CN201352386Y - 利用gsm无线通信网络的远程抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型请求保护一种利用GSM无线通信网络的远程抄表系统，涉及计算机通信及控制领域，本实用新型远程抄表系统包括，数据采集装置连接水电气计量仪表的输出端，采集水电气计量仪表的当前的读数，数据采集装置的控制器控制GSM通讯模块将所采集的水电气计量仪表的当前读数发送到收费管理中心，收费管理中心的GSM调制解调器接收当前读数并存入数据库中，远程计算机调用当前读数根据费率计算相关费用，并控制GSM调制解调器将其通过GSM短信中心发送到相关用户的手机。本实用新型成本低、功能强大、使用方便、快速准确，可以广泛应用于小区住宅、办公大楼。

Description

利用GSM无线通信网络的远程抄表系统

技术领域

本实用新型涉及计算机、通信控制技术。

背景技术

在人们的日常生活中，水、电、气是不可缺少的必备生活保障，然而对于水、电、气供应公司来说，每个月上门抄取各个用户的三表读数却是非常繁重的工作，需要投入大量的人力和物力。而且抄表员上门抄表带来很多弊端，比如：业主不在家，抄表员白忙活；业主不喜欢外人打扰；犯罪分子装扮抄表人员进行作案等。现在市场上也存在一些远程抄表系统，但是现有的远程抄表系统通常采用电话线或者是专线完成与远程计算机的通讯，成本比较高。为了节省人力物力，提高数据传输及时性和准确率，近年来，对远程抄表技术的研究已取得一定进展。如中国专利(CN1464484A)公开了一种利用GSM网络传输抄表信息的传输系统，但是该文献只公开了利用GSM网络传输电表信息的系统，并且未对电表数据的采集和传输技术具体描述，而且系统只能采集和传输电表读数，并未涉及对水表和气表读数的采集传输以及对用户下达通知。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有远程抄表系统的上述不足，设计一种能够采集水、电、气三表读数，并通过GSM网络通过短信方式将用户使用的水电气数及需缴纳的费用发送到用户手机上的系统，使远程抄表系统成本降低、功能强大、使用方便、更人性化。本实用新型是通过以下技术方案实现的，即集计算机、通信技术于一体，采用先进的GSM通讯模块和最成熟、最完善、应用最广的GSM无线通信网络作为数据传输的平台，抄送的水电气计量仪表读数即快速又准确，成本低。

本远程抄表系统包括：水电气计量仪表、数据采集装置、收费管理中心，数据采集装置包括控制器、供电模块、GSM通讯模块/TC35I，水电气计量仪表输出端通过RS485通讯接口方式与数据采集控制器数据采集端连接，收费管理中心包括GSM调制解调器、远程计算机(包含上位机抄表控制处理器、数据库)，远程计算机通过RS232通讯接口与GSM调制解调器连接。数据采集装置通过RS485通讯接口连接到水电气计量仪表的输出端，采集水电气计量仪表的当前读数及计量仪表识别码，数据采集装置的控制器控制GSM通讯模块将所采集的水电气计量仪表的当前读数发送到收费管理中心，收费管理中心的GSM调制解调器接收当前读数并存入内存中，远程计算机通过RS232通讯接口从GSM调制解调器读取当前读数，并根据费率计算相关费用，存入数据库，并控制GSM调制解调器将其费用通过GSM短信中心发送到相关用户的手机。数据采集装置中控制器可采用单片机PIC18F252，其数据输入端通过RS485通讯接口连接在水电气计量仪表的数据输出端，负责读取数据，对数据进行相关整理后，控制GSM通讯模块(TC35I)通过短信方式将其发送到收费管理中心，并接收收费管理中心远程计算机发送的抄表指令。供电模块由LM2941、7805以及整流、滤波电路组成，为控制器、GSM通讯模块/TC35I提供5V直流电压。

本实用新型的有益效果：本实用新型集计算机、通信技术于一体，采用先进的GSM通讯模块和成熟、完善、应用最广的GSM无线通信网络作为数据传输的平台，特别是数据采集装置构造简单实用，性价比高，抄数即快速又准确，彻底解决了人工抄表以及专线传输数据的抄表系统的弊病。

附图说明

图1所示为本实用新型系统组成示意图

图2所示为本实用新型原理结构框图。

具体实施方式

下面针对附图和具体实例对本实用新型的实施方式进行具体说明，如图1所示为本实用新型系统组成示意图。该系统具体包括：数据采集装置连接水电气计量仪表的输出端，采集读取用户水表、电表、气表当前的读数，在数据采集装置控制器的输出端通过由GSM通讯模块构成的数据接收发送部分将所采集的水、电、气表读数通过GSM通信网络发送到水电气收费管理中心，水电气收费管理中心对接收到的数据进行处理，调用数据采集装置读取的当前水、电、气表读数，减去数据库中存储的上次采集的数据，根据相关费率，计算出该表用户应该缴纳的费用，存入应缴纳费用数据库中，位于收费管理中心的GSM数据接收发送部分通过GSM短信中心将其发送到相关用户的手机中。

如图2所示为本远程抄表系统原理结构框图，在水电气计量仪表1输出端连接RS485通讯接口2，通过RS485通讯接口连接数据采集装置3的控制器，该数据采集装置包括控制器、GSM通讯模块(可采用TC35I)、供电模块，数据采集装置中控制器可采用单片机PIC18F252，负责读取数据，整理数据，控制GSM通讯模块(TC35I)收发数据。并接收收费管理中心远程计算机发送的抄表指令。单片机PIC18F252的数据输入端通过RS485通讯接口连接水电气计量仪表输出端，当数据采集装置接收到收费管理中心远程计算机发送的抄表指令时，数据采集装置控制器便发出控制指令，依次读取控制区域内的水电气计量仪表的当前读数，并进行整理。

这里以采集n(1≤n≤1024)个水电气计量仪表的数据为例，说明数据采集装置如何进行数据的采集和整理的。

数据采集装置按照电表串口标准通信规约(DL/T645-1997)帧格式通过RS485接口向控制区域内的各水电气计量仪表发送读取当前数据。当前数据中包含了唯一的仪表识别码——水、电、气表表号，以及计量仪表上显示的用户使用过的水、电、气数，当某计量仪表接收到读取命令，并识别到其中的仪表表号与所需采集的计量仪表表号相同时，则说明数据采集装置将读取它的当前读数。此计量仪表便向数据采集装置通过RS485发送它的数据，数据采集装置收到数据后将此计量仪表表号和当前读取的计量仪表使用的度数存储在与此相应的一个存储区。同理，数据采集装置用同样的方法读取下一个计量仪表的数据。n(1≤n≤1024)个计量仪表的数据读完后，数据采集装置按照一条短信最大容量(140个字节)进行打包，控制GSM通讯模块TC35I以短信的方式通过GSM网络11向收费管理中心分段发送。

收费管理中心包括GSM调制解调器10、RS232通讯线路9、远程计算机8。远程计算机包括上位机抄表系统控制处理器(加载配套软件上位机抄表系统)和数据库。

远程计算机按照标准AT指令通过RS232通讯接口以周期性时间间隔读取GSM调制解调器中接收到的短信，然后上位机抄表系统控制处理器从短信中分离出各计量仪表表号及对应的计量仪表当前读数，并存入数据库相对应的位置，用此次当前读数减去数据库中存储的上次采集的数据，根据相关费率，计算出该表用户应该缴纳的费用(一般以月为交费周期)，存入应缴纳费用数据库中。由于上位机抄表系统数据库中事先存储了每个计量仪表对应的业主手机(或小灵通)号码，收费管理中心定期调出相应的业主手机号码和电表当月相应的费用，按照GSM短信模块标准的短信格式以及UNICODE编码进行数据整理，然后按照AT命令通过RS232通讯线路控制GSM调制解调器以中文短信的形式发送到用户手机。

供电模块由LM2941、稳压器7805以及整流、滤波电路组成，为控制器、GSM通讯模块/TC35I提供5V直流电压。其中，供电模块的源电压为220V交流电，经过整流、滤波后，为数据采集装置控制器和GSM通讯模块提供直流工作电压。GSM通讯模块可采用TC35I通讯芯片实现，数据采集装置可通过RS485通讯接口连接水电气计量仪表，可通过RS232通讯接口与GSM通信模块连接，远程计算机通过RS232通讯接口与GSM调制解调器连接，上述通信接口还可根据需要采用其他串行或并行的通信接口，实现所需数据的传送。

本实用新型可以广泛应用于小区住宅、办公大楼，本实用新型成本低、功能强大、使用方便、抄数即快速又准确。

Claims (3)

1、一种利用GSM无线通信网络的远程抄表系统，其特征在于，数据采集装置连接水电气计量仪表的输出端，按照电表串口标准通信规约帧格式控制区域内定期采集水电气计量仪表的当前读数，数据采集装置的控制器控制GSM通讯模块将所采集的水电气计量仪表的当前读数发送到收费管理中心，收费管理中心的GSM调制解调器接收当前读数并存入数据库中，远程计算机调用当前读数根据费率计算相关费用，并控制GSM调制解调器根据仪表识别码将其通过GSM短信中心发送到相关用户的手机。

2、根据权利要求1所述的远程抄表系统，其特征在于，数据采集装置通过RS485通讯接口连接水电气计量仪表，远程计算机通过RS232通讯接口与GSM调制解调器连接。

3、根据权利要求1或2所述的远程抄表系统，其特征在于，所述数据采集装置中控制器采用单片机PIC18F252，其数据输入端读取水电气计量仪表的当前读数及仪表识别码，控制器对当前读数及仪表识别码整理后控制GSM通讯模块将其发送至GSM通信网络；所述GSM通讯模块采用TC35I。