CN203204812U - 无线抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线抄表系统，包括：多个仪表、数据采集器、仪表总线MBUS模块、集中器、DTU和WEB服务器。本实用新型采用MBUS总线将多个仪表的不同帧结构的实时数据转换为统一标准帧结构的实时数据，从而实现统一获取多种仪表的实时数据的目的，进而提高抄表系统的效率，从而解决了无法统一的获取多种类型仪表的使用量，导致降低了抄表系统的工作效率的问题。此外，本实用新型还采用WEB服务器在网页上以GIS地图的形式显示各个仪表的实时数据，即使用量的情况，使得用户可以随时登陆网页即可查看仪表的使用量情况，方便了用户对仪表的使用量进行了解。

Description

无线抄表系统

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，具体涉及一种无线抄表系统。 

背景技术

随着社会的不断进步与城市发展水平不断提高，家庭或工业中能源的使用量随之也逐渐增加，为了节约能源的使用，必须采用现代化的手段对家庭或工业中能源的使用量进行现代化的管理。 

家庭或工业中使用的能源包括：水、电能、天然气等，为了对这些能源进行管理，一般采用各种仪表对能源的使用量进行计量，例如：水表、电表、天然气表等各种仪表。 

为了了解各种仪表的使用量，需对各种仪表进行抄读，现有方法中，已淘汰原有的人工抄表方法，改为使用远程抄表装置对各仪表的数据进行远程抄读，由于各种能源数据类型不同，所以针对不同的能源采用的远程抄表装置也不同，即一个远程抄表装置仅能对一种类型的仪表进行抄读。 

但在家庭或工业中有多种类型的仪表，因此需采用多个远程抄表装置对多种类型的仪表进行抄读，因多个抄表装置对多种仪表的抄读的时间或者方法不一，所以无法统一的获取多种类型仪表的使用量，导致降低了抄表系统的工作效率。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种无线抄表系统，可以统一的采集多种类型仪表的使用量，提升了抄表系统的工作效率。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段： 

一种无线抄表系统，包括： 

多个仪表； 

与所述多个仪表一一相连的，并获取与其相连的仪表的第一实时数据，上传所述第一实时数据的多个数据采集器； 

与所述各个数据采集器相连的，接收所述第一实时数据，并将所述第一实时数据转换为统一数据格式的第二实时数据，并上传所述第二实时数据的仪表总线MBUS模块； 

与所述仪表总线MBUS模块相连，接收所述第二实时数据，并发送所述第二实时数据的集中器； 

与所述集中器相连的，接收所述第二实时数据并采用无线网络传输所述第二实时数据的数据传输单元DTU； 

通过无线网络接收所述第二实时数据，对所述第二实时数据进行WEB发布，并通过网页以地理信息系统GIS地图的形式显示所述第二实时数据的WEB服务器。 

优选的，所述仪表总线MBUS模块包括多个从站接口和MBUS总线； 

每个从站接口的一端分别与一仪表相连，另一端与MBUS总线相连。 

优选的，所述WEB服务器还包括： 

接收所述网页下发的查询命令，并发送控制命令的第一处理器； 

对所述第二实时数据进行存储的第一存储器。 

优选的，所述DTU还包括： 

接收所述WEB服务器发送的所述控制命令的第一数据传输接口； 

将所述控制命令发送至所述集中器的第二处理器。 

优选的，所述集中器还包括： 

将所述第二实时数据进行分类存储的第二存储器； 

接收所述DTU发送的所述控制命令的第二数据传输接口； 

执行所述控制命令的第三处理器。 

优选的，所述仪表包括： 

电表、水表、热表和燃气表中的任意多个的组合。 

本实用新型可以采集家庭或工业中多种类型的仪表的第一实时数据，通过MBUS总线将不同类型的仪表输出的第一实时数据转换为具有统一标准帧结构的第二实时数据，将第二实时数据上传至集中器，再通过DTU将第二实时数据进行无线传输，WEB服务器通过无线网络接收第二实时数据，并通过网页以GIS地图的形式进行显示。本实用新型采用MBUS总线将不同帧结构的实时数据转换为统一标准帧结构的实时数据，从而实现通过一个采集系统统一的获取多种仪表的实时数据的目的，进而提高抄表系统的效率，从而解决了无法统一的获取多种类型仪表的使用量，降低了抄表系统的工作效率的问题。 

此外本实用新型还采用WEB服务器在在网页上以GIS地图的形式显示各个仪表的实时数据，即使用量的情况，使得有登录权限的用户可以随时登陆网页即可查看仪表的使用量情况，方便了用户对仪表的使用量进行了解。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例公开的无线抄表系统结构示意图； 

图2为本实用新型实施例公开的无线抄表系统中集中器的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例公开的无线抄表系统中WEB服务器的结构示意图； 

图4为本实用新型实施例公开的无线抄表系统中DTU的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

如图1所示，本实用新型提供了一种无线抄表系统，包括： 

多个仪表100； 

本实用新型中的多个仪表可以为不同类型的多个仪表，或者同类型的多个仪表，当多个仪表为不同类型的仪表时，多个仪表包括电表、水表、热表和燃气表中任意两个或多个的组合。 

多个数据采集器200，用于与所述多个仪表一一相连的，并获取与其相连的仪表的第一实时数据，上传所述第一实时数据； 

数据采集器用于采集多个仪表的实时数据，通过与多个仪表采用两线无极性的方式一一相连，数据采集器可以实时的采集仪表的实时数据，采集时可以依据各个仪表本身的变化频率的快慢，对各个仪表的采集时间进行设置，对变化频率较快的仪表的采集时间设置较短，对变化频率较慢的仪表的采集时间较长，具体的采集时间可依据实际的情况而定，数据采集器还可以根据控制命令对多个仪表进行同时采集。 

仪表总线（Meter Bus，MBUS）模块300，与所述各个数据采集器相连的，接收所述第一实时数据，并将所述第一实时数据转换为统一数据格式的第二实时数据，并上传所述第二实时数据； 

为了使得集中器能够带载较多的仪表，本实用新型采用MBUS总线传输各个仪表的实时数据，MBUS总线相比于现有的485总线及CAN总线有以下优点，MBUS总线为二线制，采用MBUS总线可同时解决了仪表供电和通信的问题，从而不必单独采用电源为仪表供电，节约了供电设备的成本。 

由于各个类型的仪表的接口不一，为了使各个仪表能够连接MBUS总线，本实用新型采用多个从站接口，使每个从站接口的一端分别与一仪表相连，另一端与MBUS总线相连，从而实现了MBUS总线与各个仪表之间的连接， 进而使得仪表的第一实时数据能够通过MBUS总线传输至集中器，因各个仪表的数据的格式不统一，集中器无法接收不同格式的数据，所以对不同格式的实时数据进行处理，MBUS总线还需对数据采集器输出的第一实时数据进行进一步的处理，将不同类型第一实时数据的数据帧结构转换为统一标准的帧结构的第二实时数据，并将第二实时数据传输至集中器。另外MBUS总线与多个仪表和集中器之间为无极性连接，这对工人的安装要求低，方便工人进行对MBUS进行施工。 

集中器400，用于与所述MBUS总线模块相连，接收所述第二实时数据，并发送所述第二实时数据； 

集中器为在一侧汇集多台设备的输入而在另一侧统一提交业务电路的一种交换设备，本实用新型中利用集中器通过多个通道接收多个仪表的第二实时数据，每个通道最多能带载200个仪表，若有4个通道则最多能够带载800个仪表，本实用新型中集中器带载的数量非常多，此外集中器将这些仪表的实时数据进行统一的管理；具体的，集中器接收MBUS总线传输的实时数据，并通过设备标识码判断仪表类型后，将第二实时数据进行数据帧格式打包上传。设备标识码为某种类型仪表输出的数据的一个统一的标识，用于标识数据所述的类型，例如水表、电表、燃气表输出的数据中的设备标志码都不相同，依据设备标识码即可知晓该数据为水表数据、电表数据或燃气表数据等。帧格式为根据不同协议规定的帧的格式，通常由“帧头和数据信息”两部分组成。 

如图2所示，集中器400还包括：将所述第二实时数据进行分类存储的第二存储器401； 

因为第二实时数据中包括多个仪表的实时数据，因此第二实时数据的数据量很大，在将第二实时数据进行上传之前，需将不同类型仪表的第二实时数据进行分类存储，存储的目的是将这些第二实时数据进行备份，以防WEB服务器出现故障或者仪表中的线路出现故障时，WEB服务器通过命令可以采取集中器中备份的历史数据，以对缺失的数据进行补充。集中器还具有中继 功能，方便第二实时数据通过其他集中器进行远距离传输。 

数据传输单元DTU500，与所述集中器相连的，接收所述第二实时数据并采用无线网络传输所述第二实时数据； 

DTU是专门用于将串行数据转换为TCP/IP数据或将TCP/IP数据转换为串行数据，并通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。本实用新型中DTU接收集中器的上传的第二实时数据并将第二实时数据转换为IP数据，并将IP数据通过无线通信网络进行传输。 

WEB服务器600，用于通过无线网络接收所述第二实时数据，对所述第二实时数据进行WEB发布，并通过网页以GIS(geographic information system，地理信息系统)地图的形式显示所述第二实时数据。 

如图3所示，WEB服务器还包括：对所述第二实时数据进行存储的第一存储器601。 

WEB服务器通过无线网络接收第二实时数据，并通过第一存储器对第二实时数据进行分类存储，WEB服务器还对数据进行进一步的处理，例如根据时间戳信息将各个仪表的历史数据进行整理，然后进行报表输出，趋势对比等，并将这些第二实时数据进行WEB发布，WEB发布采用B/S架构，在安装或者升级的时仅需对WEB服务器进行操作，有登陆权限的用户在接入网络的情况下通过浏览器即可登录，并通过网页进行查看各个仪表的数据或报表输出，集中器在将第二数据进行网页显示的时候，除了利用传统的技术进行报表输出以外，本实用新型还利用GIS地图进行显示，方便有登录权限的用户在GIS地图上进行查看仪表所在的位置，还可在网页上输出趋势对比图等，方便用户查看使用量。 

本实用新型可以采集家庭或工业中多种类型的仪表的第一实时数据，通过MBUS总线将不同仪表的第一实时数据的格式转换为统一的格式的第二实时数据，将第二实时数据上传至集中器，再通过DTU将第二实时数据进行无线传输，WEB服务器通过无线网络接收第二实时数据并通过网页以GIS地图的形式进行显示第二实时数据。本实用新型采用MBUS总线将不同类型仪表 实时数据的帧结构转换为统一标准的帧结构的实时数据，从而实现通过一个设备同时采集多种仪表的实时数据的目的，进而提高抄表系统的效率，从而解决了无法统一的获取多种类型仪表的使用量，降低了抄表系统的工作效率的问题。此外本实用新型还采用WEB服务器在在网页上以GIS地图的形式显示各个仪表的实时数据，即使用量的情况，使得用户可以随时登陆网页即可查看仪表的使用量情况，方便了用户对仪表的使用量进行了解。 

本实用新型的抄表系统还能接收用户在网页发送的控制命令，依据控制命令对控制系统进行采集。 

如图3所示，所述WEB服务器600还包括： 

第一处理器602，用于接收所述网页下发的查询命令，并发送控制命令。 

用户通过网页发送查询命令，WEB服务器接收网页下发的查询命令，并依据该命令通过发送控制命令无线网络，所述控制命令包括：将上传历史数据，或者采集当前仪表数据等命令。 

如图4所示，所述DTU500还包括： 

第一数据传输接口501，接收所述WEB服务器发送的所述控制命令； 

第二处理器502，将所述控制命令发送至所述集中器。 

DTU通过无线网络接收WEB服务器发送的控制命令，并执行WEB服务器的命令，将所述控制命令发送至集中器。 

如图2所示，所述集中器400还包括： 

第二数据传输接口402，用于接收所述DTU发送的所述控制命令； 

第三处理器403，用于执行所述控制命令的。 

集中器通过第二数据传输接口接收所述控制命令，若所述控制命令为上传历史数据，集中器经过第三处理器分析判断后，在第二存储器中获取历史数据，并将历史数据进行打包上传。若控制命令为采集当下仪表的数据，则集中器通过第三处理器分析判断之后，通过MBUS总线对各个仪表进行采集，并将采集得到的数据进行上传，并以网页的或列表的形式显示采集的数据。 

本实用新型中WEB服务器接收用户的查询命令，并对查询命令控制DTU、 集中器、和各个仪表将用户所需的数据在集中器中进行获取，或者通过MBUS总线将不同仪表的第一实时数据的格式转换为统一的格式的第二实时数据，将第二实时数据上传至集中器，再通过DTU将第二实时数据进行无线传输，WEB服务器通过无线网络接收第二实时数据并通过网页以GIS地图的形式进行显示第二实时数据。本实用新型采用MBUS总线将不同格式的实时数据转换为统一格式的实时数据，从而实现统一获取多种仪表的实时数据的目的，进而提高抄表系统的效率，从而解决了无法统一的获取多种类型仪表的使用量，降低了抄表系统的工作效率的问题。此外本实用新型还采用WEB服务器在在网页上以GIS地图的形式显示各个仪表的实时数据，即使用量的情况，使得用户可以随时登陆网页即可查看仪表的使用量情况，方便了用户对仪表的使用量进行了解。 

其中本实用新型中以GIS地图进行显示采用以下方式进行实现： 

编辑与修改地图 

通常情况下，地图需要根据特定应用情况做适当的修改，所以第一步需要对地图进行必要的编辑与修改。 

打开Global Mapper软件。点击File——Open Data File(s)，打开打算编辑与修改的地图。Global Mapper具有画笔、矢量选择等多种工具，可以对地图进行有效的编辑与修改。 

对于矢量格式的地图，一般已经配置好了坐标系，但是一些普通格式的地图，往往没有配置好坐标系，那么就需要手动配置地图坐标。 

进入图片坐标配置界面，界面上显示三幅地图。左图用来缩放，中图用于选取点配置坐标，右图为参考地图。在中图上点击选取一个点，其Pixel X和Pixel Y会自动显示在左图下面的Ground Control Point(GCP)Entry的相应位置，然后手动在对应的X/Easting/Lon和Y/Northing/Lat框中输入想要配置的X，Y坐标，并点击“Add Point to List”按钮。 

同样方法，配置下一个点，一般来说，一幅图配置两个点即可。 

配置好两个点以后，点击右下角的“ok”按钮，返回主界面。 

在主界面点击File——Export Raster/Image Format…选择要保存的地图格式，选择保存位置，输入文件名。保存后得到三个文件。 

发布地图 

编辑好的地图需要发布到地图服务器GeoServer上才能被用户访问。 

将下载好的地图服务器GeoServer.war文件放在Tomcat目录下的webapps文件夹下。 

运行tomcat服务器。 

将编辑好的地图文件夹复制到Tomcat\webapps\geoserver\data\data文件夹下。 

打开浏览器，在浏览器地址栏输入：http://localhost:port/geoserver/web/并登陆。 

Username：admin 

Password：geoserver 

登陆后在左侧栏目中点击Stores，然后点击Add new Store。 

根据地图格式选择发布类型，Workspace选择为gisDevice，Data SourceName填写为：gismap，然后点击URL后面的Browse…，在弹窗中选择待发布图片。 

点击Save按钮后，进入发布页面。Name和Title均填为gismap，Declared SRS填写epsg:4326，点击Save按钮。 

点击Data右边的Publishing选项卡，点击该页面底部的Save按钮即发布成功。 

编写GIS页面 

地图发布以后，需要编写GIS页面供用户浏览。 

下载OpenLayers压缩包并解压。 

复制目录下的Openlayer.js，lib目录和img目录到网站的pages目录下。 

创建gisDevice.jsp作为GIS页面，根据Openlayers的框架编写页面代码，将地图显示到网页上。 

编写矢量图层代码，构建设备位置及相关数据信息图层，利用Ajax实现GIS地图与数据库数据的集成。 

GIS地图还可实现： 

GIS地图显示：采用GIS技术导入实地地图界面，能更直观的反映出在线设备的地理信息（如经纬度等），集成图层管理、鹰眼视图、滚轮缩放等功能。 

组态动态监控：以GIS为图形界面，建立组态监控界面，能动态、形象的反映在线设备的运行状态及最新的相关数据变化情况。 

增减在线设备：在权限允许的情况下，可以将地图上失效的节点删除；或通过输入新坐标（或经纬度）的方式增加新的在线设备，且不影响系统的监控性能。 

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽 的范围。 

Claims (6)

1.一种无线抄表系统，其特征在于，包括： 

多个仪表； 

与所述多个仪表一一相连的，并获取与其相连的仪表的第一实时数据，上传所述第一实时数据的多个数据采集器； 

与所述各个数据采集器相连的，接收所述第一实时数据，并将所述第一实时数据转换为统一数据格式的第二实时数据，并上传所述第二实时数据的仪表总线MBUS模块； 

与所述仪表总线MBUS模块相连，接收所述第二实时数据，并发送所述第二实时数据的集中器； 

与所述集中器相连的，接收所述第二实时数据并采用无线网络传输所述第二实时数据的数据传输单元DTU； 

通过无线网络接收所述第二实时数据，对所述第二实时数据进行WEB发布，并通过网页以地理信息系统GIS地图的形式显示所述第二实时数据的WEB服务器。 

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仪表总线MBUS模块包括多个从站接口和MBUS总线； 

每个从站接口的一端分别与一仪表相连，另一端与MBUS总线相连。 

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述WEB服务器还包括： 

接收所述网页下发的查询命令，并发送控制命令的第一处理器； 

对所述第二实时数据进行存储的第一存储器。 

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述DTU还包括： 

接收所述WEB服务器发送的所述控制命令的第一数据传输接口； 

将所述控制命令发送至所述集中器的第二处理器。 

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述集中器还包括： 

将所述第二实时数据进行分类存储的第二存储器； 

接收所述DTU发送的所述控制命令的第二数据传输接口； 

执行所述控制命令的第三处理器。 

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仪表包括： 

电表、水表、热表和燃气表中的任意多个的组合。 

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