CN202736268U - 一种用于电表终端的无线抄表装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电表终端的无线抄表装置，包括有电源电路，无线收发芯片，主控微处理单元，电平转换电路，平衡转换收发电路，天线和电表上行通讯接口电路；主要利用无线收发芯片与主控微处理单元的配合使用，两者之间采用同步串行外设接口连接，使其具有通讯距离范围大，抗干扰能力强的特点，且能够有选择性地抄表或在工作范围内自动组网批量抄表。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通讯传输技术领域，尤其是一种用于电表终端的无线抄表装置。
背景技术
随着城市建设的发展，居民小区规模日益扩大，抄表作业逐渐成为一个突出的问题。目前，抄表作业一般是通过人工记录的，其费时费力，管理麻烦。另外，也有采用远程技术抄表的，在现有的远程抄表系统中，当数据采集点多时，各个数据采集点与控制中心之间的距离远，采用电力线载波传送数据，其建设和后期维护的成本都比较高，而且其数据传输的质量低，降低了系统的可靠性。还有是使用红外技术进行抄表的，即采用红外技术现场抄表，将红外线对准电表的红外接收装置，其通讯距离范围小，必须靠近电表，每次只能抄收一只电表的读数，而且容易受干扰，抄表效率低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有通讯距离范围大，抗干扰能力强，且能够有选择性地抄表或在工作范围内自动组网批量抄表的用于电表终端的无线抄表装置。
为解决上述技术问题，本实用新型一种用于电表终端的无线抄表 装置，包括有电源电路，所述电源电路连接有无线收发芯片，主控微处理单元和电平转换电路，所述主控微处理单元与无线收发芯片和电平转换电路连接，所述主控微处理单元与无线收发芯片通过同步串行外设接口连接，所述主控微处理单元与电平转换电路之间设有通用异步接收/发送装置，所述电平转换电路连接有电表上行通讯接口电路，所述电平转换电路与电表上行通讯接口电路之间设有通用异步接收/发送装置；所述无线收发芯片连接有平衡转换收发电路，所述平衡转换收发电路连接有用于发射和接收无线信号的天线。
所述主控微处理单元用于无线网络动态组网的协议处理，处理无线收发芯片的数据发送和接收，和读取电表的数据；所述主控微处理单元选择新唐公司基于cortex-M0内核的型号为MINI52ZAN的微处理器，其具有体积小、能耗低、节能、低闸数、精简程序代码特性，该处理器采用宽电压输入、高抗干扰、高抗噪声设计，特别适合应用于工业系统控制，同时其具有多种高速通信接口，内设有在线编程功能的ISP，及在线系统编程功能的ICP，可以实现远程升级和在线仿真，方便开发调试。
所述电源电路为整个系统提供3.3V及5V的电源，采用盛群半导体股份有限公司型号为HT7533的低压差线性稳压电源芯片，该型号芯片为工业级线性稳压器件，所提供电源稳定可靠。
所述无线收发芯片负责将数据通过无线信号发送出去和接收无线信号，其选用德州仪器型号为CC1120的完全集成的单芯片无线电收发器，可提供扩展硬件，以支持数据包处理、数据缓冲和突发传输、 广播声道评估、链路质量指示和无线电唤醒，其主要运行参数可以通过同步串行外设接口控制。
所述电平转换电路用于转换电表上行通讯接口电路的电平到主控微处理单元的电平，包括采用型号为LL4148的信号二极管和型号为MMBT3904的NPN三极管，实现主控微处理器为3.3V电平到外部与电表5V的电平转换电路；所述电表上行通讯接口电路用于与电表的数据通讯；所述平衡转换收发电路采用简易的巴伦电路，各由两个相同的电容电感组成对称的电路，用于将天线与无线收发芯片的阻抗进行匹配，保证所发射到天线的信号功率，及从天线接收的信号功率最大化。
本实用新型一种用于电表终端的无线抄表装置，设有自动抄表和选择抄表两种模式，自动抄表实现快速批量高效抄表，选择抄表可以通过输入表号显示点对点的抄表模式，在大批量抄收电表后，个别无线环境较差的地方，动态网络伸及不到的地方，可以走到电表跟前，采用选择抄表，把读数准确抄收回来，作为自动抄表的补充手段，使系统兼顾效率及成功率。
本实用新型一种用于电表终端的无线抄表装置，具有通讯距离范围大，抗干扰能力强特点，且能够有选择性地抄表和在工作范围内自动组网批量抄表。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本实用新型的控制电路示意图。
图2为本实用新型的工作示意图。
图3为本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。
本实用新型一种用于电表终端的无线抄表装置，通过标准的接口跟电表安装连接，并与手持无线抄表终端组成一个现场抄表系统。图1为本实用新型的控制电路示意图，图3为本实用新型的电路示意图，一种用于电表终端的无线抄表装置包括有电源电路2，所述电源电路2连接有无线收发芯片3，主控微处理单元1和电平转换电路4，所述主控微处理单元1与无线收发芯片3和电平转换电路4连接，所述主控微处理单元1与无线收发芯片3通过同步串行外设接口连接，所述主控微处理单元1与电平转换电路4之间设有通用异步接收/发送装置，所述电平转换电路4连接有电表上行通讯接口电路5，所述电平转换电路4与电表上行通讯接口电路5之间设有通用异步接收/发送装置；所述无线收发芯片3连接有平衡转换收发电路6，所述平衡转换收发电路6连接有用于发射和接收无线信号的天线7。
所述主控微处理单元1用于无线网络动态组网的协议处理和处理无线收发芯片3的数据发送和接收，以及读取电表的数据；所述主控微处理单元1选择新唐公司基于cortex-M0内核的型号为MINI52ZAN的微处理单元，其具有体积小、能耗低、节能、低闸数、精简程序代码特性，该处理器采用宽电压输入、高抗干扰、高抗噪声 设计，特别适合应用于工业系统控制，同时其具有多种高速通信接口，内设有在线编程功能的ISP，及在线系统编程功能的ICP，可以实现远程升级和在线仿真，方便开发调试。
所述电源电路2为整个系统提供3.3V及5V的电源，采用盛群半导体股份有限公司型号为HT7533的低压差线性稳压电源芯片，该型号芯片为工业级线性稳压器件，所提供电源稳定可靠。
所述无线收发芯片3负责将数据通过以无线信号发送出去和接收无线信号数据，其选用德州仪器型号为CC1120的完全集成的单芯片无线电收发器，其可提供扩展硬件，以支持数据包处理、数据缓冲和突发传输、广播声道评估、链路质量指示和无线电唤醒，同时其主要运行参数可以通过同步串行外设接口控制。
所述电平转换电路4用于转换电表上行通讯接口电路5的电平到主控微处理单元1的电平，包括采用型号为LL4148的信号二极管和型号为MMBT3904的NPN三极管，实现主控微处理单元1为3.3V电平到外部与电表5V的电平转换电路4。
所述电表上行通讯接口电路5用于与电表的数据通讯；所述平衡转换收发电路6采用简易的巴伦电路，各由两个相同的电容电感组成对称的电路，用于将天线7与无线收发芯片3的阻抗进行匹配，保证所发射到天线7的信号功率，及从天线7接收的信号功率最大化。
图2为本实用新型的工作示意图，本实用新型一种用于电表终端的无线抄表装置，设有自动抄表和选择抄表两种模式，自动抄表实现快速批量高效抄表，选择抄表可以通过输入表号显示点对点的抄表模 式，在大批量抄收电表后，个别无线环境较差的地方，动态网络伸及不到的地方，可以走到电表跟前，采用选择抄表，把读数准确抄收回来，作为自动抄表的补充，使之兼顾效率及成功率。
选择使用自动抄表时，手持无线抄表终端通过无线广播发送一条包含在有效回复时间内读取电表表号帧，一种用于电表终端的无线抄表装置接收到这条读取电表表号帧后，采用无线通讯技术，运用冲突与竞争算法，以及随机延迟的时间发送自身的电表表号回复帧。手持无线抄表终端在电表有效回复时间内等待电表回复，当有效回复时间过后，手持无线抄表终端根据接收到的电表表号，对每个返回表号的电表进行点对点的抄读；抄读完毕之后，再次广播发送读取电表表号帧，继续新一轮抄表，当广播发送读取电表表号帧三次没有接收到电表回复帧后，手持无线抄表终端响一声提示后继续广播发送读取电表表号帧，抄表员根据提示，移动到其他位置继续抄表。在抄表过程中，抄表员随时可以查看成功读取的电表和未读到的电表信息。当这个区域的电表全部抄读完后，手持无线抄表终端连续响声提示抄表完毕，抄表员按下停止键可以停止抄表动作，完成抄表。
当选择使用选择抄表时，在手持无线抄表终端输入电表的表号，手持无线抄表终端对该表号的电表进行点对点的抄读，其他电表不作回复。
Claims (6)
1.一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：包括有电源电路（2），所述电源电路（2）连接有无线收发芯片（3），主控微处理单元（1）和电平转换电路（4），所述主控微处理单元（1）与无线收发芯片（3）及电平转换电路（4）连接，所述电平转换电路（4）连接有电表上行通讯接口电路（5），所述无线收发芯片（3）连接有平衡转换收发电路（6），所述平衡转换收发电路（6）连接有天线（7）；
所述主控微处理单元（1）用于无线网络动态组网协议处理，处理无线收发芯片（3）的数据发送和接收，及读取电表的数据；
所述电源电路（2）为整个系统提供3.3V及5V的稳压直流电源；
所述无线收发芯片（3）负责将数据通过无线信号发送出去和接收无线信号；
所述电平转换电路（4）用于转换电表上行通讯接口电路（5）的电平到主控微处理单元（1）的电平；
所述电表上行通讯接口电路（5）用于与电表的数据通讯；
所述平衡转换收发电路（6）用于将天线（7）与无线收发芯片（3）的阻抗进行匹配，保证所发射到天线（7）的信号功率及从天线（7）接收的信号功率最大化；
所述天线（7）用于发射和接收无线信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：所述主控微处理单元（1）与无线收发芯片（3）通过同步串行外设接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：所述无线收发芯片（3）选用型号为CC1120的芯片。
4.根据权利要求1所述的一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：所述主控微处理单元（1）与电平转换电路（4）之间设有通用异步接收/发送装置，所述电平转换电路（4）与电表上行通讯接口电路（5）之间设有通用异步接收/发送装置。
5.根据权利要求1所述的一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：所述主控微处理单元（1）选用型号为MINI52ZAN的处理器。
6.根据权利要求1所述的一种用于电表终端的无线抄表装置，其特征在于：所述电源电路（2）选用型号为HT7533的低压差线性稳压电源芯片。
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| CN103166671A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-19 | 上海华兴数字科技有限公司 | 无线收发电路 |
| CN105047114A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 王国运 | 一种基于数字rf调频技术的旅游、会议广播讲解器 |
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