CN205121871U - 无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统，其包括：拨码开关；包括拨码开关状态读取模块、配置模块的配置器；通信接口；其中，拨码开关状态读取模块与拨码开关连接并用于读取拨码开关当前的拨码位置状态；配置模块与拨码开关状态读取模块连接，并用于根据拨码开关当前的拨码位置状态得到拨码开关当前的频率，并配置将外设备无线模块的工作频率设置为拨码开关当前频率的频率设置指令；通信接口分别与配置模块和外设备无线模块连接，并用于向外设备无线模块传输频率设置指令，以及接收外设备无线模块传输回的对频率设置指令的应答数据。通过本实用新型能够配置进行数据通信的无线模块在同一频率下通信。

Description

无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统

技术领域

本实用新型涉及供热数据的通信领域，尤指一种无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统。

背景技术

在我国北方地区城市居民取暖方法中，集中供热是主要的一种。

传统上，我国北方地区的集中供热采用按照以面积为单位收费的方式，这种方式导致用户不管用多用少都是一样计费，没有节能的动力，造成严重的浪费。近年来政府推广供热计量改革，要求新建建筑必须安装以热量表为主的供热计量装置，对于既有建筑也在逐步进行供热计量改造。为了实现自动抄表，通常会配套安装热量表数据采集系统，主要的数据采集设备包括热量表数据采集器和集中器，典型的热量表数据采集系统如图11所示。采集设备的核心是集中器，它用于多个采集器和远传表与主站数据中心之间，是实现数据采集、传输、储存等功能的电子装置。集中器通常安装在居民楼的楼道内。

热量表数据采集系统可以将分户供热流量、供热功率、供热累积热量、进水口温度、出水口温度等信息从热量表采集并远传到数据中心。这大大加强了热力公司对于系统运行状态的掌握和控制。

如图11所示，在利用无线抄表技术时，会在某一区域内存在一定数量的无线采集器，如果多个集中器同时工作并且使用相同的无线电频率，那么会使它们之间的信号产生相互干扰，造成抄表数据的错误，因此需要将集中器设置为不同的工作频率，避免各个采集器之间的相互影响。

在设置采集器集中器之间无线通信的工作频率时，可以使用计算机软件来完成对无线模块的配置，但是这样会带来额外的工作量，即需要在装配设备前或者设备正常工作前，对无线模块进行配置，这无疑会增加工作量。而且在装配完成后或者工作中，当需要修改采集器工作频率时，需要将无线模块连线引出并利用计算机进行配置，增加了工作的复杂性；并且在配置过程中可能会由于操作失误而引入错误的设置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统，能够配置进行数据通信的无线模块在同一工作频率下通信。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种无线模块工作频率的配置装置，其包括：

拨码开关；

配置器，其包括拨码开关状态读取模块、配置模块；

通信接口；

其中，所述拨码开关状态读取模块与所述拨码开关连接并用于读取所述拨码开关当前的拨码位置状态；

所述配置模块与所述拨码开关状态读取模块连接，并用于根据所述拨码开关当前的拨码位置状态得到拨码开关当前的频率，并配置将外设备无线模块的工作频率设置为所述拨码开关当前频率的频率设置指令；

所述通信接口分别与所述配置模块和外设备无线模块连接，并用于向所述外设备无线模块传输所述频率设置指令，以及接收所述外设备无线模块传输回的对所述频率设置指令的应答数据。

进一步优选地，所述配置模块进一步包括：

存储子模块，其用于存储包括所述拨码开关的拨码位置状态与频率的对应关系的数据列表；

解析子模块，其分别与所述拨码开关状态读取模块和所述存储子模块连接，并用于根据所述数据列表解析出所述拨码开关当前的拨码位置状态所对应的拨码开关的当前频率；

配置指令子模块，其分别与所述解析子模块和所述通信接口连接，并用于根据所述解析的拨码开关的当前频率配置所述频率设置指令，并向所述通信接口传输所述频率设置指令。

进一步优选地，所述配置器进一步包括：

信息校验模块，其与所述通信接口连接，并用于对所述应答数据进行校验。

进一步优选地，所述配置器进一步包括：

控制模块，其分别与所述配置模块和所述信息校验模块连接，并用于当所述信息校验模块对所述应答数据的校验结果为失败时，所述控制模块向所述配置模块发出重新配置的指令，以及用于判断所述配置模块配置的次数是否超过预设次数，并用于当超过所述预设次数时控制所述配置模块停止配置。

进一步优选地，所述配置器内置有定时器，且所述定时器与所述控制模块连接。

优选地，所述的无线模块工作频率的配置装置还包括：

显示模块，其与所述配置器连接，并用于显示查询内容以及显示配置状态。

优选地，所述的无线模块工作频率的配置装置还包括：

输入模块，其与所述配置器连接，并用于输入指令。

本实用新型还提供了一种供热抄表系统，其包括至少一个集中器，以及至少一个采集器；

其中，每个所述集中器包括：第一无线模块，以及如权利要求1-7任一所述的无线模块工作频率的配置装置；且所述第一无线模块与所述无线模块工作频率的配置装置的所述通信接口连接；

其中，每个所述采集器包括：第二无线模块，以及如权利要求1-7任一所述的无线模块工作频率的配置装置；且所述第二无线模块与所述无线模块工作频率的配置装置的所述通信接口连接；

每个所述集中器的所述第一无线模块与至少一个所述采集器的所述第二无线模块无线通信连接。

通过本实用新型提供的无线模块工作频率的配置装置，能够在初始状态时即对外设备无线模块的工作频率进行设置，使用方便。

通过本实用新型提供的供热抄表系统，能够在系统启动时使用所述无线模块工作频率的配置装置对集中器和采集器的无线模块进行工作频率的配置，省去了通过计算机软件配置的过程。使用在线设置的方法可以将对无线模块的配置过程与其它处理器程序相结合，可以更加灵活地实现无线模块工作频率的设定；并且可以使若干个采集器同时工作，提高了数据的采集效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种无线模块工作频率的配置装置及供热抄表系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型无线模块工作频率的配置装置的一种实施例的示意图；

图2是本实用新型无线模块工作频率的配置装置的另一种实施例的示意图；

图3是本实用新型无线模块工作频率的配置装置的另一种实施例的示意图；

图4是本实用新型拨码开关一种实施例的结构示意图；

图5是本实用新型配置器的一种实施例的结构示意图；

图6是无线模块的一种实施例的结构示意图；

图7是本实用新型一种实施例的拨码开关与配置器的连接关系示意图；

图8是本实用新型一种实施例的无线模块与配置器的连接关系示意图；

图9是本实用新型一种实施例的无线模块在线修改设置时序图；

图10是本实用新型无线模块工作频率的配置装置的一种实施例的工作流程图；

图11是现有技术中的供热抄表系统通信链路示意图；

图12是本实用新型供热抄表系统的一种实施例的示意图。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本实用新型无线模块工作频率的配置装置的实施例一中，参照图1，包括：拨码开关1；配置器2，其包括拨码开关状态读取模块201、配置模块202；通信接口3；其中，拨码开关状态读取模块201与拨码开关1连接并用于读取拨码开关1当前的拨码位置状态；配置模块202与拨码开关状态读取模块201连接，并用于根据拨码开关1当前的拨码位置状态得到拨码开关1当前的频率，并配置将外设备无线模块的工作频率设置为拨码开关当前频率的频率设置指令；通信接口3分别与配置模块202和外设备无线模块连接，并用于向外设备无线模块传输频率设置指令，以及接收外设备无线模块传输回的对频率设置指令的应答数据。

在实施例一中，拨码开关当前的拨码位置状态可以理解为：拨码开关有多个开关位置，判断拨码开关当前所处的开关位置。且可以人为预先设定每个拨码开关的开关位置分别对应一个工作频率，当读取拨码开关的开关位置状态后，可根据上述开关位置与工作频率的对应关系得到当前开关位置所对应的工作频率。之后，配置模块配置要求外设备无线模块将工作频率设置为前述对应工作频率的频率设置指令，并将该频率设置指令通过通信接口发送给外设备无线模块。对外设备无线模块的频率配置过程可以在外设备开机或为初始状态时进行。

在本实用新型无线模块工作频率的配置装置的实施例二中，参照图2，包括：拨码开关1；配置器2，其包括拨码开关状态读取模块201、配置模块202，配置模块202进一步包括：存储子模块202a、解析子模块202b、配置指令子模块202c；通信接口3。其中，拨码开关状态读取模块201与拨码开关1连接并用于读取拨码开关1当前的拨码位置状态；存储子模块202a存储包括拨码开关的拨码位置状态与频率的对应关系的数据列表；解析子模块202b分别与拨码开关状态读取模块201和存储子模块202a连接，并用于根据数据列表解析出拨码开关1当前的拨码位置状态所对应的拨码开关的当前频率；配置指令子模块202c分别与解析子模块202b和通信接口3连接，并用于根据解析的拨码开关1的当前频率配置频率设置指令，并向通信接口3传输频率设置指令；通信接口3分别与配置模块202和外设备无线模块连接，并用于向外设备无线模块传输频率设置指令，以及接收外设备无线模块传输回的对频率设置指令的应答数据。

相较于前述的实施例一，实施例二将配置模块的结构进行优选细化，并细化为存储子模块、解析子模块、配置指令子模块。通过存储子模块存储拨码开关的拨码位置状态(开关位置)与工作频率对应关系的数据列表，之后解析子模块根据拨码开关状态读取模块读取的拨码位置状态在所述数据列表中查询，得到一对应的工作频率，之后配置指令子模块根据所述对应的工作频率配置所述的频率设置指令，并通过通信接口发送至外设备无线模块。

在本实用新型无线模块工作频率的配置装置的实施例三中，参照图3，包括：拨码开关1；配置器2，其包括拨码开关状态读取模块201、配置模块202、信息校验模块203、控制模块204、定时器205；通信接口3；显示模块4；输入模块5。其中，拨码开关状态读取模块201与拨码开关1连接并用于读取拨码开关1当前的拨码位置状态；配置模块202与拨码开关状态读取模块201连接，并用于根据拨码开关1当前的拨码位置状态得到拨码开关1的当前频率，并配置将外设备无线模块的工作频率设置为拨码开关当前频率的频率设置指令；信息校验模块203与通信接口3连接，并用于对所述应答数据进行校验；控制模块204，其分别与配置模块202和信息校验模块203连接，并用于当信息校验模块203对所述应答数据的校验结果为失败时，控制模块204向配置模块202发出重新配置的指令，以及用于判断配置模块202配置的次数是否超过预设次数，并用于当超过所述预设次数时控制配置模块202停止配置通信接口3分别与配置模块202和外设备无线模块连接，并用于向外设备无线模块传输频率设置指令，以及接收外设备无线模块传输回的对频率设置指令的应答数据。

相较于前述的实施例一，实施例三增加了信息校验模块、控制模块、定时器、显示模块以及输入模块，分别通过信息校验模块校验通信接口接收的从外设备无线模块反馈的数据是否符合预定要求，从而校验外设备无线模块的工作频率是否设置成功；当未成功时，控制模块控制配置模块发出重新配置的指令，该指令可以是再次发送前述的频率设置指令，要求外设备无线模块再次进行设置。当控制模块判断配置模块配置的次数(发出频率设置指令的次数)超过预设次数时，则控制配置模块停止配置过程。定时器具有调整配置时间的作用。显示模块可以显示当前配置状态，也可以根据输入指令显示其他内容。通过输入模块则可以输入指令或其他内容。

在本实用新型无线模块工作频率的配置装置的实施例中，配置器可以是单片机、DSP，CPLD等微处理器，通过嵌入式程序实现拨码开关状态读取、无线模块配置、无线模块信息校验和流程控制。通讯模块可以是TTL、RS232或RS485，配置器通过通讯接口与无线模块进行电气和信号连接。外围电路主要包括电源、时钟等电路。更近一步，本实用新型的外围模块中可以包含显示模块和/或按键模块，方便对装置的查询和设定。

在无线模块工作频率的配置装置的一个具体实施例中，参照图3-10，该实施例由单片机电路及其外围电路、无线模块构成。

配置器由STM32F103VET6芯片实现，如图5所示，拨码开关状态的读取、无线模块的设置、信息校验以及流程控制等均在配置器内部由嵌入式程序实现。

外围电路主要包括电源、时钟等电路。电源使用稳压芯片AMS1117，输出恒定的3.3V直流电压，给单片机等其它电路供电。时钟采用8MHz晶振的方式驱动处理器芯片。

通讯接口为STM32F103VET6内置USART通讯接口实现，通过TTL电平与无线模块通讯。

拨码开关的结构如图4所示，与STM32F103VET6芯片的PE8-PE15管脚连接，二者的连接图如图7所示。

无线模块由APC230-43实现，如图6所示。无线模块APC230数据接口RXD、TXD与STM32F103VET6的USART3相连，无线模块APC230的SET引脚与EN引脚分别与STM32F103VET6芯片的PD13、PD12引脚相连，二者的连接图如图8所示。

在本装置中，只使用了拨码开关中的4位，与之相对应的STM32F103VET6芯片的引脚为PE12-PE15引脚，这样可以设置16个不同的无线模块频率，对应到拨码开关并且从高位到低的标号依次是1，2，3，4。

本实施例在配置之前，首先要拨动拨码开关。在本实施例中将其设置为0x08(但不仅限于该值)，也就是拨码开关标号为1，2，3，4的开关状态依次为1，0，0，0。其中“1”代表高电平，“0”代表低电平。之后需设置配置器芯片。在STM32F103VET6芯片复位后，首先需要将STM32F103VET6芯片的PE12-PE15引脚配置成上拉输入模式，将PD12、PD13引脚配置成推挽输出模式，将USART3(但不限于该串口)配置成波特率9600，8位数据位，1位停止位，无校验的模式，并且使能USART3接收中断。

在配置器中，程序实现的基本流程图如图10所示，并细化为如下步骤：

1)STM32F103VET6芯片读取拨码开关的状态

在本实施例中拨码开关的状态是0x08，并且拨码开关状态0x08对应434MHz。拨码开关状态与无线模块工作频率的对应关系可以参考下表，该表的对应关系是人为设定的，可以对应的工作频率设定为任意允许的值。

拨码开关状态	对应频率	拨码开关状态	对应频率
				0x00	418MHz	0x08	434MHz
0x01	420MHz	0x09	436MHz
				0x02	422MHz	0x0a	438MHz
0x03	424MHz	0x0b	440MHz
				0x04	426MHz	0x0c	442MHz
0x05	428MHz	0x0d	444MHz
				0x06	430MHz	0x0e	446MHz
0x07	432MHz	0x0f	448MHz

表1拨码开关状态与无线模块工作频率的对应关系

2)将无线模块的频率设置为434MHz

无线模块APC230的设置命令如下：

WR_434000_3_9_0_0

上述命令中，“”代表空格；代表回车换行，其16进制表示为0x0D，0x0A。

上述命令的HEX编码为0x57，0x52，0x20，0x34，0x33，0x34，0x30，0x30，0x30，0x20，0x33，

0x20，0x39，0x20，0x30，0x20，0x30，0x0D，0x0A。

上述其它几项参数的意义依次为空中速率9600bps，发射功率20mW，串口速率1200bps，无校验。可以依照表1的说明来设定所允许的其它值。

上述设置命令及应答数据中的参数含义如表2所示：

表2参数说明

3)对无线模块APC230的设置

在线软件设置通过无线模块APC230的UART/TTL口完成的(RXD、TXD)和SET脚完成的，当EN脚置高50ms后，模块即可正常工作(T1)。设置时首先将SET脚置低，约1ms后模块进入设置状态(T2)，此时通过向RXD口发送设置命令，在200ms内TXD脚将开始返回参数信息(T3)，用户在确认设置信息无误后置高SET脚，模块在10ms内切换至用户设置的参数模式运行(T4)。设置无线模块的时序如图9所示。

在实现无线模块设置时序时，需要用到延时等待功能，延时是通过STM32F103VET6芯片的定时器实现的。

4)应答数据接收

在设置命令发送后，使用STM32F103VET6芯片的串口中断接收无线模块的应答数据，通多对一天应答数据的验证，来确认设置命令是否成功。如果成功则退出设置，否则再次进行设置，直到到达规定的设置次数或者设置成功。

无线模块工作频率的配置装置可以在系统(例如供热抄表系统)开机启动时对无线采集器的工作频率进行设置，省去了通过计算机软件配置的过程。使用在线设置的方法可以将对无线模块的配置过程与其它处理器程序相结合，可以更加灵活地实现无线模块工作频率的设定；并且可以使若干个采集器同时工作，提高了数据的采集效率。

本实用新型还提供了一种供热抄表系统，参照图12，包括一个集中器A，以及采集器B和采集器C。其中，集中器包括：无线模块工作频率的配置装置A1，第一无线模块A2，且第一无线模块A2与无线模块工作频率的配置装置A1的通信接口连接，第一无线模块A2接收无线模块工作频率的配置装置A1的通信接口传输的频率设置指令，便于在系统工作前将集中器的第一无线模块的工作频率设置为所述频率设置指令中包含的频率要求。其中，采集器B包括：无线模块工作频率的配置装置B1，第二无线模块B2，且第二无线模块B2与无线模块工作频率的配置装置B1的通信接口连接，第二无线模块B2接收无线模块工作频率的配置装置B1的通信接口传输的频率设置指令，便于在系统工作前将集中器的第二无线模块的工作频率设置为所述频率设置指令中包含的频率要求。且采集器B的第二无线模块B2接收到的频率设置指令与集中器A的第一无线模块A2接收到的频率设置指令中要求设置的频率为同一频率。其中，采集器C包括：无线模块工作频率的配置装置C1，第二无线模块C2，且第二无线模块C2与无线模块工作频率的配置装置C1的通信接口连接，第二无线模块C2接收无线模块工作频率的配置装置C1的通信接口传输的频率设置指令，便于在系统工作前将集中器的第二无线模块的工作频率设置为所述频率设置指令中包含的频率要求。且集中器A的第一无线模块A2与采集器B的第二无线模块B2、采集器C的第二无线模块C2分别无线通信连接。且采集器C的第二无线模块C2接收到的频率设置指令与集中器A的第一无线模块A2接收到的频率设置指令中要求设置的频率为同一频率。这样就保证了集中器与多个采集器在同一通信频率下工作，并与其他组的集中器、采集器的通信频率不同，从而可以区分不同组的集中器、采集器在不同频率下工作。

在供热抄表系统的其他实施例中，每个集中器还可以与更多个采集器通信，不止是上述实施例一中的两个采集器。且供热抄表系统可以包括多组通信单元，每组通信单元包括一个集中器与至少一个采集器，且每组通信单元设置为不同的通信频率，在工作时互不干扰。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，包括：

拨码开关；

配置器，其包括拨码开关状态读取模块、配置模块；

通信接口；

其中，所述拨码开关状态读取模块与所述拨码开关连接并用于读取所述拨码开关当前的拨码位置状态；

所述配置模块与所述拨码开关状态读取模块连接，并用于根据所述拨码开关当前的拨码位置状态得到拨码开关当前的频率，并配置将外设备无线模块的工作频率设置为所述拨码开关当前频率的频率设置指令；

所述通信接口分别与所述配置模块和外设备无线模块连接，并用于向所述外设备无线模块传输所述频率设置指令，以及接收所述外设备无线模块传输回的对所述频率设置指令的应答数据。

2.根据权利要求1所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，所述配置模块进一步包括：

存储子模块，其用于存储包括所述拨码开关的拨码位置状态与频率的对应关系的数据列表；

解析子模块，其分别与所述拨码开关状态读取模块和所述存储子模块连接，并用于根据所述数据列表解析出所述拨码开关当前的拨码位置状态所对应的拨码开关的当前频率；

配置指令子模块，其分别与所述解析子模块和所述通信接口连接，并用于根据所述解析的拨码开关的当前频率配置所述频率设置指令，并向所述通信接口传输所述频率设置指令。

3.根据权利要求1或2所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，

所述配置器进一步包括：

信息校验模块，其与所述通信接口连接，并用于对所述应答数据进行校验。

4.根据权利要求3所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，所述配置器进一步包括：

控制模块，其分别与所述配置模块和所述信息校验模块连接，并用于当所述信息校验模块对所述应答数据的校验结果为失败时，所述控制模块向所述配置模块发出重新配置的指令，以及用于判断所述配置模块配置的次数是否超过预设次数，并用于当超过所述预设次数时控制所述配置模块停止配置。

5.根据权利要求4所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于：

所述配置器内置有定时器，且所述定时器与所述控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，还包括：

显示模块，其与所述配置器连接，并用于显示查询内容以及显示配置状态。

7.根据权利要求1所述的无线模块工作频率的配置装置，其特征在于，还包括：

输入模块，其与所述配置器连接，并用于输入指令。

8.一种供热抄表系统，其特征在于，包括至少一个集中器，以及至少一个采集器；

其中，每个所述集中器包括：第一无线模块，以及如权利要求1-7任一所述的无线模块工作频率的配置装置；且所述第一无线模块与所述无线模块工作频率的配置装置的所述通信接口连接；

其中，每个所述采集器包括：第二无线模块，以及如权利要求1-7任一所述的无线模块工作频率的配置装置；且所述第二无线模块与所述无线模块工作频率的配置装置的所述通信接口连接；

每个所述集中器的所述第一无线模块与至少一个所述采集器的所述第二无线模块无线通信连接。