CN206833695U - 物联网移动式数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了一种可接入第三方智能表具的物联网移动式数据采集装置，通过开放串口接入标准，实现各种第三方智能表具数据的采集模块的集中接入，通过该装置实现最终采集数据以蓝牙作为统一的协议标准，实现手机等带有蓝牙的通讯终端对不同的智能表具进行的统一控制。本申请适用于与各种第三方智能表具系统实现对接，形成物联网数据接入的一种有效途径，采集过程中实现数据转换，转换的数据通过蓝牙方式实现数据的发送。本申请能够快速地获取各种智能表具的数据，并将这些数据转换成统一格式，便于相关部门对不同厂家的智能化抄表系统实现统一的数据管理，为相关部门物联网大数据的采集提供了一种全新的模式。

Description

物联网移动式数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及智能表具数据采集领域，具体涉及能够用于各类智能表具的数据采集系统的集中接入并统一采集的物联网移动式数据采集装置。

背景技术

随着互联网大数据时代的到来，为了使抄表员能够快速地获取每个表具上的读取数据，现在有些地区开始使用具有自动读取数据功能的智能表具。

现在的智能表具都具有用来进行数据采集的采集模块，采集模块上设有数据采集接口，各种智能表具分别用专门的数据采集设备通过连接数据采集接口来进行数据采集。而无论是什么数据采集设备，都包括电路板，设置在电路板上的插接模块和用来实现数据读取和转换的控制电路模块。

目前国内的智能表具行业，由于智能表具种类繁多且数据格式和传输协议不一致，每种智能表具都只能进行独立的数据采集及处理，这种“孤岛式”的数据管理，为市政企业统一管理带来了极大的困难。

因此，需要一个产品，来对各类智能表具系统实现统一的平台化接入，使抄表员能够快速获取并转换各种不同的智能表具上的表具数据。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种能够接入不同种类智能表具进行数据采集并进行表具数据转换处理的物联网移动式数据采集装置。

为达到以上目的，提供如下方案：

方案一：本方案中的物联网移动式数据采集装置，包括电路板；所述电路板上连接有用来与各种智能表具的数据采集接口进行插接的插接模块，以及与插接模块连接并用来实现数据读取及转换的控制电路模块；所述控制电路模块包括微控制器、用来与移动终端进行通信的蓝牙模块、用来向微控制器输入各种智能表具数据读取程序的下载输入模块；所述微控制器调用与当前插接的智能表具相匹配的智能表具数据读取程序并传递给插接模块，插接模块将从数据采集接口中读取的数据传递给微控制器；微控制器将接收到的数据通过蓝牙模块传递给与物联网服务器连接的移动终端；所述下载输入模块与电路板可拆卸连接；所述下载输入模块包括用来与电脑连接的USB接口以及用来与电路板连接的连接端子。

工作原理及有益效果：

事先通过下载输入模块上的USB接口，从电脑中下载各类智能表具数据读取程序到下载输入模块中。然后通过下载输入模块的连接端子将下载输入模块插到电路板上，使下载输入模块通过电路板上预先铺设的铜线能够向微控制器输入各种智能表具数据读取程序。因为下载输入模块与电路板的可拆卸连接，可以方便随身携带下载输入模块。在下载输入模块插入电脑的时候，避免了因为连接物过重而导致与电脑连接不稳的情况。

下载输入模块上的USB接口，可以从电脑等具有USB接口的处理终端中及时地下载到各种智能表具数据读取程序。通过下载输入模块上的连接端子，能够及时将下载输入模块与微控制器连接，使微控制器能够调用下载输入模块中的各种智能表具数据读取程序。有了这些读取程序，能够使物联网移动式数据采集装置可以采集到任何智能表具的读取数据。

工作时，通过插接模块将整个物联网移动式数据采集装置插接到需要读取数据的智能表具上。微控制器从下载输入模块中调取与该智能表具匹配的智能表具数据读取程序，使插接模块从该智能表具的数据采集接口中读取该智能表具的数据并传递给微控制器。微控制器将数据通过蓝牙模块传递给与物联网服务器连接的移动终端，能够在不同移动终端形成的物联网平台中，实现所有读取数据的共享和统一管理。

本实用新型通过能够与各种智能表具的数据采集接口进行插接的插接模块使物联网移动式数据采集装置能够在物理上连接到各种智能表具上，进行数据采集。

本实用新型通过可从电脑上及时下载各类智能表具数据读取程序的下载输入模块，能够使整个物联网移动式数据采集装置拥有一个实时更新的数据读取程序库，使在遇到任何种类的智能表具时，都能够通过微控制器调用相关数据读取程序来使插接模块将数据采集接口中的读取数据读取出来。能够实现对各种智能表具数据的一次采集。

本实用新型摆脱了现在各个智能表具对专用抄表机的限制和依赖，使市政公司可以使用第三方的系统来形成对自己各个年代，不同厂家的智能抄表系统的统一管理。

方案二：进一步，所述插接模块包括用来供各个智能表具插入的形状可变的接口单元以及插入到各个智能表具中的形状可变的插头单元，所述接口单元和所述插头单元分别设置有接口电路。

通过外形形状可变的接口单元和插头单元，可以使插接模块能够插接到各个具有不同硬件接头或者接口的智能表具上。而分别设置在接口单元和插头单元上的接口电路，使无论是接口单元连接的智能表具还是插头单元连接的智能表具都可以通过与插接模块连接。

方案三：进一步，所述蓝牙模块包括分别用于有线智能表具读取的有线表蓝牙单元和用于无线智能表具读取的无线表蓝牙单元。

通过有线蓝牙模块，可以利用有线智能表具连接的线路从有线智能表具上快速下载读取数据；通过无线表蓝牙单元，可以利用无线智能表具连接的无线网络从无线智能表具上快速下载读取数据。

方案四：进一步，所述控制电路模块还包括与微控制器连接的用来将各种智能表具的读取数据进行统一数据格式转换的数模转换电路模块。

数模转换电路模块将微控制器读取的各种类型的模拟信号转换成统一形式的数字信号，使各种智能表具的读取数据实现数据格式的统一，方便相关部门的统一管理。

方案五：进一步，所述控制电路模块还包括与微控制器连接的用来存储读取数据的存储模块。

微控制器接收到的读取数据都存储在存储模块中，避免数据遗失，方便微控制器的调用。

方案六：进一步，所述连接端子包括用来定位的边框和设置在边框中间位置上的插针。

通过边框可以将插针以及与插针连接的电路板上的凸起部分定位并固定住，使插针能够牢固插进电路板上，使连接得更加紧密。减少因为连接不稳而造成的信息传输杂音。

方案七：进一步，所述USB接口和所述连接端子相对设置，USB接口和连接端子之间连接有供人手持的壳体。

通过壳体方便人手持，USB接口和连接端子相对设置可以使两个结构互不影响，方便插接。相比于将USB接口和连接端子设置在同一方向上，相对设置更加节约下载输入模块的体积，使下载输入模块能够便于携带。

本发明进行表具数据采集并进行表具数据转换处理，将协议转换为统一的标准的蓝牙通讯协议实现与第三方终端设备连接，通过第三方蓝牙终端设备进行数据的控制和采集的的物联网移动式数据采集装置。

附图说明

图1为本实用新型实施例的逻辑框图。

图2为本实用新型实施例的下载输入模块。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：微控制器1、复位电路模块2、数模转换电路模块3、存储模块4、下载输入模块5、指示灯模块6、蓝牙模块7、USB接口8、连接端子9。

现在各类智能表具系统都具有用来进行数据采集的采集模块，采集模块上具有数据采集接口，各种智能表具分别用专门的数据采集设备内的数据采集接口来进行对智能表具的数据采集。而无论是什么数据采集设备，都内置有通过串口控制的数据采集模块。

如图1所示，本实施例中，物联网移动式数据采集装置，包括用来与各种智能表具的数据采集接口进行插接的插接模块，以及用来实现数据读取及转换的控制电路模块；控制电路模块包括微控制器1以及分别与微控制器1连接的复位电路模块2、数模转换电路模块3、存储模块4、下载输入模块5、指示灯模块6和蓝牙模块7。其中微控制器1选用STM32F103RCT6芯片，芯片的第七脚和复位电路模块2连接，芯片的第十五脚和数模转换电路模块3连接，芯片的第三十五脚和存储模块4连接，芯片的第四十六脚和第四十九脚和下载输入模块5连接，芯片的第二十六脚和二十八脚和指示灯模块6连接，芯片的第六十二脚和蓝牙模块7连接。

插接模块和控制电路模块连接在同一个电路板上，彼此通过电路板上的覆铜印制导线连接。

复位电路模块2使物联网移动式数据采集装置快速恢复到起始状态。数模转换电路模块3可直接选用STM32F103RCT6芯片内部电路构成，也可以在芯片外部构建电路；模拟信号传输进数模转换电路模块3，通过模拟信号部件比对之后，从而转变成数字信号。

指示灯模块6为装置电路板上有5个LED灯，其中两个是充电状态指示灯，分别是充电中状态指示灯和充满状态指示。一个是蓝牙状态指示灯，由蓝牙模块7控制。剩余两个是STM32F103RCT6控制的，欠压状态指示灯和程序运行指示灯。

存储模块4主要由FM24C32A芯片组成，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。FM24C32A特点是2线串行接口、双向数据传输保护、1MHz和400kHz的兼容性、32字节的页写模式（门页写入允许）、自定时写周期、高可靠性。

如图2所示，下载输入模块5为SWD下载电路模块，包括可与电脑连接的USB接口8和可与插接模块连接的连接端子9。连接端子9包括用来固定连接部位的边框和设置在边框中间位置上的插针。边框上设置有可用来查看插针的开口。有利于通过开口看到插针位置，方便快速将下载输入模块5插进控制电路模块中，使控制电路模块也与下载输入模块5电连接。使微控制器1能够快速地从下载输入模块5中调取各种智能表具数据读取程序，读取各种智能表具上的读取数据。

USB接口8和连接端子9相对设置，USB接口8和连接端子9之间连接有供人手持的壳体；壳体内部设置有分别与USB接口8和连接端子9通过导线连接的可从电脑中下载各种智能表具数据读取程序的下载器。

下载器可选用市面销售的ST-LINK2 V2，下载器内的各种智能表具数据读取程序通过下载器ST-LINK2 V2的SWDIO、SWCLK和下载线下载到下载器内部。

蓝牙模块7能够将物联网移动式数据采集装置读取到的读取数据快速发送给通过蓝牙协议与蓝牙模块7连接的诸如手机之类的移动终端。通过移动终端能够将采集到的所有读取数据直接通过网络连接到物联网中。

蓝牙模块7可以选用DX-BT05 4.0。它支持UART接口、成本低、体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点。

蓝牙模块7包括分别用于有线智能表具读取的有线表蓝牙单元、用于无线智能表具读取的无线表蓝牙单元。

通过有线蓝牙模块7，可以利用有线智能表具连接的线路从有线智能表具上快速下载读取数据；通过无线表蓝牙单元，可以利用无线智能表具连接的无线网络从无线智能表具上快速下载读取数据。

有线表蓝牙单元包括与DX-BT05 4.0连接的用来与有线智能表具连接的接触导线。接触导线的自由端设置有用来包裹导线金属接触头的可伸缩的橡胶套。需要使用时，拨开橡胶套，可以使金属接触头与有线智能表具连接。通过接触导线将被读取出来的读取数据传递给蓝牙模块7。

插接模块包括用来适应各个智能表具插入的形状可变的接口单元和插头单元，接口单元和插头单元分别设置有接口电路。接口电路均通过导线与微控制器1电连接。

根据现有的智能表具数据读取程序的更新情况，实时通过下载输入模块5向物联网移动式数据采集装置更新智能表具读取数据程序。在使用时，将下载输入模块5的连接端子9插入到控制电路模块上，使微控制器1能够及时从下载输入模块5中调取当前所连接的智能表具的智能表具数据读取程序并存储到存储模块4中。通过插接模块中的接口单元或者是插头单元分别从与之连接的智能表具的数据采集接口中读取该智能表具中的读取数据并传递给微控制器1，微控制器1通过数模转换电路模块3将各种不同的读取数据模拟信号统一转换成相同数据格式的数字信号，并将将以数字信号表示的读取数据存储在存储模块4中。微控制器1从存储模块4中将读取数据通过蓝牙模块7传输到与蓝牙模块7通过蓝牙协议连接的诸如手机等移动终端上，将不同的智能表具读取数据都通过移动终端传递到物联网上。在工作过程中，指示灯模块6随着物联网移动式数据采集装置的工作，在蓝牙模块7工作的时候设置在蓝牙模块7处的LED灯亮。整个物联网移动式数据采集装置还安装有充电电路，在充电电路进行充电或者充满电时，指示灯模块6设置在相应位置处的LED灯点亮提示。当需要重启物联网移动式数据采集装置时，直接通过复位电路模块2来对整个装置进行复位。复位电路模块2采用常用电路结构即可。

本实施例通过能够适用于插接到各种智能表具的插接模块来将各种智能表具内的读取数据通过数据采集接口采集到物联网移动式数据采集装置中，为后面对数据的统一转换处理提供前提。通过外形形状可变的接口单元和插头单元，可以使插接模块能够插接到各个具有不同硬件接头或者接口的智能表具上。而分别设置在接口单元和插头单元上的接口电路，使无论是接口单元连接的智能表具还是插头单元连接的智能表具都可以通过与插接模块的电连接被采集装置采集数据。

本实施例能够实现各类智能抄表系统的高度集成，实现数据采集统一管理。

本实施例摆脱了现在各个智能表具对专用抄表机的限制和依赖，使市政公司可以使用第三方的系统来形成对自己各个年代，不同厂家的智能抄表系统的统一管理。

本实施例主要针对国内复杂多样的智能抄表系统，一个抄表机只能抄一个智能系统的前提下，改变国内混乱的抄表状况，而开发出可以接入国内所有的抄表系统，实现统一的抄表数据，集中采集方式的功能。

本实施例是基于国内光电直读，485总线等相关的各类智能抄表系统，结合人工抄表现状实现的统一的手机数据采集方式服务于市政服务企业（如供水，供气等），打通各个智能抄表系统之间的数据孤岛，实现统一的数据采集。

本实施例通过接入不同厂家智能表具的数据采集接口，实现采集家用有线水表数据、无线远传水表数据和工业无线水表数据。

本实施例实现统一蓝牙协议标准 ，通过蓝牙通讯实现外部统一终端的连接。

本实施例针对目前国内智能表具行业，产品种类繁多，管理标准不一致，形成孤岛式的数据管理，数据不能共享，管理不能统一，为市政企业统一标准管理带来了极大的困难的问题，实现了对各类智能端的抄表产品实现统一的平台化接入的硬件保证，而真正实现行业物联网的数据采集，为行业管理提供了一种有效的数据采集机制。

本实施例通过同时连接多个插接模块可以智能表具的数据采集系统的集中接入，完成数据的统一采集。

本实施例可接入第三方智能表具，通过接口电路中开放串口接入标准，实现各种第三方智能表具数据的采集模块的集中接入，通过该装置实现最终采集数据以蓝牙作为统一的协议标准，实现手机等带有蓝牙通讯终端对不同的智能表具进行的统一控制，实现真正意义的物联网数据的移动式采集功能。

本实施例可用于各类智能表具的数据采集系统，而达到物联网数据采集目的，与第三方的智能表具数据的采集模块串口进行有效对接；本实施例可适用于各种第三方智能表具系统以串口方式接入，用来实现对接入的第三方系统数据进行读取和设置，通过协议转换后，以蓝牙方式实现与手机等具有蓝牙通讯的终端设备进行连接；本装置为各类第三方的采集系统的相关控制信息提供标准的，开放式的串口控制接入协议。

不同厂家，不同通讯协议的产品通过本装置，转换成统一格式的蓝牙通讯协议。

本实施例用于智能表具的数据采集系统进行控制，将数据采集后，通过手机等终端将数据采集后，将数据通过手机等终端上宋到指定位置。

本实施例适用于与各种第三方智能表具系统实现对接，形成物联网数据接入的一种有效途径，采集过程中实现数据转换，转换的数据通过蓝牙方式实现数据的发送。本实施例能够快速地获取各种智能表具的数据，并将这些数据转换成统一格式，便于相关部门对不同厂家的智能化抄表系统实现统一的数据管理，如以水务行业为例，为水务物联网大数据的采集提供了一种全新的模式。

本实施例能够实现各类智能抄表系统的高度集成，避免需要不同的专用工具进行数据读取，实现数据采集统一管理。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.物联网移动式数据采集装置，包括电路板；所述电路板上连接有用来与各种智能表具的数据采集接口进行插接的插接模块，以及与插接模块连接并用来实现数据读取及转换的控制电路模块；其特征在于：所述控制电路模块包括微控制器、用来与移动终端进行通信的蓝牙模块、用来向微控制器输入各种智能表具数据读取程序的下载输入模块；所述微控制器调用与当前插接的智能表具相匹配的智能表具数据读取程序并传递给插接模块，插接模块将从数据采集接口中读取的数据传递给微控制器；微控制器将接收到的数据通过蓝牙模块传递给与物联网服务器连接的移动终端；所述下载输入模块与电路板可拆卸连接；所述下载输入模块包括用来与电脑连接的USB接口以及用来与电路板连接的连接端子。

2.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述插接模块包括用来供各个智能表具插入的形状可变的接口单元以及插入到各个智能表具中的形状可变的插头单元，所述接口单元和所述插头单元分别设置有接口电路。

3.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述蓝牙模块包括分别用于有线智能表具读取的有线表蓝牙单元和用于无线智能表具读取的无线表蓝牙单元。

4.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述控制电路模块还包括与微控制器连接的用来将各种智能表具的读取数据进行统一数据格式转换的数模转换电路模块。

5.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述控制电路模块还包括与微控制器连接的用来存储读取数据的存储模块。

6.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述连接端子包括用来定位的边框和设置在边框中间位置上的插针。

7.根据权利要求1所述的物联网移动式数据采集装置，其特征在于：所述USB接口和所述连接端子相对设置，USB接口和连接端子之间连接有供人手持的壳体。