CN206991534U - 一种基于互联网+的远程抄表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于互联网+的远程抄表系统，通过在气表终端上设置低功耗蓝牙的方法，使用户端可以与气表终端建立连接，由于气表终端一般采用电池供电，因此无法支持功耗较高的设备，只能选用低功耗蓝牙模块与用户端建立连接。采用上述结构组成的系统，在用户端与气表终端匹配完成后，不仅可以实现气表终端向后台服务器和用户端分别发送信息，还可以建立后台服务器与用户端的连接，后台服务器可以将缴费信息的用户数据发送到用户端，同时，当气表终端与后台服务器之间的通信中断时，后台服务器还可以从用户端获取气表数据，解决了远程抄表可靠性较低的问题。本实用新型的优点是：与用户的交互性更强，数据交换更加便捷，系统稳定性更高。

Description

一种基于互联网+的远程抄表系统

技术领域

本实用新型涉及一种远程抄表系统，具体涉及一种基于互联网+的远程抄表系统及方法。

背景技术

目前的燃气表计量装置大多采用人工计量方式进行抄表，这种抄表方式需要投入大量的人力物力，从而造成抄表成本居高不下；而随着蜂窝网络技术的发展，基于蜂窝网络的无线抄表技术逐渐发展起来，设置有无线传输模块的燃气表可通过用户家中的路由接入蜂窝网或互联网，进而将燃气计量数据直接传送至燃气公司远程服务器，这大大降低了抄表成本；但是大多数的无线传输模块都具有较短的传输距离，如WIFI模块、蓝牙模块等，同时一个中继传输节点可同时连接的终端数量有限，如一般的路由最多可连接255个终端，这就造成面对数以万计的家庭用户需要设置非常多的中继传输节点，从而造成组网成本上升的问题。

“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果，推动经济形态不断地发生演变，从而带动社会经济实体的生命力，为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。通俗的说，“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。它代表一种新的社会形态，即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各域之中，提升全社会的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。

现有的气表抄表已经可以通过互联网实现远程抄表的功能了，但是，现有的远程抄表仅仅能实现后台服务器的远程读数，与用户的交互较少。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的气表抄表已经可以通过互联网实现远程抄表的功能了，但是，现有的远程抄表仅仅能实现后台服务器的远程读数，与用户的交互较少，目的在于提供一种基于互联网+的远程抄表系统，解决现有的远程抄表仅仅能实现后台服务器的远程读数，与用户的交互较少的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于互联网+的远程抄表系统，包括一个后台服务器、至少一个气表终端、设置在气表终端上的气表计数器和与气表计数器连接的现场处理器，所述现场处理器上连接有网络通信模块和低功耗蓝牙模块，还包括与低功耗蓝牙模块匹配的用户端，用户端和网络通信模块还与后台服务器连接；

气表计数器：记录气表读数，将气表读数发送到现场处理器；

现场处理器：接收气表计数器发送的气表读数，将气表读数发送到低功耗蓝牙模块和网络通信模块；

网络通信模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器；

后台服务器：接收网络通信模块发送的气表读数；接收用户端发送的气表读数；发送用户数据到用户端；

低功耗蓝牙模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到匹配的用户端；

所述气表终端表面还设置有二维码，所述二维码中储存有低功耗蓝牙模块的配对参数；

用户端：读取气表终端表面的二维码，通过二维码与低功耗蓝牙模块建立连接，接收低功耗蓝牙模块发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器。通过在现有的气表上加装低功耗蓝牙模块，同时，将低功耗蓝牙模块的配对参数，如蓝牙名称和配对码制作成二维码，将二维码设置在气表终端的表面，第一次使用时，所述客户端通过扫描设置在气表终端表面的二维码，获取二维码储存的低功耗蓝牙模块的配对参数，客户端根据配对参数搜索附近的蓝牙装置，与低功耗蓝牙模块建立连接，建立连接后，客户端和低功耗蓝牙模块相互记录，后续使用时可直接连接，同时，低功耗蓝牙模块采用蓝牙低能耗技术，是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔，这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外，因为BLE技术采用非常快速的连接方式，因此平时可以处于“非连接”状态，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路，由于气表终端一般采用电池供电，因此无法支持功耗较高的设备，只能选用低功耗蓝牙模块与用户端建立连接。同时，采用上述结构组成的系统，在用户端与气表终端匹配完成后，不仅可以实现气表终端向后台服务器和用户端分别发送信息，还可以建立后台服务器与用户端的连接，后台服务器可以将缴费信息的用户数据发送到用户端，同时，当气表终端与后台服务器之间的通信中断时，后台服务器还可以从用户端获取气表数据，解决了远程抄表可靠性较低的问题。

所述网络通信模块通过LoRa和NB-IoT协议中的至少一种与后台服务器进行组网。LoRa模块是基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术LoRa的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与传统的sub-GHz芯片相比，LoRa无线传输方式的最高接收灵敏度改善了20db以上，这确保了网络连接可靠性；它使用线性调频扩频调制技术，即保持了像FSK调制相同的低功耗特性，又明显地增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰，即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰，因此在此基础上研发的集中器/网关能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量；LoRa模块高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，这大大延迟了电池的使用寿命，一般认为，单独为LoRa模块供电采用普通AA电池，理论可使用20年以上。不过，由于采用LoRa组网虽然使用成本较低，但是建设成本较高，且尚未普及，因此，还可以使用NB-IoT协议进行组网。

所述用户端通过互联网与后台服务器建立连接。用户端通过GSM/GPRS或者4G信号接入互联网，与后台服务器建立连接。

所述现场处理器上还连接有电控阀门。通过在气表终端内设置电控阀门，使电控阀门与现场处理器连接，便于在预付费的计费模式中，用户余额不足时切断供气。

所述用户端包括二维码扫描模块、二维码读取模块和蓝牙配对模块。用户端通过二维码扫描模块扫描二维码，通过二维码读取模块读取二维码上的信息，信息包括低功耗蓝牙模块的蓝牙名称和配对码，二维码读取模块将上述信息发送到蓝牙配对模块，蓝牙配对模块搜索附近的蓝牙设备，寻找与信息中蓝牙名称匹配的设备进行连接。所述用户端包括手机、网络电视和路由器中的一种或多种，当用户端采用手机时，还包括一个手机APP；当用户端采用网络电视或路由器时，所述用户端还包括一个屏幕显示模块，用于在电视或电脑屏幕上实时显示气表数据。

所述气表读数还可以是气表终端、后台服务器和用户端进行通信的其他数据，所述数据包括预付费数据、阀门开闭数据、缴费数据、信息推送数据和增值服务数据中的至少一种。气表终端、后台服务器和用户端之间的通信数据包括但不限于气表读数，还可以包括以下数据中的至少一种：预付费功能的数据，如充值金额、开关阀门命令、余额查询；缴费数据，如通过网银、微信、支付宝缴费的数据；信息推送数据，如政务信息、新闻；以及其他增值服务的数据。

所述气表终端上还设置有显示装置和数据输入模块，所述显示装置和数据输入模块均设置在气表终端的表面。通过在气表终端表面设置显示装置和数据输入模块，所述显示装置和数据输入模块与现场处理器连接，可以实现操作人员与现场处理器的直接交互，使系统的人机交互性能进一步的提升。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种基于互联网+的远程抄表系统，将用户端引入气表的远程抄表系统，与用户的交互性更强；

2、本实用新型一种基于互联网+的远程抄表系统，数据交换更加便捷，系统稳定性更高；

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种基于互联网+的远程抄表系统，包括一个POWER 8后台服务器、至少一个IWG2.5S-M气表终端、设置在气表终端上的气表计数器和与气表计数器连接的STM32现场处理器，所述现场处理器上连接有Boudica 150NB-IoT网络通信模块、SX127xLoRa网络通信模块和LQFP48低功耗蓝牙模块，还包括与低功耗蓝牙模块匹配的用户端，用户端和网络通信模块还与后台服务器连接；所述气表终端在出厂时为其匹配一个唯一的二维码，将二维码设置在气表终端表面，所述用户端可以通过扫描二维码与气表终端建立蓝牙连接。所述网络通信模块通过LoRa和NB-IoT协议中的至少一种与后台服务器进行组网。不过，由于采用LoRa组网虽然使用成本较低，但是建设成本较高，且尚未普及，因此，还可以使用NB-IoT协议进行组网。所述用户端通过互联网与后台服务器建立连接。用户端通过GSM/GPRS或者4G信号接入互联网，与后台服务器建立连接。所述用户端采用手机，包括作为二维码扫描模块的摄像头、作为二维码读取模块的处理器和蓝牙配对模块。

气表计数器：记录气表读数，将气表读数发送到现场处理器；

现场处理器：接收气表计数器发送的气表读数，将气表读数发送到低功耗蓝牙模块和网络通信模块；

网络通信模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器；

后台服务器：接收网络通信模块发送的气表读数；接收用户端发送的气表读数；发送用户数据到用户端；

低功耗蓝牙模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到匹配的用户端；

所述气表终端表面还设置有二维码，所述二维码中储存有低功耗蓝牙模块的配对参数；

用户端：读取气表终端表面的二维码，通过二维码与低功耗蓝牙模块建立连接，接收低功耗蓝牙模块发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述现场处理器上还连接有METSO电控阀门。所述电控阀门安装在用户的进气管道上，通过在气表终端内设置电控阀门，使电控阀门与现场处理器连接，便于在预付费的计费模式中，用户余额不足时切断供气。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，所述气表读数还可以是气表终端、后台服务器和用户端进行通信的其他数据，所述数据包括预付费数据、阀门开闭数据、缴费数据、信息推送数据和增值服务数据中的至少一种。气表终端、后台服务器和用户端之间的通信数据包括但不限于气表读数，还可以包括以下数据中的至少一种：预付费功能的数据，如充值金额、开关阀门命令、余额查询；缴费数据，如通过网银、微信、支付宝缴费的数据；信息推送数据，如政务信息、新闻；以及其他增值服务的数据。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，所述现场处理器上还连接有LED显示装置和按键数据输入模块，所述显示装置和数据输入模块设置在气表终端的表面。

应注意的是，本实用新型虽然没有公开部分模块之间的实际连接方式，但是本领域技术人员在见到各个模块实现的功能，如后台服务器、用户端，可有多种方式实现各个模块，并结合实际可采用的器件、芯片型号、芯片类型，可以明确知晓并实现各个模块的连接。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于互联网+的远程抄表系统，包括一个后台服务器、至少一个气表终端、设置在气表终端上的气表计数器和与气表计数器连接的现场处理器，其特征在于，所述现场处理器上连接有网络通信模块和低功耗蓝牙模块，还包括与低功耗蓝牙模块匹配的用户端，用户端和网络通信模块还与后台服务器连接；

气表计数器：记录气表读数，将气表读数发送到现场处理器；

现场处理器：接收气表计数器发送的气表读数，将气表读数发送到低功耗蓝牙模块和网络通信模块；

网络通信模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器；

后台服务器：接收网络通信模块发送的气表读数；接收用户端发送的气表读数；发送用户数据到用户端；

低功耗蓝牙模块：接收现场处理器发送的气表读数，将气表读数发送到匹配的用户端；

所述气表终端表面还设置有二维码，所述二维码中储存有低功耗蓝牙模块的配对参数；

用户端：读取气表终端表面的二维码，通过二维码与低功耗蓝牙模块建立连接，接收低功耗蓝牙模块发送的气表读数，将气表读数发送到后台服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述网络通信模块通过LoRa和NB-IoT协议中的至少一种与后台服务器进行组网。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述用户端通过互联网与后台服务器建立连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述现场处理器上还连接有电控阀门。

5.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述用户端包括二维码扫描模块、二维码读取模块和蓝牙配对模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述气表读数还可以是气表终端、后台服务器和用户端之间通信的其他数据，所述数据包括预付费数据、阀门开闭数据、缴费数据、信息推送数据和增值服务数据中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种基于互联网+的远程抄表系统，其特征在于，所述气表终端上还设置有显示装置和数据输入模块，所述显示装置和数据输入模块均设置在气表终端的表面。