讯距离也远远超出了低压载波的范围。在无线通讯方面，我们采用了修正型的CRC校验码，其效果非常好，实践证明只需采取适当的校验方式，完全可以实现无差错数据传送。

Claims (3)

1、一种无线网络自动抄表装置，组成元素为电表、水表或气表、数据采集器、无线电收发电台、计算机，其特征在于：以星型、纵线型、无线型构成三重网络结构，即：每个数据采集器以星型结构网络形式与1～n个带脉冲输出的电表、水表或气表连接，数据采集器通过纵线网络形式与无线电台连接，接到纵线上的无线电台以无线通讯的方式与中控电台进行通讯连接，中心电脑通过电台发出指令，抄收各电表、水表、或气表子网的数据。
2、如权利要求1所述的无线网络自动抄表装置，其特征在于：一个纵线上可接入不多于128个采集器。
3、如权利要求1所述的无线网络自动抄表装置，其特征在于：每个数据采集器与n个三表连接，通常1≤n≤16。
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