CN202282864U - 一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统 - Google Patents

一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统 Download PDF

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周映春
唐伟
冯俊乔
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Abstract

本实用新型公开了一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，包括一个汇聚点和至少一个节点组成的无线通信网络，所述的汇聚点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块连接管理中心；所述的节点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，数据通信模块连接外部仪器。本实用新型的有益效果是：利用无线自组网进行数字式水、气、热表的抄收，能够拓宽通信范围，方便安装和维护，以及降低成本；将实时钟和无线唤醒有机结合起来，实时钟进行长时间间隔的唤醒，无线唤醒进行短时间内唤醒，能降低无线自组网的整体功耗。

Description

一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统
技术领域
本实用新型涉及一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统。
背景技术
现有针对数字式水、气和热表抄表应用的系统中的节点处于无线唤醒状态，在该状态下每隔一较长时间段醒来侦听短时间，如果听到有效数据就立即醒来进行响应，响应完后就重新进入无线唤醒状态。通信中，节点只跟汇聚点或PDA进行通信，无线模块之间不通信，也不形成网络，这种通信方式覆盖的范围有限，一个小区需要安装多个汇聚点，并且汇聚点的位置也很考究，安装比较麻烦，容易出现死角，也就是容易发生不能抄收的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的即在于克服现在技术的不足，提供一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，利用无线自组网进行数字式水、气、热表的抄收，能够拓宽通信范围，方便安装和维护，以及降低成本；将实时钟和无线唤醒有机结合起来，实时钟进行长时间间隔的唤醒，无线唤醒进行短时间内唤醒，能降低无线自组网的整体功耗。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，包括一个汇聚点和至少一个节点组成的无线通信网络，所述的汇聚点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接管理中心；所述的节点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接外部仪器。
所述的数据通信模块采用的通讯标准为RS232、RS485或TTL。
所述的管理中心通过无线通信连接汇聚点。
所述的管理中心通过串口与汇聚点有线连接。
所述的外部仪器通过串口与节点有线连接。
所述的汇聚点的实时钟模块和节点的实时钟模块的时间同步。
本实用新型的有益效果是：利用无线自组网进行数字式水、气、热表的抄收，能够拓宽通信范围，方便安装和维护，以及降低成本；将实时钟和无线唤醒有机结合起来，实时钟进行长时间间隔的唤醒，无线唤醒进行短时间内唤醒，能降低无线自组网的整体功耗。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图；
图2 为汇聚点的结构示意图；
图3 为节点的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例：
如图1、图2、图3所示，一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，包括一个汇聚点和至少一个节点组成的无线通信网络，所述的汇聚点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接管理中心；所述的节点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接外部仪器。
所述的数据通信模块采用的通讯标准为RS232、RS485或TTL。
所述的管理中心与汇聚点的连接方式有：无线通信连接和串口有线连接。
所述的外部仪器通过串口与节点有线连接。
所述的汇聚点的实时钟模块和节点的实时钟模块的时间同步。
本实用新型的工作过程如下：
（1）节点的实时钟模块会定时发送一个中断信号到节点的微处理器，处于休眠状态的微处理器即进入无线唤醒状态；
（2）汇聚点的实时钟模块同步会发送中断信号到汇聚点的微处理器，微处理器即开始发送无线唤醒帧和信标帧，附近的节点接受到无线唤醒帧后即被唤醒，然后接收到信标帧后即加入网络，这些节点加入网络后也会发送无线唤醒帧和信标帧，使得它们附近的节点得以唤醒和加入网络，如节点1、节点2、节点3先被唤醒加入网络，然后节点1、节点2、节点3再发送无线唤醒帧和信标帧，与节点1、节点2、节点3附近的节点如节点4、节点6、节点7被唤醒后加入网络，然后节点4、节点6、节点7附近的节点接收到节点4、节点6、节点7发送的无线唤醒帧和信标帧后再被唤醒加入网络；
（3）节点接入网络后，即通过数据通信模块访问外部设备，获得外部设备的计量数据，然后通过射频电路发送计量数据，如果该节点靠近汇聚点，计量数据可直接到达汇聚点，如果该节点不靠近汇聚点，则通过其他节点将计量数据中转到汇聚点，如节点9接收到采集数据后先发送到节点6，节点6再发送到节点2，节点2再转发到汇聚点；
（4）汇聚点通过射频电路接收到采集数据后，微处理器对采集数据进行分析处理后，再通过数据通信模块发送到管理中心。

Claims (6)

1.一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，包括一个汇聚点和至少一个节点组成的无线通信网络，其特征在于：所述的汇聚点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接管理中心；所述的节点包括微处理器、数据通信模块、实时钟模块和射频电路，数据通信模块、实时钟模块和射频电路都连接在微处理器上，射频电路通过天线连接外部网络，数据通信模块连接外部仪器。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，其特征在于：所述的数据通信模块采用的通讯标准为RS232、RS485或TTL。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，其特征在于：所述的管理中心通过无线通信连接汇聚点。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，其特征在于：所述的管理中心通过串口与汇聚点有线连接。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，其特征在于：所述的外部仪器通过串口与节点有线连接。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗数字式水、气、热表无线自组网系统，其特征在于：所述的汇聚点的实时钟模块和节点的实时钟模块的时间同步。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124447A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 应用于M-Bus系统的网络节点
CN104123823A (zh) * 2013-04-25 2014-10-29 成都技高科技有限公司 无线自组网的水资源监测系统
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