CN206620152U - 一种四表集抄远传装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四表集抄远传装置，包括通信主板和设置于通信主板上的MCU模块、存储模块、wM‑Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块，所述存储模块、wM‑Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块均与所述MCU模块双向通讯连接；所述MCU模块中包括将wM‑Bus通信协议转换为3G通信协议的第一协议转换模块和将3G通信协议转换为wM‑Bus通信协议的第二协议转换模块。本实用新型可实现供电局、供水公司、供气公司等远程自动抄表，大大提高抄表效率；可满足较大容量的表计台区的远程集抄需求；所述红外收发通信模块可方便技术人员对本装置进行参数配置和查询等操作；而且本装置的结构简单，体积较小，便于安装，所用成本也较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动抄表技术领域，尤其涉及一种四表集抄远传装置。
背景技术
在远程集中抄表领域，集抄对象除了常见的电表，其他的表计如水表、气表、热表也渐渐兴起。四表集抄作为新兴、热门的技术，在欧美国家尤受重视，可以预测，四表集抄将会成为AMR/AMI领域的重要成员。欧洲流行的四表集抄标准的wM-Bus表计，以定时主动上报数据为主，水表、气表、电表、热表每天上报一次或几次数据给wM-Bus表计，内容为计量数据及表计的状态信息，供电局、供水公司或供气公司利用此数据便可开展收费、维护等工作。
不过，供电局、供水公司、供气公司如何远程获取表计的计量数据和状态信息，或者进一步对表计进行远程控制是值得研究的。目前常见的四表数据获取还是人工到用户住处采集的方式，尤其是水表、气表和热表。近些年出现采用类似电表集抄系统的方式抄读水表、气表和热表的案例，系统中网关设备依然使用常见的集中器，集中器体积相对庞大，结构也较为复杂，不方便安装，且价格高昂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种四表集抄远传装置，结构简单，体积较小，且能满足表计台区的远程自动集抄需求。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种四表集抄远传装置，包括通信主板和设置于通信主板上的MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块，所述存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块均与所述MCU模块双向通讯连接；所述MCU模块中包括将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议的第一协议转换模块和将3G通信协议转换为wM-Bus通信协议的第二协议转换模块。
进一步的，还包括指示模块，所述指示模块包括LED指示电路和四个LED灯，所述四个LED灯连接于LED指示电路，所述LED指示电路连接于所述MCU模块。
进一步的，还包括电源模块，所述电源模块包括PCB板和设置于PCB板上的220V市电输入接口、12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口、5V直流电输出接口、3.3V直流电输出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片连接于220V市电输入接口和12V直流电输出接口之间；所述第一DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和4.1V直流电输出接口之间；所述第二DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和5V直流电输出接口之间；所述LDO芯片连接于5V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口之间；所述MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和指示模块均连接于所述3.3V直流电输出接口；所述3G通信模块连接于所述4.1V直流电输出接口。
进一步的，所述12V直流电输出接口和MCU模块之间设置有12V检测电路。
进一步的，所述12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口均设置于同一排座上。
进一步的，还包括相互连接的RS-485接口和RS-485通信电路，所述RS-485通信电路连接于所述5V直流电输出接口以及所述MCU模块。
进一步的，所述RS-485通信电路和MCU模块之间、所述3G通信模块和MCU模块之间均连接有通信电平转换电路。
进一步的，所述存储模块包括多个EEPROM芯片和一个Flash芯片。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过设置wM-Bus通信模块可与wM-Bus表计进行通讯，从而从wM-Bus表计收集四表的相关数据信息并由MCU模块的第一协议转换模块进行处理，将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议，然后通过3G通信模块直接发送至供电局、供水公司、供气公司等处，实现供电局、供水公司、供气公司等远程自动抄表，大大提高抄表效率；3G通信模块还可接收供电局、供水公司、供气公司等处的指令，并由MCU模块的第二协议转换模块进行处理，将3G通信协议转换为wM-Bus通信协议，然后通过3G通信模块直接发送至wM-Bus表计；所述存储模块可存储装置的程序代码、运行参数、四表档案和计量信息等数据，保证装置可满足较大容量的表计台区的远程集抄需求；所述红外收发通信模块可方便技术人员对本装置进行参数配置和查询等操作；而且本装置的结构简单，体积较小，便于安装，所用成本也较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的四表集抄远传装置的电源模块的原理框图；
图2为本实用新型实施例的四表集抄远传装置的通信部分的原理框图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本实用新型最关键的构思在于：利用MCU模块控制3G通信模块和wM-Bus通信模块，对不同无线通信方式进行转换，不仅实现对集中器的替代，而且能够实现远程自动抄表。
请参照图1以及图2，一种四表集抄远传装置，包括通信主板和设置于通信主板上的MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块，所述存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块均与所述MCU模块双向通讯连接；所述MCU模块中包括将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议的第一协议转换模块和将3G通信协议转换为wM-Bus通信协议的第二协议转换模块。
工作原理：该四表集抄远传装置可将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议，同时也可把3G通信协议转换为wM-Bus通信协议。例如，当供电局需要与wM-Bus表计进行通信时，wM-Bus表计先与wM-Bus通信模块通讯连接，wM-Bus表计通过wM-Bus通信模块向MCU的第一协议转换模块传输采用wM-Bus通讯协议的数据a，MCU模块接收到该数据a后，通过第一协议转换模块将该指令转换成采用3G通信协议的数据b，数据a与数据b的内容相同但采用的通信协议不同，MCU模块通过3G通信模块将数据b远程传输给供电局，同理，当供电局需要向wM-Bus表计发送指令时，供电局可通过3G通信模块向第二协议转换模块发送采用3G通信协议的指令a，第二协议转换模块可将该指令转换为采用wM-Bus通信协议的指令b，wM-Bus通信模块可将指令b发送给wM-Bus表计，这样就可以实现wM-Bus表计与供电局、供水局、供气公司的远程通讯。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过设置wM-Bus通信模块可实现同水、电、气、热四表的下行局域通信，从四表接收相关数据信息，并由MCU模块进行数据处理，然后通过3G通信模块直接发送至供电局、供水公司、供气公司等处，实现供电局、供水公司、供气公司等远程自动抄表，大大提高抄表效率；所述存储模块可存储装置的程序代码、运行参数、四表档案和计量信息等数据，保证装置可满足较大容量的表计台区的远程集抄需求；所述红外收发通信模块可方便技术人员对本装置进行参数配置和查询等操作；而且本装置的结构简单，体积较小，便于安装，所用成本也较低。
进一步的，还包括指示模块，所述指示模块包括LED指示电路和四个LED灯，所述四个LED灯连接于LED指示电路，所述LED指示电路连接于所述MCU模块。
由上述描述可知，四个LED灯分别指示3G模块的信号强度、网络的连接状态、该装置是否在执行通信任务以及装置运行是否异常，技术人员可通过四个LED灯的亮灯情况对本装置进行检查和维护。
进一步的，还包括电源模块，所述电源模块包括PCB板和设置于PCB板上的220V市电输入接口、12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口、5V直流电输出接口、3.3V直流电输出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片连接于220V市电输入接口和12V直流电输出接口之间；所述第一DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和4.1V直流电输出接口之间；所述第二DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和5V直流电输出接口之间；所述LDO芯片连接于5V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口之间；所述MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和指示模块均连接于所述3.3V直流电输出接口；所述3G通信模块连接于所述4.1V直流电输出接口。
由上述描述可知，电源模块综合利用开关电源、集成的AC-DC芯片、DC-DC芯片和LDO芯片等电源方案，提供装置需要的多路不同的电源，同时尽可能缩减PCB板的尺寸大小，降低装置成本。
进一步的，所述12V直流电输出接口和MCU模块之间设置有12V检测电路。
由上述描述可知，通过12V检测电路，MCU模块可随时检测整个装置的供电电压是否正常，若检测到供电电压不正常时，MCU模块会控制相应的其他模块停止工作，从而保护装置的各个硬件电路。
进一步的，所述12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口均设置于同一排座上。
由上述描述可知，将各级电流输出接口排列于同一排座上，便于使用和管理。
进一步的，还包括相互连接的RS-485接口和RS-485通信电路，所述RS-485通信电路连接于所述5V直流电输出接口以及所述MCU模块。
由上述描述可知，红外收发通信模块使用不方便时，技术人员可通过RS-485接口外接到PC，对装置进行参数配置和查询。
进一步的，所述RS-485通信电路和MCU模块之间、所述3G通信模块和MCU模块之间均连接有通信电平转换电路。
由上述描述可知，因为RS-485通信电路、MCU模块之间和所述3G通信模块三者的工作电压都不一样，电气接口不同，所述通信电平转换电路可将相互连通的各模块进行通信电平转换，使其能顺利进行通信。
进一步的，所述存储模块包括多个EEPROM芯片和一个Flash芯片。
由上述描述可知，该存储模块的容量较大，可达数兆比特。
请参照图1，本实用新型的实施例一为：一种四表集抄远传装置，包括通信部分和电源模块，所述电源模块可为通信部分提供电源。所述电源模块包括PCB板和设置于PCB板上的220V市电输入接口、12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口、5V直流电输出接口、3.3V直流电输出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片连接于220V市电输入接口和12V直流电输出接口之间，所述12V直流电输出为装置提供第一级直流电源；所述第一DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和4.1V直流电输出接口之间；所述第二DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和5V直流电输出接口之间；所述4.1V直流电输出和5V直流电输出为装置提供第二级直流电源；所述LDO芯片连接于5V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口之间，所述3.3V直流电输出为装置提供第三级直流电源。为方便使用和管理各级电源输出接口，可将所述12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口均设置于同一排座上。所述PCB板上还设置有相互连接的RS-485接口和RS-485通信电路，所述RS-485通信电路连接于所述5V直流电输出接口，由5V电压进行供电。
请参考图2，通信部分包括通信主板和设置于通信主板上的MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块、指示模块和3G通信模块，所述存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块、指示模块和3G通信模块均与所述MCU模块双向通讯连接；所述MCU模块中包括将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议的第一协议转换模块和将3G通信协议转换为wM-Bus通信协议的第二协议转换模块，由3.3V电源供电，主要功能是分析和处理各种通信数据，并对各通信模块和通信电路进行控制。所述存储模块包括多个EEPROM芯片和一个Flash芯片，由3.3V电源供电，存储容量可达数兆比特，主要用来存储程序代码、运行参数、四表档案和计量信息等数据。所述红外收发通信模块由3.3V电源供电，包括红外收发通信电路和红外收发通信接口，近红外，载波频率为常用的38KHz，通过红外收发通信接口可对该远传装置进行参数配置和查询。所述MCU模块还连接至RS-485通信电路，当所述红外收发通信模块使用不方便时，可使用RS-485接口连接至PC，对该远传装置进行参数配置和查询。所述指示模块由3.3V电源供电，包括LED指示电路和四个LED灯，所述LED指示电路连接于所述MCU模块，所述四个LED灯连接于LED指示电路，四个LED灯分别指示3G模块的信号强度、网络的连接状态、该装置是否在执行通信任务以及装置运行是否异常，技术人员可通过四个LED灯的亮灯情况对本装置进行检查和维护。所述wM-Bus通信模块由3.3V电源供电，包含wM-Bus电路和第一天线接口(天线外接)，可实现同水表、电表、气表、热表四表的下行局域通信。所述3G通信模块由4.1V电源供电，包含3G电路、SIM卡接口电路和第二天线接口(天线外接)，可实现同主站(供电局、供水公司、供气公司等)的上行远程通信。由于所述RS-485通信电路和3G通信模块均与MCU模块所用的电压不相同，故RS-485通信电路和MCU模块之间、所述3G通信模块和MCU模块之间均连接有通信电平转换电路。所述12V直流电输出接口和MCU模块之间设置有12V检测电路，所述12V检测电路可随时检测整个远传装置的第一级直流电源是否正常，若检测到第一级直流电源出现异常，则MCU模块会控制相应的各电路停止工作，从而起到保护整个装置的作用。
综上所述，本实用新型提供的四表集抄远传装置结构简单所用成本较低、体积较小、安装使用方便，完全能够满足远程四表集抄需求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种四表集抄远传装置，其特征在于，包括通信主板和设置于通信主板上的MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块，所述存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和3G通信模块均与所述MCU模块双向通讯连接；所述MCU模块中包括将wM-Bus通信协议转换为3G通信协议的第一协议转换模块和将3G通信协议转换为wM-Bus通信协议的第二协议转换模块。
2.如权利要求1所述的四表集抄远传装置，其特征在于，还包括指示模块，所述指示模块包括LED指示电路和四个LED灯，所述四个LED灯连接于LED指示电路，所述LED指示电路连接于所述MCU模块。
3.如权利要求2所述的四表集抄远传装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括PCB板和设置于PCB板上的220V市电输入接口、12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口、5V直流电输出接口、3.3V直流电输出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片连接于220V市电输入接口和12V直流电输出接口之间；所述第一DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和4.1V直流电输出接口之间；所述第二DC-DC芯片连接于12V直流电输出接口和5V直流电输出接口之间；所述LDO芯片连接于5V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口之间；所述MCU模块、存储模块、wM-Bus通信模块、红外收发通信模块和指示模块均连接于所述3.3V直流电输出接口；所述3G通信模块连接于所述4.1V直流电输出接口。
4.如权利要求3所述的四表集抄远传装置，其特征在于，所述12V直流电输出接口和MCU模块之间设置有12V检测电路。
5.如权利要求3所述的四表集抄远传装置，其特征在于，所述12V直流电输出接口、4.1V直流电输出接口和3.3V直流电输出接口均设置于同一排座上。
6.如权利要求3所述的四表集抄远传装置，其特征在于，还包括相互连接的RS-485接口和RS-485通信电路，所述RS-485通信电路连接于所述5V直流电输出接口以及所述MCU模块。
7.如权利要求6所述的四表集抄远传装置，其特征在于，所述RS-485通信电路和MCU模块之间、所述3G通信模块和MCU模块之间均连接有通信电平转换电路。
8.如权利要求1所述的四表集抄远传装置，其特征在于，所述存储模块包括多个EEPROM芯片和一个Flash芯片。
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| CN201720251936.0U CN206620152U (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 一种四表集抄远传装置 |
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Cited By (1)
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| CN115835051A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-03-21 | 武汉慧联无限科技有限公司 | 执行预定操作的方法、装置、处理设备及存储介质 |
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- 2017-03-15 CN CN201720251936.0U patent/CN206620152U/zh active Active
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| CN115835051B (zh) * | 2022-10-31 | 2023-09-29 | 武汉慧联无限科技有限公司 | 执行预定操作的方法、装置、处理设备及存储介质 |
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