CN201188266Y - 基于rf和gprs无线网络的远程抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及远程信息采集系统，尤其涉及一种基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，包括设置在室内的无线数传表具、设置在小区或楼内的中继集中器和远程的监测中心，无线数传表具通过RF模块与中继集中器进行无线数据传输，中继集中器通过RF模块接收无线数传表具上传的数据，然后通过GPRS模块与远程的监控中心进行数据通信。在供水，供电或者天然气公司的测控中心只需配置内置天线的中心站机，在集中点如一个小区只需配置一个中继集中器，因此本系统的工程造价。本系统通过自动检测抄表可使供水、供电、天然气公司或者是小区物业管理部门及时、准确地掌握用户用水、用电量等信息和计费的情况，使管理和服务质量水平跃上一个新台阶。

Description

基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统

技术领域

本实用新型涉及一种远程信息采集系统，尤其涉及一种基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统。

背景技术

由于用户白天都在外工作，传统的人工抄表一般采用早晚以及周末抄表以提高抄表效率，但是即使这样依然有10％左右的用户无法及时抄表和送达账单。影响居民的用水、用电等，于是快捷方便的远程抄表受到广大的居民的欢迎。

多年来无线远程抄表系统的通信一般都采用电台。如采用该种通信方式，供水、供电公司等的测控中心均需配置电台、专用电源和高增益的铁塔天线，在市区各处水表，电表用户的测点除配置电台及专用电源外，还需配置高增益的定向天线，远程抄表的成本较高，而且不利于维护。还有的远程抄表系统使用有线的方式，需要铺设线路，在老住宅中改造困难，改造成本高，改造时间长。

实用新型内容

为了克服上述的不足，本实用新型的目的是提供一种抄表效率高，造价低，特别适合老住宅的改造的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，包括设置在用户室内的无线数传表具、设置在小区或楼内的中继集中器和远程的监测中心，多个无线数传表具和中继集中器通过短距无线通信连接，中继集中器和远程监测中心之间通过公共无线移动数据通信网络连接，多个无线数传表具将采集的数据通过短距无线通信传输给中继集中器，中继集中器通过公共无线移动数据通信网络将接收到的多个无线数传表具的数据发送给监测中心的计算机进行处理以完成抄表。

进一步描述，无线数传表具具有RF模块，中继集中器具有RF模块和GPRS模块，监控中心具有GPRS模块，无线数传表具通过RF模块与中继集中器进行无线数据传输，中继集中器通过RF模块接收无线数传表具上传的数据，然后通过GPRS模块与远程的监控中心进行数据通信。

对系统再进一步优化，监控中心通过GPRS模块发布指令，对系统实施监测并进行参数设置，同时将输入的数据写入数据库，存储原始数据，供统计分析使用，形成各种图形和报表，定时或随机在系统的网络图画面上动态显示，所述的监控中心与现有的营业收费电脑系统连接，实现信息共享，并通过监控中心与银行挂接，进行银行自动缴费计费，无线数传表具还包括IC卡功能模块，可依据用户缴纳水费情况控制供水或停水。

为了方便使用，无线远传表具除了有外接电源接口外，还有内置的后备电池，即使长时间断电也可以继续工作。

监测中心包括中心站机和计算机，中心站机具有GPRS模块，发送监测中心计算机的指令和接收中继集中器的数据，并将信息通过RS-232/RG45通讯接口送入计算机。

中继集中器具有标准的AT命令界面，方便程序设计，内置TCP/IP Internet内嵌的协议栈，支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP协议栈，保证轻松互连，以及SIM卡座，更具有满足嵌入式系统要求的内置式模块，内置式模块通过插针与嵌入式系统直接连接，还有外接电源接口和内部自备供电电池，中继集中器与外界通过全透明及帧格式传输数据。

为了高速处理协议和大量数据，中继集中器采用低功耗高性能的32位CPU做处理器，16位内部数据总线，256KBSRAM，512KBFLASH，并且还具有在处理器不能正常工作时，能够自动断电复位的软硬件双重看门狗。

本实用新型的有益效果是：本系统的通信采用GPRS网络，在供水，供电或者天然气公司的监测中心只需配置内置天线的中心站机，在集中点如一个小区或一栋楼只需配置一个中继集中器，每个用户配置一个无线数传表具就可以了。因此，本系统的工程造价比其他任何系统造价至少低70~80％。本系统通过自动检测抄表可使供水、供电、天然气公司或者是小区物业管理部门及时、准确地掌握用户用水、用电量等信息和计费的情况，使供水、供电等的管理和服务质量水平跃上一个新台阶。

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是本实用新型的网络方框图。

图中：1.无线数传表具，2.中继集中器，3.监测中心。

具体实施方式

如图1所示的是将本实用新型应用于自来水的远程抄表的一个实施例。

系统的组成如下：一种基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，包括设置在用户室内的无线数传表具1、设置在小区或楼内的中继集中器2和远程的监测中心3，无线数传表具1具有RF模块，中继集中器2具有RF模块和GPRS模块，监测中心3具有GPRS模块，无线数传表具1通过RF模块与中继集中器2进行无线数据传输，中继集中器2通过RF模块接收无线数传表具1上传的数据，然后通过GPRS模块与远程的监测中心3进行数据通信。

这里的无线数传表1具是指无线数传水表，它的规格与普通水表相同，精度达到国家标准规定的计量等级。该水表在标准的数显水表的基础上结合了RF模块，具有计量准确、工作稳定可靠、功耗低、数据无漏失的特点，解决了以往远程数字计量误差、怕停电、耗电量大、怕干扰的缺点。无线数传水表可直接使用220V市电，或采用直流电源，并配有高容量锂电池作为后备电源。

监测中心3包括中心站机、计算机及系统软件、显示器、打印机等设备，中心站机与GPRS中继集中器2的通信采用中国移动的GPRS网络。无线数传水表与GPRS中继集中器2之间采用RF通讯。中心站机发送监测中心3的计算机的指令和接收无线数传水表的信息，并将信息通过RS-232/RG45通讯接口送入计算机。系统开发的专业软件，它结合了国际最新软件流行趋势，可在Windows98、Windows2000、Windows XP、Linux等主流操作系统上运行。系统软件通过中心站机发布指令，对本系统实施监测，负责各采集站点的配置和网络管理，同时将输入数据写入数据库，可发布指令，实现参数设置、数据监测、统计分析和报表打印及供、停水控制等处理。中心配置的计算机(电脑)、液晶显示器或投影机、打印机、不间断电源、避雷器等设备为外购通用或专用产品，根据抄表系统和用户的需要而配置。中继集中器2实现监测中心3与无线数传水表1的通讯。它的功能与特点如下：

A、功能：

1.标准的AT命令界面，方便程序设计；

2.TCP/IP Internet内嵌的协议栈，轻松互连；

3.RF接口方式，更加简便的通讯方式；

B、性能：

1.选用低功耗高性能的32位CPU做处理器，16位内部数据总线，256KBSRAM，512KBFLASH，可高速处理协议和大量数据；

2.支持全透明及帧格式数据传输；

3.支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP协议栈；

4.一个符合ISO7816-3IC卡标准的SIM卡座，支持符合GSM11.11和GSM11.10，规范SIM卡；

5.简化的接口设计，使用无线RF接口和简单的AT命令交互界面；

6.更方便的电源接口，即可使用外挂电源。内部自备供电电池；

7.完善了GPRS网络中所出现的假拨号，掉线自动重启，远程唤醒等功能；

8.支持远程控制及动态域名解析；

9.同时更具嵌入式系统要求，可提供内置式模块(不带外壳，可通过插针与嵌入式直接系统相连)。

10.软硬件双重看门狗，在MCU不能正常工作时，能够自动断电复位。

监测中心3通过GPRS模块发布指令，对系统实施监测并进行参数设置，同时将输入的数据写入数据库，存储原始数据，供统计分析使用，形成各种图形和报表，定时或随机在系统的网络图画面上动态显示，所述的监测中心3与现有的营业收费电脑系统连接，实现信息共享，并通过监测中心3与银行挂接，进行银行自动缴费计费，所述的无线数传水表还包括IC卡功能模块，可依据用户缴纳水费情况控制供水或停水。

系统功能如下：

1、自动检测功能：系统对水表的用水量(流量)等参数(压力)的数据进行采集、监测、纪录，并进行数据分析处理，形成各种图形和报表，实现远程无人自动抄表。

2、动态显示功能：可定时或随机在自动抄表系统网络图画面上动态显示每只水表的用水量和整个系统所包括水表的总水量。

3、打印功能：可打印每只水表的月、年报表和月水费单，可打印总用水量的日、月、年报表和收水费的月、年报表。

4、数据管理功能：建立历史数据库，存储原始数据，供统计分析使用。对采集的用水量等数据进行累计值、平均值、最大值、最小值等的分析计算，系统数据库适合扩充、维护，可满足各种规模的供水部门数据抄表和维护使用。

5、合并、网络浏览功能：本系统可与供水公司的服务器连接，通过局域网接入供水公司现有用水营业收费电脑管理系统，实现信息共享。

6、银行自动缴费：通过监测中心3收费管理系统与银行挂接，计费灵活方便。

7、可依据用户缴纳水费情况控制供水或停水，具有支持IC卡功能。

该系统通过自动检测抄表可使供水公司(或小区物业管理部门)及时、准确地掌握用户用水量和计收水费的情况，使供水管理和服务质量水平跃上一个新台阶，有力地促进供水公司或小区物业部门现代化管理水平的提高。该系统可彻底解决用水的实时管理、实时计量和远程控制的问题，为供水公司实现远程自动计量、水量分时计费、水损分析管理和用水系统实时远程监控等现代化供水管理提供了可靠的手段。该系统通过远程自动抄表可减少抄表和相关的员工人数及费用开支，降低员工劳动强度，提高抄表工作效率；该系统的计量准确无误，避免了人工疏忽的漏抄、误抄、估抄；该系统的实时监测可减少由于管道破裂漏水、用户违章用水等造成的水量损失；该系统的应用将有效地提高供水回收率和降低供水管网的运行成本。

该系统将计算机技术、移动数据通信技术、无线数采技术、数据网络技术、自控技术溶为一体，可自动完成用水户水表网络的远程数据采集、纪录、实时监测、统计分析、打印和供停水控制等管理工作。

Claims (7)

1、一种基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：包括设置在用户室内的无线数传表具(1)、中继集中器(2)和远程的监测中心(3)，多个无线数传表具(1)和中继集中器(2)通过短距无线通信连接，中继集中器(2)设置在小区或楼内，中继集中器(2)和远程的监测中心(3)之间通过公共无线移动数据通信网络连接，多个无线数传表具(1)将采集到数据通过短距无线通信传输给中继集中器(2)，中继集中器(2)通过公共无线移动数据通信网络将接收到的多个无线数传表具(1)的数据发送给监测中心(3)的计算机进行处理以完成抄表。

2、根据权利要求1所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的无线数传表具(1)具有RF模块，所述的中继集中器(2)具有RF模块和GPRS模块，所述的监测中心(3)具有GPRS模块，无线数传表具(1)通过RF模块与中继集中器(2)进行无线数据传输，中继集中器(2)通过RF模块接收无线数传表具(1)上传的数据，然后通过GPRS模块与远程的监测中心(3)进行数据通信。

3、根据权利要求2所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的监测中心(3)通过GPRS模块发布指令，对系统实施监测并进行参数设置，同时将输入的数据写入数据库，存储原始数据，供统计分析使用，形成各种图形和报表，定时或随机在系统的网络图画面上动态显示，所述的监测中心(3)与现有的营业收费电脑系统连接，实现信息共享，并通过监测中心(3)与银行挂接，进行银行自动缴费计费，所述的无线数传表具(1)还包括IC卡功能模块，可依据用户缴纳水费情况控制供水或停水。

4、根据权利要求2所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的无线远传表具(1)还具有外接电源接口和内置的后备电池。

5、根据权利要求2所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的监测中心(3)包括中心站机和计算机，中心站机具有GPRS模块，发送监测中心(3)的计算机的指令和接收中继集中器(2)的数据，并将信息通过RS-232/RG45通讯接口送入计算机。

6、根据权利要求2所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的中继集中器(2)具有标准的AT命令界面、TCP/IP Internet内嵌的协议栈、SIM卡座、更具有满足嵌入式系统要求的内置式模块、外接电源接口和内部自备供电电池，内置式模块通过插针与嵌入式系统直接连接，中继集中器(2)与外界通过全透明及帧格式传输数据。

7、根据权利要求6所述的基于RF和GPRS无线网络的远程抄表系统，其特征是：所述的中继集中器(2)采用低功耗高性能的32位CPU做处理器，16位内部数据总线，256KBSRAM，512KBFLASH，并且还具有在处理器不能正常工作时，能够自动断电复位的软硬件双重看门狗。

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