CN207441005U - 基于NB-IoT的智能抄表系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于NB‑IOT的智能抄表系统，包括智能表控制终端、NB‑IOT基站、NB‑IOT平台和抄表管理系统。所述抄表管理系统通过NB‑IOT基站与智能表控制终端进行远程管理与控制。所述智能表控制终端包括MCU、计量模块、报警模块、RFID读写模块、存储模块、NB‑IOT模块和开关模块。本实用新型与传统的智能抄表系统相比，具有安全监测、防盗、低功耗、低成本、传输距离远、数据传输安全稳定等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种基于NB-IoT的智能抄表系统。
背景技术
现有的智能抄表系统(如ZigBee模式、GPRS模式)，在一定程度上解决了远程抄表的问题。其中ZigBee模式，由于ZigBee技术的无线组网规模较小，多跳传输的时延不可控，在传输过程中容易受到外界的干扰，同时维护成本较高；GPRS模式通信稳定，但通信成本较高，不适用于低数据传输的抄表系统。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于NB-IoT的智能抄表系统。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种基于NB-IoT的智能抄表系统，包括：NB-IoT模块、MCU、可读写存储器、射频识别控制器、电表流量传感器、水表流量传感器、燃气流量传感器和AC/DC转换电路；
可读写存储器数据存储端连接MCU存储数据传输端，射频识别控制器信号发送端连接MCU识别信号接收端，电表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路电表信号接收端，水表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路水表信号接收端，燃气流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路燃气信号接收端，AC/DC转换电路信号发送端连接MCU模数转换信号接收端，NB-IoT模块信号交互端连接MCU数据传送信号交互端。通过相应的传感器对水电气进行监测，AC/DC转换电路保证了数据监测安全准确，RFID电路能够起到防止他人对传感器做手脚，进行身份识别，通过NB-IoT模块保证了低功耗远距离传输数据，该智能抄表系统电路设计合理。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，包括：所述NB-IoT模块通过无线天线连接NB-IoT无线网络，NB-IoT无线网络连接IoT平台，通过IoT平台与数据服务中心无线连接。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，还包括：RFID电路；
RFID电路信号发送端连接射频识别控制器信号接收端，RFID电路信号接收端通过天线与用户的射频设备进行信号互联。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述RFID电路包括：RFID射频芯片晶振输出端连接第12电容一端和第1晶振一端，第12电容一端还连接第11电容一端，第12电容另一端、第1晶振另一端和第11电容另一端连接后接地，第1电容和第2电容并联后一端接地，第1电容和第2电容并联后另一端连接RFID射频芯片波段信号端，第3电容和第4电容并联后一端连接RFID射频芯片射频信号输出端，第3电容和第4电容并联后另一端连接第1电感一端，第1电感另一端分别连接第5电容一端和第6电容一端，第5电容另一端接地，第6电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第一输入端和第7电容一端，第7电容另一端接地，第6电容一端还分别连接第2电感一端和第13电容一端，第2电感另一端分别连接第13电容另一端和第9电容一端，第9电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第二输入端和第10电容一端，第10电容另一端接地，第9电容一端还连接第16电容一端和第1电阻一端，第1电阻另一端连接第2电阻一端，第2电阻另一端分别连接第14电容一端和第15电容一端，第14电容另一端分别连接第15电容另一端和第3电阻一端，第3电阻另一端连接第8电容一端，第8电容另一端连接第3电阻一端，第8电容另一端还连接第3电感一端，第3电感另一端分别连接第8电容一端和接地。使用RFID设备对RFID电路进行扫描，从而能够获取用户信息，保证检测或者检修的身份识别安全性。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，还包括：Ethernet网络接口、FPGA模块和CAN总线控制器；
Ethernet网络接口一端连接MCU网络数据传输端，Ethernet网络接口另一端连接工作服务器，FPGA模块信号发送端连接MCU程序读写信号端，CAN总线控制器通过CAN总线接口连接MCU总线数据传输端。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，，还包括NAND传输电路；NAND传输电路信号发送端连接MCU的NFC传输信号接收端。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述射频识别控制器为MSP430F。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述RFID射频芯片为TRF7970A。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述电表流量传感器为电磁流量计FMG70；水表流量传感器为FPR1500，燃气流量传感器为FL-500。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型与传统的智能抄表系统相比，具有安全监测、防盗、低功耗、低成本、传输距离远、数据传输安全稳定等优点。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型电路示意图；
图3为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至3所示，本实用新型提供了一种基于NB-IoT的智能抄表系统，包括：NB-IoT模块、MCU、可读写存储器、射频识别控制器、电表流量传感器、水表流量传感器、燃气流量传感器和AC/DC转换电路；
可读写存储器数据存储端连接MCU存储数据传输端，射频识别控制器信号发送端连接MCU识别信号接收端，电表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路电表信号接收端，水表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路水表信号接收端，燃气流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路燃气信号接收端，AC/DC转换电路信号发送端连接MCU模数转换信号接收端，NB-IoT模块信号交互端连接MCU数据传送信号交互端。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，包括：所述NB-IoT模块通过无线天线连接NB-IoT无线网络，NB-IoT无线网络连接IoT平台，通过IoT平台与数据服务中心无线连接。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，还包括：RFID电路；
RFID电路信号发送端连接射频识别控制器信号接收端，RFID电路信号接收端通过天线与用户的射频设备进行信号互联。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述RFID电路包括：RFID射频芯片晶振输出端连接第12电容一端和第1晶振一端，第12电容一端还连接第11电容一端，第12电容另一端、第1晶振另一端和第11电容另一端连接后接地，第1电容和第2电容并联后一端接地，第1电容和第2电容并联后另一端连接RFID射频芯片波段信号端，第3电容和第4电容并联后一端连接RFID射频芯片射频信号输出端，第3电容和第4电容并联后另一端连接第1电感一端，第1电感另一端分别连接第5电容一端和第6电容一端，第5电容另一端接地，第6电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第一输入端和第7电容一端，第7电容另一端接地，第6电容一端还分别连接第2电感一端和第13电容一端，第2电感另一端分别连接第13电容另一端和第9电容一端，第9电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第二输入端和第10电容一端，第10电容另一端接地，第9电容一端还连接第16电容一端和第1电阻一端，第1电阻另一端连接第2电阻一端，第2电阻另一端分别连接第14电容一端和第15电容一端，第14电容另一端分别连接第15电容另一端和第3电阻一端，第3电阻另一端连接第8电容一端，第8电容另一端连接第3电阻一端，第8电容另一端还连接第3电感一端，第3电感另一端分别连接第8电容一端和接地。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，还包括：Ethernet网络接口、FPGA模块和CAN总线控制器；
Ethernet网络接口一端连接MCU网络数据传输端，Ethernet网络接口另一端连接工作服务器，FPGA模块信号发送端连接MCU程序读写信号端，CAN总线控制器通过CAN总线接口连接MCU总线数据传输端。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，，还包括NAND传输电路；NAND传输电路信号发送端连接MCU的NFC传输信号接收端。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述射频识别控制器为MSP430F。
所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，优选的，所述RFID射频芯片为TRF7970A。
所述电表流量传感器优选为美国OMEGA电磁流量计FMG70；水表流量传感器为FPR1500，燃气流量传感器为FL-500。
本实用新型提供的基于NB-IOT的智能抄表系统，采用NB-IOT模块进行无线数据传输，可实现无线控制众多分散的计量表(水表/电表/气表)，进一步智慧化管控。NB-IOT具备支撑海量连接的能力，NB-IOT一个扇区能够支持10万个连接，在相同的频段下比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍，同时NB-IOT模块的待机时间长，维护成本低。
上述实用新型所使用的软件程序为本领域技术人员所熟知的。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，包括：NB-IoT模块、MCU、可读写存储器、射频识别控制器、电表流量传感器、水表流量传感器、燃气流量传感器和AC/DC转换电路；
可读写存储器数据存储端连接MCU存储数据传输端，射频识别控制器信号发送端连接MCU识别信号接收端，电表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路电表信号接收端，水表流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路水表信号接收端，燃气流量传感器信号发送端连接AC/DC转换电路燃气信号接收端，AC/DC转换电路信号发送端连接MCU模数转换信号接收端，NB-IoT模块信号交互端连接MCU数据传送信号交互端。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，包括：所述NB-IoT模块通过无线天线连接NB-IoT无线网络，NB-IoT无线网络连接IoT平台，通过IoT平台与数据服务中心无线连接。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，还包括：RFID电路；
RFID电路信号发送端连接射频识别控制器信号接收端，RFID电路信号接收端通过天线与用户的射频设备进行信号互联。
4.根据权利要求3所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，所述RFID电路包括：RFID射频芯片晶振输出端连接第12电容一端和第1晶振一端，第12电容一端还连接第11电容一端，第12电容另一端、第1晶振另一端和第11电容另一端连接后接地，第1电容和第2电容并联后一端接地，第1电容和第2电容并联后另一端连接RFID射频芯片波段信号端，第3电容和第4电容并联后一端连接RFID射频芯片射频信号输出端，第3电容和第4电容并联后另一端连接第1电感一端，第1电感另一端分别连接第5电容一端和第6电容一端，第5电容另一端接地，第6电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第一输入端和第7电容一端，第7电容另一端接地，第6电容一端还分别连接第2电感一端和第13电容一端，第2电感另一端分别连接第13电容另一端和第9电容一端，第9电容另一端分别连接RFID射频芯片射频信号第二输入端和第10电容一端，第10电容另一端接地，第9电容一端还连接第16电容一端和第1电阻一端，第1电阻另一端连接第2电阻一端，第2电阻另一端分别连接第14电容一端和第15电容一端，第14电容另一端分别连接第15电容另一端和第3电阻一端，第3电阻另一端连接第8电容一端，第8电容另一端连接第3电阻一端，第8电容另一端还连接第3电感一端，第3电感另一端分别连接第8电容一端和接地。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，还包括：Ethernet网络接口、FPGA模块和CAN总线控制器；
Ethernet网络接口一端连接MCU网络数据传输端，Ethernet网络接口另一端连接工作服务器，FPGA模块信号发送端连接MCU程序读写信号端，CAN总线控制器通过CAN总线接口连接MCU总线数据传输端。
6.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，还包括NAND传输电路；NAND传输电路信号发送端连接MCU的NFC传输信号接收端。
7.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，所述射频识别控制器为MSP430F。
8.根据权利要求4所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，所述RFID射频芯片为TRF7970A。
9.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智能抄表系统，其特征在于，所述电表流量传感器为电磁流量计FMG70；水表流量传感器为FPR1500，燃气流量传感器为FL-500。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110379145A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-25 | 扬州工业职业技术学院 | 一种基于NB-IoT的远程抄表采集装置及其供电系统 |
| CN110930672A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-27 | 三峡大学 | 一种基于NB-IoT的电能表远程抄表系统 |
| CN111325961A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-23 | 武汉星山河智能科技有限公司 | 一种基于nb-iot水表的无线数据传输设备 |
| CN111341083A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-26 | 武汉星山河智能科技有限公司 | 一种基于nb-iot的电表无线数据传输设备 |
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| CN111325961A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-23 | 武汉星山河智能科技有限公司 | 一种基于nb-iot水表的无线数据传输设备 |
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