CN203242151U - 一种超低功耗gprs远传水表设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超低功耗GPRS远传水表设备，所述GPRS远传水表设备包括水表本体、电源模块、核心处理器模块和GPRS通讯模块，所述GPRS远传水表设备还包括看门狗模块、时钟模块和指示灯模块，核心处理器模块分别与电源模块、GPRS通讯模块、看门狗模块、时钟模块和指示灯模块连接，所述水表本体通过通讯接口模块连接至核心处理器模块，核心处理器模块通过GPRS通讯模块连接至主站平台。本实用新型依托GPRS通信网络，不需布线；采用工业级的芯片及模块，能够克服环境恶劣的工业场合；可以确保系统稳定、可靠运行，实现无人值守；具有使用寿命长、超低功耗等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线通信系统，尤其是涉及一种超低功耗GPRS无线远传水表设备。
背景技术
传统的水表抄表方式一般采用人工手工抄表，抄表人员需要入户抄表，存在入户难问题，另外，遇到用户恶意欠费的问题时，也不能进行有效控制；人工手工抄表还存在效率低、容易出错、成本较高等不足。
目前国内已经应用的无线远传水表，由于技术有限，大部分还是采用手持器到居民楼下或门口抄表的方式，由抄表人员持抄表器逐块表抄读。该方式解决了入户难问题，可以不入户抄表，而且可以控制用户交费，如果出现用户恶意欠费，可以通过手持器关闭用户阀门，这样也解决了收费难问题。但是，此类的无线远传水表还不能达到实时监控的要求，还是需要抄表人员上门到小区楼下进行抄表，仍然存在效率低、成本较高等问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超低功耗GPRS无线远传水表设备。
一种超低功耗GPRS远传水表设备，所述GPRS远传水表设备包括水表、电源模块、核心处理器模块和GPRS通讯模块，所述GPRS远传水表设备还包括看门狗模块、时钟模块和指示灯模块，核心处理器模块分别与电源模块、GPRS通讯模块、看门狗模块、时钟模块和指示灯模块连接，所述水表通过通讯接口模块连接至核心处理器模块，核心处理器模块通过GPRS通讯模块连接至管理平台。
优选地，所述的GPRS通讯模块与核心处理器模块之间通过串行接口连接通信。
优选地，所述的看门狗模块与核心处理器模块之间通过I/O接口连接通信。可以在无人状态下实现连续工作，避免受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，陷入死循环，而使程序的正常运行被打断。
优选地，所述的时钟模块与核心处理器模块之间通过I2C总线连接通信。为系统提供实时时钟。
优选地，所述的指示灯模块与核心处理器模块之间通过I/O接口连接通信。根据运行状态控制指示灯的亮灭。
优选地，所述通讯接口模块采用TTL接口、开关量输入接口、脉冲量接口中的一种或多种组合。
优选地，所述核心处理器模块包括存储模块，所述存储模块与核心处理器模块之间通过I2C总线连接通信。为系统提供大容量存储功能。
优选地，所述GPRS通讯模块与SIM卡天线连接。可以通过手机终端对系统进行控制。
优选地，所述的核心处理器模块采用16位的工业级超低功耗单片机芯片。
核心处理器模块包括存储系统，其可以采用工业级的大容量EEPROM，具有掉电保存功能。电源模块可以采用一次性锂电池，具有容量大，低自放电率等特点，可以满足系统长时间在恶劣环境下工作。
本实用新型可以实现即使在恶劣的环境下也能自动完成抄表任务；利用GPRS网络和因特网以及设备的超低功耗特性，可以使设备利用一次性电池供电，按照每天一次或两天一次的频率上报当前的表计数据，使用寿命可以长达2 年以上；工业级的设计和稳定的嵌入式软件可以满足水表等抄表系统的灵活性、可靠性的要求。
本实用新型能够完成自动抄表上报，抄表间隔灵活可设，采用超低功耗设计，使用寿命长，在对应的时间点开启GPRS通讯模块联网上报当前数据并和管理平台通信；其他时间系统自动关掉GPRS通讯模块，进入休眠模式，以节省功耗；休眠模式下，系统可以接收水表有效脉冲并计数；整个系统在单电池（6AH）供电的情况下可以有效工作2年以上。
本实用新型不仅适用于水表设备，还可适用于其他工业仪表设备。
本实用新型依托GPRS网络，不需布线；采用工业级的芯片及模块，能够克服环境恶劣的工业场合；可以确保系统稳定、可靠运行，实现无人值守；具有使用寿命长、超低功耗、工作效率高、成本低等优点；系统支持中文、英文短信的收发，可以通过手机终端等方式对系统进行控制。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理框图。
图2是本实用新型的软件功能框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1，一种超低功耗GPRS远传水表设备，所述GPRS远传水表设备包括水表、电源模块、核心处理器模块和GPRS通讯模块，所述GPRS远传水表设备还包括看门狗模块、时钟模块和指示灯模块，核心处理器模块分别与电源模块、GPRS通讯模块、看门狗模块、时钟模块和指示灯模块连接，所述水表通过通讯接口模块连接至核心处理器模块，核心处理器模块通过GPRS通讯模块连接至管理平台，GPRS通讯模块与SIM卡天线连接。
电源采用高质量的一次性大容量锂电池和静态电流极低的工业级电源芯片，并采用分级供电的模式，对核心处理器模块和GPRS通讯模块独立供电，并为时钟模块提供后备电池。
GPRS通讯模块与核心处理器模块之间通过串行口连接，看门狗模块与核心处理器模块之间通过I/O口通信连接，时钟模块与核心处理器模块之间通过I2C总线通信连接，指示灯模块与核心处理器模块之间通过I/O口通信连接，存储模块与核心处理器模块之间通过I2C总线连接通信。
核心处理器模块可以通过脉冲量接口与水表设备相连接，可以通过开关量或脉冲量输入接口与工业水表相连接，可以通过TTL接口与现场维护设备相连接。
核心处理器模块采用16位的工业级超低功耗单片机芯片，核心处理器模块包括存储系统，其采用大容量EEPROM。
参照图2，本实用新型的系统软件为高可靠的嵌入式软件，所述的嵌入式软件分为驱动软件模块和应用软件模块；驱动软件包括时钟驱动、脉冲量接口驱动、GPRS串口驱动、串口驱动、I/O口驱动、存储系统驱动；应用软件负责整个系统的调度和资源分配，完成水表实时时钟服务、工作模式调度、GPRS、TCP或UDP通信、脉冲采集计数、电池电压采集、中英文短信处理、指示及异常处理工作。
系统上电启动后，可以通过维护串口方式、短信方式或TCP方式配置系统的各项参数，并永久保存至存储系统的数据结构中。
系统软件启动后读取存储系统的数据结构的各项参数，并根据参数内容启动相应的服务程序。应用软件根据配置的SIM卡信息（APN、用户名、密码等）控制GPRS通讯模块拨号上网，连接主站并通信；通信完成后，软件自动关闭GPRS模块，进入休眠模式；应用软件无论在正常模式还是休眠模式下均可以对有效脉冲计数并存储；应用软件休眠模式下低功耗定时器在运行，确保系统正常唤醒；应用软件可以接收处理中英文短信；应用软件支持GPRS方式的远程升级。
Claims (9)
1.一种超低功耗GPRS远传水表设备，所述GPRS远传水表设备包括水表、电源模块、核心处理器模块和GPRS通讯模块，其特征在于：所述GPRS远传水表设备还包括看门狗模块、时钟模块和指示灯模块，核心处理器模块分别与电源模块、GPRS通讯模块、看门狗模块、时钟模块和指示灯模块连接，所述水表通过通讯接口模块连接至核心处理器模块，核心处理器模块通过GPRS通讯模块连接至管理平台。
2.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述的GPRS通讯模块与核心处理器模块之间通过串行接口连接通信。
3.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述的看门狗模块与核心处理器模块之间通过I/O接口连接通信。
4.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述的时钟模块与核心处理器模块之间通过I2C总线连接通信。
5.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述的指示灯模块与核心处理器模块之间通过I/O接口连接通信。
6.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述通讯接口模块采用TTL接口、开关量输入接口、脉冲量接口中的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述核心处理器模块包括存储模块，所述存储模块与核心处理器模块之间通过I2C总线连接通信。
8.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述GPRS通讯模块与SIM卡天线连接。
9.根据权利要求1所述的超低功耗GPRS远传水表设备，其特征在于：所述的核心处理器模块采用16位的工业级超低功耗单片机芯片。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104991540A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-10-21 | 程玉明 | 一种温控及热计量的远传通讯系统及其方法 |
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2013
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