CN206097461U - 一种光电直读抄表装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电直读抄表装置和系统。本实用新型的光电直读抄表装置，包括电源模块，光电转换模块，数据处理模块MCU，以及唤醒模块，其中，MCU分别与电源模块，光电转换模块和唤醒模块相连，唤醒模块还与光电转换模块和供电模块相连。本实用新型的该抄表装置能够在工作状态和待机状态之间进行切换，且当其处于待机状态时，该装置的MCU休眠，而光电转换模块处于关闭状态，而当其从待机状态进入工作状态时，可直接通过该唤醒模块激活光电转换模块，使其进入工作状态，从而降低了该装置的整体功耗，节约了资源。

Description

一种光电直读抄表装置及其系统

技术领域

本实用新型涉及一种光纤通信领域，尤其涉及一种光电直读抄表装置及系统。

背景技术

现有技术中，光电直读抄表装置中的光电转换模块都采用集成芯片来实现激光器的驱动、使能信号、告警信号、自适应功率控制等功能，虽然集成化的芯片带来了很多便利性，但是有一些特殊的应用环境，功能要求简单，但对模块功耗要求很严格。这个时候功能集成度很高的激光驱动芯片会增加一些不必要的功耗，有可能不能严格的满足功耗要求。比如在电力等系统中，光电转换模块密集度比较高，如果模块功耗过大，发热量就比较多，一旦散热系统不好或者失效的时候，系统就容易出现故障。

实际应用中，光电直读抄表装置并不是时刻都在处理业务，而当其没有业务需要处理时，则其将处于待机状态，此时其内部的数据处理模块MCU和光电转换模块都在等待状态不发送数据，但是该等待过程中，光电转换模块的发光及功耗维持不变，这对于整个光电直读抄表装置而言，大部分待机模块的功耗是一种浪费，同时产生了对工作不利的热量。为减少能量浪费，出现了一种低功耗的光电转换模块，即在没有业务时，光电转换模块进入休眠状态，即只关闭光电转换模块的发射电路，接收电路并没有关闭，这样接收电路依然处于工作状态，节能效果不佳；或者在没有业务时，使其处于关闭状态，即直接同时关闭该抄表装置中光电转换电路的发射电路和接收电路。然而，这种同时关闭发射电路和接收电路的方式，使得该光电转换模块基本完全被隔离，从而导致再也无法激活并管理该光电转换模块，即该光电抄表装置无法从待机状态进入到工作状态中，进而导致由光线路终端下发的业务被中断。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种光电直读抄表装置及其系统，其能够在工作状态和待机状态之间切换，且当其无业务时，则关闭相应的光电转换模块，从而达到降低了功耗，节约了能源的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种光电直读抄表装置，包括电源模块，光电转换模块，数据处理模块MCU，以及唤醒模块，其中，所述MCU分别与所述电源模块，光电转换模块和唤醒模块相连，所述唤醒模块还与所述光电转换模块和所述电源模块相连。

进一步地，所述唤醒模块包括光接收器和分光器，其中，所述分光器分别与所述光电转换模块和所述光接收器的输入端相连，所述光接收器的输出端与所述数据处理模块MCU相连，所述光接收器的供电端与所述电源模块相连。

进一步地，所述电源模块包括第一、二供电控制开关和电源子模块，其中，所述第一、二供电控制开关的控制端均与所述MCU电连接；所述第一、二供电控制开关的输入端均与所述电源子模块的输出端电连接，所述电源子模块的输出端还与所述MCU和所述光电直读模块相连；所述第一供电控制开关的输出端与所述光电转换模块的供电输入端电连接，第二供电控制开关的输出端与所述光接收器的供电端连接。

相应地，本实用新型还提供了一种光电直读抄表系统，其包括：

集中器，表终端，以及光电直读抄表装置，所述光电直读抄表装置分别与所述表终端电连接和所述集中器相连，其中，所述光电直读抄表装置包括：

光电转换模块，数据处理模块MCU，以及唤醒模块，光电直读模块和电源模块，其中，所述数据处理模块MCU分别与所述光电直读模块，所述电源模块，所述光电转换模块和所述唤醒模块相连，所述光电直读模块还分别与所述电源模块和所述表终端相连，所述唤醒模块还分别与所述光电转换模块，所述电源模块和所述集中器相连。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型的光电直读抄表装置和系统，本实用新型通过设置唤醒模块，使得该装置能够在工作状态和待机状态之间进行切换，即当其处于待机状态时，该装置的MCU休眠，而光电转换模块处于关闭状态，而当其从待机状态进入工作状态时，可通过该唤醒模块激活该光电转换模块，使其进入工作状态，从而避免因只关闭光电转换模块的发射电路，而接收电路仍工作时所引起的低节能效率，进一步地，还避免了因同时关闭光电转换模块的发射电路和接收电路而导致无法激活光电转换模块的问题，因此，本实用新型通过设置该唤醒模块来唤醒光电转换模块，降低了该装置的整体功耗，节约了资源。

附图说明

图1为本实用新型的一种光电直读抄表装置的一实施例的结构示意图；

图2反映图1中唤醒模块和电源模块的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的一种光电直读抄表系统的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，为本实用新型的一种光电直读抄表装置的一实施例的结构示意图，具体地，本实施例中，该光电直读抄表装置包括：

电源模块11，光电直读模块12，光电转换模块13，数据处理模块MCU14，以及唤醒模块15，其中，该数据处理模块MCU14分别与该光电直读模块12，电源模块11，光电转换模块13和唤醒模块15相连，该唤醒模块15还与上述的光电转换模块13和电源模块11相连，该电源模块11还与上述的光电直读模块12相连。

参见图2，本实施例中，该唤醒模块15包括：光接收器，以及输入端外接集中器的分光器，其中，该分光器的第一、二输出端口分别与上述光电转换模块13和上述光接收器相连，具体地，该分光器的第一输出端口与该光电转换模块13中接收电路的输入端相连；而该分光器的第二输出端口与该光接收器的输入端相连，而该光接收器的输出端则与上述的数据处理模块MCU14的中断口相连，该光接收器的供电端与电源模块相连。

本实施例中，当该抄表装置处于工作状态时，该电源模块为该光电转换模块供电，但并不为唤醒模块中的光接收器供电，因此，当集中器/采集器下发光信号时，该抄表装置的光电转换模块中的接收电路接收该光信号，即数据采集指令或休眠指令，并发送至MCU，然后该MCU根据该休眠指令进入休眠状态，同时控制电源模块停止给光电转换模块供电，而给光接收器供电，即此时，光电转换模块处于关闭状态，从而该抄表装置进入待机状态；而当该抄表装置处于待机状态，集中器下发唤醒指令时，由于此时光电转换模块处于关闭状态，而光接收器处于供电状态，因此，该唤醒模块的分光器将所接收到的唤醒指令通过该光接收器发送至MCU，以唤醒MCU，进而控制电源模块停止给光接收器供电，而给光电转换模块供电，即此时，光电转换模块处于工作状态，而光接收器处于断电状态，从而该抄表装置进入工作状态。

参见图2，本实施例中，该电源模块11包括：第一、二供电控制开关和电源子模块，其中，该第一供电控制开关的控制端和第二供电控制开关的控制端均与上述MCU电连接；该第一、二供电控制开关的输入端均与电源子模块的输出端电连接，该电源子模块的输出端还与MCU的供电输入端和上述光电直读模块12的供电输入端相连；而该第一供电控制开关的输出端则与上述光电转换模块13的供电输入端电连接，第二供电控制开关的输出端则与上述的光接收器的供电端相连，即当MCU控制电源模块停止给光电转换模块供电，而给光接收器供电时，直接控制该第一供电控制开关断开，第二供电控制开关导通；同时，当MCU控制电源模块停止给光接收器供电，而给光电转换模块供电时，直接控制该第二供电控制开关断开，第一供电控制开关导通即可。

本实施例中，当抄表装置处于工作状态，且该MCU收到集中器通过该分光器和光电转换模块13发送来的休眠指令时，该MCU则根据该休眠指令控制该第一控制开关断开，即电源子模块停止给光电转换模块13供电，则该光电转换模块13进入关闭状态，同时第二控制开关接通，即电源子模块开始给光接收器供电，使得即使该抄表状态待机状态时，也可通过该分光器和光接收器将接收的光信号发送至MCU；当抄表装置处于休眠状态，且该MCU14接收到集中器通过该唤醒模块15的分光器和光接收器发送来的唤醒指令时，该MCU14根据该唤醒指令控制该第一控制开关导通，即电源子模块给该光电转换模块13开始供电，从而再次激活/唤醒该光电转换模块13进入工作状态，同时，控制第二控制开关断开，即电源子模块停止给光接收器断电，此时，集中器发送来的光信号，即休眠指令或采集控制指令，则直接通过该分光器传输至光电转换模块，再由该光电转换模块发送至MCU，最后由该MCU根据该控制指令进行相应的控制如数据采集，或者执行休眠模式等。

在一具体实施例中，该供电控制开关可采用MOS管或者三极管。

在一具体实施例中，该光接收器为光电二极管。

本实施例中，该光电直读抄表装置能够在工作状态和待机状态之间进行切换，即当其处于待机状态，且又有业务处理时，则该唤醒模块15接收集中器发送来的唤醒指令，并通过分光器和光接收器(待机状态时，该光接收器处于供电状态)发送至休眠状态的MCU14的中断口，以激活MCU，然后由苏醒后的MCU14根据该唤醒指令控制电源模块11的第一控制开关导通，从而给光电转换模块13供电，使得该光电转换模块13进入工作状态，同时断开第二控制开关，使得光接收器断电；而当其处于工作状态，且又无业务处理时，该唤醒模块15接收集中器发送来的休眠指令，并直接由分光器发送至工作状态的光电转换模块13的接收电路，然后由该光电转换模块13将该休眠指令发送至MCU14，最后该MCU14根据该休眠指令控制电源模块11控制第一控制开关断开，即停止给光电转换模块13供电，控制第二控制开关导通，即开始给光接收器供电，使得待机状态时也可通过该分光器和光接收器接收集中器发送来的光信号，即唤醒指令，并将其发送至MCU以进行激活。也即是说，本实施例中当该抄表装置处于待机状态时，该抄表装置中的光电转换模块13的接收电路和发射电路均关闭，从而避免因只关闭光电转换模块的发射电路，而接收电路仍工作时所引起的低节能效率，进而提高了节能效率，节约了资源；另外通过设置唤醒模块的分光器和光接收器形成一条备用的数据传输电路，使得可将集中器发送的唤醒指令直接发送至MCU以进行再次激活，从而避免了因同时关闭光电转换模块的发射电路和接收电路而导致无法再次激活/唤醒光电转换模块的问题，进而保证了业务的连续性。

实施例二

对应于上述的光电直读抄表装置，本实用新型还提供了一种光电直读抄表系统，下面结合具体实施例和附图对其进行详细的说明。

参见图3，为本实用新型的一种光电直读抄表系统的一实施例的结构示意图，具体地，本实施例的该光电直读抄表系统包括：

集中器2，表终端3，以及光电直读抄表装置1，且该光电直读抄表装置1分别与该表终端3和该集中器2相连；

其中，该光电直读抄表装置1与上述实施例一中的光电直读抄表装置的结构相同，因此采用相同的附图标记，即其包括：光电直读模块12，电源模块11，光电转换模块13，数据处理模块MCU14，以及唤醒模块15，其中，该MCU14分别与该光电直读模块12，电源模块11，光电转换模块13和唤醒模块15相连，而该光电直读模块12还分别与该电源模块11和表终端3相连，该唤醒模块15还分别与电源模块11，该光电转换模块13和集中器2相连，该电源模块11还与光电直读模块12相连。

进一步地，参见图3，本实施例中，该唤醒模块15包括：分光器和光接收器，其中，该分光器分别与上述集中器，光电转换模块13和光接收器相连，而该光接收器还与数据处理模块MCU14的中断口和电源模块11相连；具体地，该分光器的输入端口与该集中器2的输出端相连，该分光器的第一输出端口与该光电转换模块13中接收电路的输入端相连，从而使得工作状态的光电转换模块13接收集中器2通过该分光器发送来的光信号(如休眠指令或者采集指令)；而该分光器的第二输出端口与该光接收器的输入端相连，而该光接收器的输出端则与上述的数据处理模块MCU14的中断口相连，从而使得光电转换模块关闭状态时，集中器2可通过该唤醒模块15的分光器和光接收器向该MCU发送唤醒指令。

进一步地，本实施例中，该电源模块11包括：第一、二供电控制开关和电源子模块，其中，第一、二供电控制开关的控制端均与MCU14电连接；第一、二供电控制开关的输入端均与电源子模块的输出端电连接，电源子模块的输出端还与上述MCU和光电直读模块12的供电输入端相连；第一供电控制开关的输出端则与上述光电转换模块13的供电输入端电连接，第二供电控制开关的输出端则与上述的光接收器的供电端电连接。当MCU接收到光电转换模块发送来的休眠指令时，MCU控制该第一控制开关断开，第二控制开关导通，即停止给光电转换模块供电，而给唤醒模块的光接收器供电；当MCU接收到唤醒模块的光接收器发送来的唤醒指令时，MCU控制该第二控制开关断开，第一控制开关导通，即停止给光接收器供电，而给光电转换模块供电。

在一具体实施例中，该供电控制开关可采用MOS管或者三极管。

在一具体实施例中，该光接收器可采用光电二极管。

本实施例中的该光电直读抄表系统的工作原理为：

当该光电直读抄表装置处于待机状态(即MCU处于休眠状态，光电转换模块处于关闭状态)时，该集中器检测到当前需要采集数据，则该集中器生成唤醒指令，并通过光纤发送至该唤醒模块的分光器，再通过光接收器将该唤醒指令发送至休眠状态的MCU，以触发MCU苏醒，且当MCU苏醒后，该MCU根据该唤醒指令控制电源模块的第一供电控制开关接通，从而使得电源子模块开始给光电转换模块供电，该光电转换模块进入工作状态，同时控制第二供电控制开关断开，即停止给唤醒模块中的光接收器供电；MCU向集中器/采集器发送ready信号；集中器/采集器收到ready信号后开始进行采集交互；或者，集中器直接发送数据采集指令至待机状态的光电直读抄表装置，则唤醒模块中的光接收器收到该数据采集指令后，将其转换为电信号，该电信号的第一个下降沿为中断信号(该中断信号的类型为下降沿触发，该下降沿触发的中断信号相当于上述的唤醒指令)，中断信号传输至处于休眠状态的MCU的中断口；MCU接收中断信号，并控制第一供电控制开关接通，第二供电控制开关断开，即停止给唤醒模块中的光接收器供电，然后光模块进入工作状态，光模块接收该数据采集指令，进行采集交互。

当集中器/采集器完成采集后，生成休眠指令，并通过唤醒模块中分光器将该休眠指令发送至光电转换模块，然后由该光电转换模块将该休眠指令发送至MCU,使得该MCU执行休眠机制，且在休眠前该MCU控制电源模块的第一供电控制开关断开，从而使得电源子模块停止给光电转换模块供电，使得光电转换模块断电，进入关闭状态，同时控制第二控制开关导通，从而使得电源子模块开始给唤醒模块的光接收器供电，使得即使处于待机状态的抄表装置，也可通过该光接收器接收集中器发送来的光信号，并发送至MCU。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光电直读抄表装置，其特征在于，包括电源模块，光电转换模块，数据处理模块MCU，以及唤醒模块，其中，所述 MCU 分别与所述电源模块，光电转换模块和唤醒模块相连，所述唤醒模块还与所述光电转换模块和所述电源模块相连。

2.如权利要求 1 所述的光电直读抄表装置，其特征在于，所述唤醒模块包括光接收器和分光器，其中，所述分光器的输出端分别与所述光电转换模块和所述光接收器的输入端相连，所述光接收器的输出端与所述数据处理模块 MCU相连，所述光接收器的供电端与所述电源模块相连。

3.如权利要求 2 所述的光电直读抄表装置，其特征在于，所述电源模块包括第一、二供电控制开关和电源子模块，其中，所述第一、二供电控制开关的控制端均与所述 MCU 电连接；所述第一、二供电控制开关的输入端均与所述电源子模块的输出端电连接，所述电源子模块的输出端还与所述 MCU 和所述光电直读模块相连；所述第一供电控制开关的输出端与所述光电转换模块的供电输入端电连接，所述第二供电控制开关的输出端与所述唤醒模块的光接收器的供电端相连。

4.如权利要求 3 所述的光电直读抄表装置，其特征在于，所述第一、二供电控制开关为 MOS 管或者三极管。

5.如权利要求 3 所述的光电直读抄表装置，其特征在于，所述光接收器为光电二极管。

6.一种光电直读抄表系统，其特征在于，包括集中器，表终端，以及光电直读抄表装置，所述光电直读抄表装置分别与所述表终端电连接和所述集中器相连，其中，所述光电直读抄表装置包括：光电直读模块，电源模块，光电转换模块，数据处理模块 MCU，以及唤醒模块，其中，所述数据处理模块 MCU 分别与所述光电直读模块，所述电源模块，所述光电转换模块和所述唤醒模块相连，所述光电直读模块还分别与所述电源模块和所述表终端相连，所述唤醒模块还分别与所述光电转换模块、所述电源模块和所述集中器相连。

7.如权利要求 6 所述的光电直读抄表系统，其特征在于，所述唤醒模块包括分光器和光接收器，其中，所述分光器的输入端与所述集中器连接，所述分光器的输出端分别与所述光电转换模块和所述光接收器相连，所述光接收器还分别与所述电源模块和所述数据处理模块 MCU 相连。

8.如权利要求 7 所述的光电直读抄表系统，其特征在于，所述电源模块包括第一、二供电控制开关和电源子模块，其中，所述第一、二供电控制开关的控制端均与所述 MCU 电连接；所述第一、二供电控制开关的输入端均与所述电源子模块的输出端电连接，所述电源子模块还与所述 MCU 和所述光电直读模块相连；所述第一供电控制开关的输出端与所述光电转换模块的供电输入端电连接，所述第二供电控制开关的输出端与所述光接收器的供电端相连。

9.如权利要求 8 所述的光电直读抄表系统，其特征在于，所述第一、二供电控制开关为 MOS 管或者三极管。