CN203192214U - 一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读水表抄表系统 - Google Patents

一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读水表抄表系统 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水表抄表系统，包括由汇聚点（2）与抄表终端（3）组成的无线通信网络，以及与汇聚点（2）相连的管理中心（1）；所述抄表终端（3）设置在水表（31）顶部，包括防护外壳（33）和设置在防护外壳（33）内部的采集装置（32），所述采集装置（32）包括微处理器（321），以及与微处理器（321）分别相连的无线通信模块（322）、RTC实时时钟控制模块（323）、图像传感器（324）、图像处理模块（325）、电源管理模块（326），所述图像传感器（324）、图像处理模块（325）、无线通信模块（321）依次相连。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水表抄表系统
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水表抄表系统。 
背景技术
无线通信技术，特别是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。其应用包括工业自动化、智能家居、无线抄表、城市公共设施管理等各种领域。 
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。 
目前，用户使用的水表主要有远传水表和机械水表，远传水表智能程度较高，但其也存在着故障率大于机械水表等不足。而当前无线抄表的方式主要有脉冲直读、光电直读和摄像直读几个方式，其中，脉冲和光电直读都需要改造原机械表，在机械表内部嵌入电磁传感器或光电传感器，使表具变得复杂，而且光电式和脉冲式数据采集会造成误差大，数据不准确。而摄像直读不需要改造机械表内部结构，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。 
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水表抄表系统。 
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水表抄表系统，包括由汇聚点与抄表终端组成的无线通信网络，以及与汇聚点相连的管理中心；上述抄表终端设置在水表顶部，包括防护外壳和设置在防护外壳内部的采集装置，其特征在于：上述采集装置包括微处理器，以及与微处理器分别相连的无线通信模块、RTC实时时钟控制模块、图像传感器、图像处理模块、电源管理模块，上述图像传感器、图像处理模块、无线通信模块依次相连。 
作为本实用新型的进一步改进，上述无线通信网络中还包括连接在汇聚点和抄表终端之间的中继。 
进一步，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。 
优选的，上述汇聚点与管理中心之间通过GPRS网络连接。 
优选的，上述RTC实时时钟控制模块采用威帆电子SD2068芯片；上述电源管理模块采用美国国家半导体公司的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富士通公司的MB86390芯片；上述无线通信模块采用德州仪器公司的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水表抄表系统采用摄像直读技术，采集装置直接安装在水表顶部，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水表顶部，不影响水表的可靠性，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水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水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、水表；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和图3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水表抄表系统，包括由汇聚点2与抄表终端3组成的无线通信网络，以及与汇聚点2相连的管理中心1，其中抄表终端3是汇聚点2的子节点；抄表终端3设置在水表31顶部，抄表终端3包括防护外壳33和设置在防护外壳33内部的采集装置32；采集装置32包括微处理器321，以及与微处理器321分别相连的无线通信模块322、RTC实时时钟控制模块323、图像传感器324、图像处理模块325、电源管理模块326，上述图像传感器324、图像处理模块325、无线通信模块321还依次相连。
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采集水表图像信息，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321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与水表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，上述由汇聚点2与抄表终端3无线通信网络中还包括中继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（公用交换电话网）、ADSL（非对称数字用户环路）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；RTC实时时钟控制模块323采用威帆电子SD2068芯片；电源管理模块326采用美国国家半导体公司(National Semiconductor Corporation)的LP3910芯片，或理光(RICOH)的R5313B电源管理芯片；图像处理模块325采用富士通（Fujitsu）公司的MB86390芯片；无线通信模块322采用德州仪器（TI）公司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水表抄表系统，包括由汇聚点（2）与抄表终端（3）组成的无线通信网络，以及与汇聚点（2）相连的管理中心（1）；所述抄表终端（3）设置在水表（31）顶部，包括防护外壳（33）和设置在防护外壳（33）内部的采集装置（32），其特征在于：所述采集装置（32）包括微处理器（321），以及与微处理器（321）分别相连的无线通信模块（322）、RTC实时时钟控制模块（323）、图像传感器（324）、图像处理模块（325）、电源管理模块（326），所述图像传感器（324）、图像处理模块（325）、无线通信模块（321）依次相连。
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水表抄表系统，其特征在于：所述无线通信网络中还包括连接在汇聚点（2）和抄表终端（3）之间的中继（4）。
3.根据权利要求1或2所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读水表抄表系统，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。
4.根据权利要求3所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读水表抄表系统，其特征在于：所述汇聚点（2）与管理中心（1）之间通过GPRS网络连接。
5.根据权利要求3所述的一种准实时超低功耗无线自组网摄像直读水表抄表系统，其特征在于：所述RTC实时时钟控制模块（323）采用威帆电子SD2068芯片；所述电源管理模块（326）采用美国国家半导体公司的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）采用富士通公司的MB86390芯片；所述无线通信模块（321）采用德州仪器公司的CC1100E射频收发芯片；所述图像传感器采用安华高科技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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