CN203165194U - 一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统 - Google Patents

一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，包括抄表终端、汇聚点，管理中心，汇聚点与抄表终端无线组网连接；所述抄表终端包括燃气表本体，所述燃气表本体包括一个计数字轮，燃气表本体上计数字轮所在的外表面上还设置一个防护外壳，所述防护外壳内部设置有采集装置，所述采集装置包括微处理器、与微处理器分别相连的用于采集图像数据的图像传感器、用于对图像传感器采集的图像数据进行压缩编码的图像处理模块、用于无线传输采集数据和接收无线指令的无线通信模块、RTC实时时钟控制模块、电源管理模块。本实用新型具有功耗小、采集数据准确、可操作性好、易维护等优点。

Description

一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统
技术领域
    本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统。
背景技术
在信息技术日益发展的今天，传统的人工抄表中不仅大量浪费燃气公司的人力、物力、财力，还打扰用户的生活，非常不方便，已逐渐被远程抄表所代替。
在燃气表远程抄表应用中，主要的燃气表中计量数据读取的方法有：干簧管/MR脉冲采样、光电直读等方法，这种抄表方法需要对基表进行复杂的内部结构调整，导致改动原始表具，造成要重新进行计量标定。这些方法存在工艺复杂、可靠性不高、影响原表具精度等缺陷。目前，也有部分远程抄表系统通过摄像直读的方式，采用摄像头拍摄燃气表编号和计数字轮数据，然后单片机进行识别后通过移动通信网传输到数据中心。其优点在于，摄像直读不需要改造表具内部结构，采用摄像直读方式对提高采集数据的准确性的提高和增强对表具的适用性都具有良好的效果。而采用摄像直读方式也会很大程度上带来功耗的增加，而且这种抄表方式也依赖于无线通信网，需要依赖运营商的基础设施建设。
近年来，自组网技术的快速发展，使得人们在某个区域建立起一个低成本、低功耗、自组网、多几条的近距离专有无线网络的要求变成了现实，其广泛应用于工业自动化、智能家居、无线抄表、城市公共设施管理等多种领域。在无线抄表领域，无线技术的应用满足了管理方的集中管控需求和用户的住宅私密性需求，得到了广泛应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种功耗小、能保证采集的数据准确、可操作性好、易维护的准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，包括用于采集和发送燃气表图像数据的抄表终端，用于接收、汇总、转发抄表终端采集的图像数据的汇聚点，用于进行数据管理和总体控制的管理中心，上述汇聚点与抄表终端无线组网连接；上述抄表终端包括燃气表本体，上述燃气表本体包括一个计数字轮，其特征在于：燃气表本体上计数字轮所在的外表面上还设置一个防护外壳，上述防护外壳内部设置有采集装置，上述采集装置包括微处理器、与微处理器分别相连的用于采集图像数据的图像传感器、用于对图像传感器采集的图像数据进行压缩编码的图像处理模块、用于无线传输采集数据和接收无线指令的无线通信模块、RTC实时时钟控制模块、电源管理模块。
作为本实用新型的进一步改进，上述管理中心包括数据库、管理中心服务器、控制中心服务器、计费中心服务器。
进一步，上述一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，还包括无线连接在汇聚点和抄表终端之间的中继。
优选的，上述汇聚点与管理中心之间通过无线网络连接或通过串口有线连接或通过PSTN、ADSL通道连接。
进一步，上述RTC实时时钟控制模块采用松朗微电子公司的SLM1302芯片；上述电源管理模块采用NS公司的LP3910芯片或理光公司的R5313B电源管理芯片；上述图像处理模块采用TI公司的TMS320C6201芯片；上述无线通信模块采用TI公司的CC1100E射频收发芯片；上述图像传感器采用安华高科技ADCC-4050图像传感器；上述微处理器采用ATmega128L型号的微处理器。
本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型的准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统采用摄像直读技术，采集装置直接安装在燃气表顶部，适用于各种表具，同时极大改善了数据采集的准确性和可靠性，并可单独维护。
2、本实用新型的抄表终端直接安装在燃气表本体外部，不影响燃气表的可靠性，整个系统运行稳定可靠。
3、本实用新型的准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统的抄表终端增设了电源管理模块和RTC实时时钟控制模块，具备实时时钟更新功能，电源管理模块和RTC实时时钟控制模块结合，当到达预先设定的时间时，RTC实时时钟控制模块输送信号到电源管理模块，唤醒抄表终端或系统进行信息采集工作，在其余时间则不供电，使抄表终端或系统进入休眠状态，节省耗能，有效控制功耗。
附图说明
图1是本实用新型的准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统的结构示意图；
图2是抄表终端结构示意图；
图3是图2中抄表终端的AA′剖面图；
图4是采集装置结构示意图。
图例说明：1、管理中心； 2、汇聚点； 3、抄表终端；31、燃气表；311、计数字轮；32、采集装置；321、微处理器； 322、无线通信模块； 323、RTC实时时钟控制模块； 324、图像传感器； 325、图像处理模块；33、防护外壳；4、中继。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
实施例1
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，包括管理中心1、汇聚点2、抄表终端3，汇聚点2和抄表终端3可以自动组网，抄表终端3是汇聚点2的子节点：抄表终端3采集、压缩并发送燃气表图像数据（包括燃气表编号内容和计数字轮311显示的内容），以及接收汇聚点2转发来的相关指令；汇聚点2接收多个抄表终端3采集的图像数据，汇总后转发给管理中心1，以及向抄表终端3转发管理中心1下发的指令；管理中心1用于接收和管理所有用户数据并对系统进行总体控制；上述抄表终端3包括燃气表本体31，上述燃气表本体31包括一个计数字轮311，其特征在于：燃气表本体31上计数字轮311所在的外表面上还设置一个防护外壳33，上述防护外壳33内部设置有采集装置32，上述采集装置32包括微处理器321、与微处理器321分别相连的用于采集图像数据的图像传感器324、用于对图像传感器324采集的图像数据进行压缩编码的图像处理模块325、用于无线传输采集数据和接收无线指令的无线通信模块322、RTC实时时钟控制模块323、电源管理模块326。
汇聚点2与抄表终端3进行组网后，本系统的数据采集过程为：图像传感器324采集燃气表图像信息，并将图像信息发送给图像处理模块325进行数据压缩和编码，压缩编码后的数据再通过无线通信模块322发送给汇聚点2，汇聚点2汇集所有抄表终端3的数据后发送给管理中心1。
上述RTC实时时钟控制模块323，具备实时时钟更新功能，电源管理模块326和RTC实时时钟控制模块323结合，当到达预先设定的时间时，RTC实时时钟控制模块323输送信号到电源管理模块326，唤醒抄表终端3或系统进行信息采集工作，在其余时间则不供电，使抄表终端3或系统进入休眠状态，节省耗能，有效控制功耗。
在本实施例中，上述抄表终端3采用电池供电，防护外壳33与燃气表31密封连接，具有良好的防水性，保证了采集装置32的正常工作。
实施例2
在实施例1的基础上，上述管理中心1包括数据库、管理中心服务器、控制中心服务器、计费中心服务器；上述准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统还包括中继4，中继4连接在汇聚点2和抄表终端3中间，用于拓宽通信范围，缓解通信瓶颈。实际应用中，中继4可采用现有自组网系统中常用的中继设备。
实施例3
在上述实施例基础上，本实施中汇聚点2与管理中心1之间通过无线网络连接（如GPRS、CDMA网络）或通过串口有线连接或通过PSTN、ADSL通道连接。
实施例4
在实施例3的基础上，上述管理中心1采用常规的计算机或计算机组；汇聚点2采用自组网系统中常规的汇聚点设备；上述RTC实时时钟控制模块323采用松朗微电子公司的SLM1302芯片；上述电源管理模块326采用NS公司的LP3910芯片或理光公司的R5313B电源管理芯片；上述图像处理模块325采用TI公司的TMS320C6201芯片；上述无线通信模块322采用TI公司的CC1100E射频收发芯片；上述图像传感器324采用安华高科技ADCC-4050图像传感器；上述微处理器321采用ATmega128L型号的微处理器。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，其特征在于：包括用于采集和发送燃气表图像数据的抄表终端（3），用于接收、汇总、转发抄表终端（3）采集的图像数据的汇聚点（2），用于进行数据管理和总体控制的管理中心（1），所述汇聚点（2）与抄表终端（3）无线组网连接；所述抄表终端（3）包括燃气表本体（31），所述燃气表本体（31）包括一个计数字轮（311），所述燃气表本体（31）上计数字轮（311）所在的外表面上还设置一个防护外壳（33），所述防护外壳（33）内部设置有采集装置（32），所述采集装置（32）包括微处理器（321）、与微处理器（321）分别相连的用于采集图像数据的图像传感器（324）、用于对图像传感器（324）采集的图像数据进行压缩编码的图像处理模块（325）、用于无线传输采集数据和接收无线指令的无线通信模块（322）、RTC实时时钟控制模块（323）、电源管理模块（326）。
2.根据权利要求1所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，其特征在于：所述管理中心（1）包括数据库、管理中心服务器、控制中心服务器、计费中心服务器。
3.根据权利要求2所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，其特征在于：还包括无线连接在汇聚点（2）和抄表终端（3）之间的中继（4）。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，其特征在于：所述汇聚点（2）与管理中心（1）之间通过无线网络连接或通过串口有线连接或通过PSTN、ADSL通道连接。
5.根据权利要求4所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读燃气表抄表系统，其特征在于：所述RTC实时时钟控制模块（323）采用松朗微电子公司的SLM1302芯片；所述电源管理模块（326）采用NS公司的LP3910芯片或理光公司的R5313B电源管理芯片；所述图像处理模块（325）采用TI公司的TMS320C6201芯片；所述无线通信模块（322）采用TI公司的CC1100E射频收发芯片；所述图像传感器（324）采用安华高科技ADCC-4050图像传感器；所述微处理器（321）采用ATmega128L型号的微处理器。
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