CN201041629Y - 农用井远程抄表装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属水利自动化领域，特别涉及一种农用井远程抄表装置。它包括外壳，固定在电路板上的SMS短消息模块、水表信号采集模块和电源及电源切换模块组成。接线端子，水表信号采集模块跟SMS短消息模块通过串行通讯接口相连，采集的水量信息通过SMS短消息的方式发送到控制中心，采集模块将通过SMS模块发送含有当前数量信息的短信给请求号码，电源及电源切换模块上带有外部市电和备用电池接口，解决了抄表困难，不能实时抄表的问题。可广泛应用于农用井抄表、工业区抄表、自来水抄表及物业管理等领域。

Description

农用井远程抄表装置

技术领域

本实用新型涉及水利自动化领域，具体涉及一种基于GSM短消息的农用井远程抄表装置。该装置可以采集发讯水表产生的水量脉冲信号，并将水量信息以短信的方式发送到控制中心。

背景技术

“农用井远程抄表装置”主要顺应当前严重缺水的现状，加强地下水用水规范管理，合理收费，实现节水技术的科学化，现代化而产生的。但是目前农用井抄表装置存在计量不准确、交费拖欠、人为浪费水严重、用水统计工作繁重的缺点。

发明内容

本发明的目的是为水利系统提供一套功能完备齐全的农用井水计量管理系统，做到地下用水统一管理，统一收费，科学决策。解决长期存在的用水计量不准，拖欠交费以及人为浪费水的严重现象，减轻用水统计的工作繁重性。提高水的利用效率，为节水做出贡献。

为了很好地解决抄表难和有线远传的布线难的问题，本系统利用无线GSM技术，可以直接对每只水表流量数据进行读取。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.设计一种农用井远程抄表装置，该抄表装置可以远程抄送农用井的水量信息并将其通过SMS方式传送到控制中心，其包括外壳1，固定在电路板3上的SMS短消息模块2水表信号采集模块4和电源及电源切换模块5，接线端子6组成，水表信号采集模块4跟SMS短消息模2块通过串行通讯接口相连，采集的水量信息通过SMS短消息的方式发送到控制中心，采集模块将以查询的方式处理短信的接收，当收到查询当前水量的信息后，采集模块将通过SMS模块发送含有当前数量信息的短信给请求号码，电源及电源切换模块5上带有外部市电和备用电池接口，分别为水表信号采集模块4和SMS短消息模块2提供4.3V工作电源。外部水表脉冲信号通过接线端子6提供给信号采集模块4。

2.根据1所述的所述的农用井远程抄表装置，图5中的手机短消息接口通过TXD，RXD管脚跟图4中的单片机串口相连，实现短消息的读写，图6中的PULSE1，PULSE2连接到图4单片机的中断管脚，进行信号采集，图7电源部分提供的VDD4V2电源经过图6中D1后为其他电路提供电源。

3.根据1所述的农用井远程抄表装置，具有市电和后备电源两种供电方式，在停电情况下后备电池可以连续工作500小时。当采集模块能监测到市电停电发生后，单片机将进入休眠方式，只会对水表脉冲信号产生响应。

以上提出了一种农用井远程抄表装置，它至少包括外壳、SMS手机短消息模块、水表信号采集模块、电源及电源切换模块、接线端子等。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：水表数据远传采用以TC35i为核心的SMS手机短消息模块。该模块内部集成了电源、SIM卡等必要电路，预留TTL电平的UART接口，该接口可以跟普通单片机的UART直接相连。单片机可以通过AT指令完成短信的收发以及模块工作模式的设置。

水表脉冲采集模块以ATmega32为控制核心。除了完成水表水量信号的采集外，该模块还集成短信收发功能、电源管理功能等。ATmega32的一个外部中断口跟外部电源相连，当外部掉电后，该引脚产生一个低电平中断，当该电平中断发生后，单片机进入休眠模式，以节省电力。

为了减少功耗，去除了一切LED指示、键盘、液晶等外设。系统的设置是通过经过授权的号码发送短消息来实现。授权手机可以发送设置当前水量和水表最大读数的设置命令给远程抄表系统。

由于SMS短消息模块在短消息的发送和接收过程中会消耗大量能量，故仅仅依靠电池供电是不可行的，所以该抄表装置的主电源为220V市电。当市电停电后，自动切换到电池供电，抄表装置自动断开与SMS短消息模块的连接，以节省能耗。但此时采集模块仍能完成水表信息的采集。

本实用新型的有益效果是：

(1)采用了具有宽电压范围和丰富接口资源的avr微控制器，具有集成度高，电路简单的特点，可以有效降低成本，便于推广。采用无线短消息方式可以大大减少布线成本。

(2)抄表系统的当前水量、水表最大读数可以通过经过授权的手机短信进行设置。操作人员可在任意地点任意时间进行抄表。设置控制中心后，可以有计划地对用水信息进行积累和分析。

(3)降低抄表及水费征收工作强度，提高了水利自动化水平。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构侧视图。

图2是本实用新型的整体结构俯视图。

图3是本实用新型的系统结构示意图。

图4是本实用新型的电路原理图——微控制器核心部分。

图5是本实用新型的电路原理图——GSM模块接口部分。

图6是本实用新型的电路原理图——信号采集部分。

图7是本实用新型的电路原理图——系统电源部分。

图中1.外壳，2.SMS手机短消息模块，3.电路板，4.水表信息采集模块，5.电源及电源切换模块，6.接线端子。

具体实施方式

在图1和图2中，SMS手机短消息模块(2)水表信息采集模块(4)，电源及电源切换模块(5)固定在电路板(3)的上端。SMS手机短消息模块(2)和水表信息采集模块(4)通过UART接口进行连接。电源及电源切换模块(5)为短消息模块和采集模块供电。市电和外部水表脉冲信号线通过接线端子跟电源模块和采集模块相连。图3表示了上面所述的连接关系。

图4、图5、图6给出了详细的电路原理图。电路分下面几个部分：外部信号采集、微控制器核心、系统电源、GSM模块接口电路等。图6中外部脉冲采集电路与图4的微控制器核心电路的外部脉冲电路相连，进行外部信号的采集。GSM模块(2)通过图5中GSM模块接口电路跟图4中的微控制器核心电路进行通信。图7中系统电源部分为整个电路提供电源。

外部脉冲是开关量，开关量由系统供电，转换为高低电平，该脉冲电平经稳压后输入单片机的外部中断，外部中断发生后，水量进行累加。该采集模块控制SMS手机短消息模块(2)，以一定的间隔发送接收短消息的AT命令给短消息模块，当收到新的短消息后，采集模块对短消息内容进行读取和分析，如果是经过授权的号码发来的短消息，并且短消息的格式正确，采集模块将根据短消息内容进行处理和回复。当远程抄表系统安装完成后，安装人员需通过短消息的方式设置当前的水量信息跟水表的实际读数一致。

Claims (3)

1.一种农用井远程抄表装置，其特征在于该抄表装置，其包括外壳(1)，固定在电路板(3)上的SMS短消息模块(2)水表信号采集模块(4)和电源及电源切换模块(5)，接线端子(6)组成，水表信号采集模块(4)跟SMS短消息模块(2)通过串行通讯接口相连，采集的水量信息通过SMS短消息的方式发送到控制中心，采集模块将以查询的方式处理短信的接收，当收到查询当前水量的信息后，采集模块将通过SMS模块发送含有当前数量信息的短信给请求号码，电源及电源切换模块(5)上带有外部市电和备用电池接口，分别为水表信号采集模块(4)和SMS短消息模块(2)提供4.3V工作电源，外部水表脉冲信号通过接线端子(6)提供给信号采集模块(4)。

2.根据权利要求1所述的农用井远程抄表装置，其特征是电路连接方式是手机短消息接口通过TXD，RXD管脚跟单片机串口相连，实现短消息的读写，PULSE1，PULSE2连接到单片机的中断管脚，进行信号采集，电源部分提供的VDD4V2电源经过D1后为其他电路提供电源。

3.根据权利要求1所述的农用井远程抄表装置，其特征是系统有市电和后备电源两种供电方式，在停电情况下后备电源可以连续工作500小时。

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