CN208590122U - 一种计量表物联网采集器 - Google Patents

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李贵生
郑文辉
林开荣
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Abstract

本实用新型提供了一种计量表物联网采集器,包括MCU、供电装置、蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器;所述蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均与所述MCU通信连接;所述MCU、蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均通过所述供电装置进行供电。通过本实用新型的采集器可实现对计量表的数据进行自动采集,同时还设置有远距离无线通信模块,可实现将采集的数据直接传回到服务器中。

Description

一种计量表物联网采集器
技术领域
本实用新型涉及计量表领域,特别涉及一种计量表物联网采集器。
背景技术
目前,在计量表(包括水表、电表、气表等)领域中,普遍都是采用脉冲型或无磁型方式的计量表。通常厂家在出厂计量表时都已经安装了脉冲型或无磁型的发讯指针,客户在使用计量表时,可以根据实际使用需要来自行加装传感器。但是,现有的计量表在具体使用时,存在有如下缺陷:1、用户即使加装了传感器,也只能实现数据转换功能(即将物理信号转换为电信号),而无法实现对数据的采集和传输功能,因此,为了实现对数据的采集和传输,用户还需要再加装第三方采集设备和相关传输设备进行现场数据读取和传输,同时不同类型的发讯指针还需要加装不同的传感器,这会导致总体成本大大增加,维护的难度也比较大;2、现有技术在对设备进行参数设置和数据读取时,都需要携带抄表机到现场才可实现,因此操作起来比较不方便。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题,在于提供一种计量表物联网采集器,通过该采集器可实现对计量表的数据进行自动采集并传输给服务器,同时还可以通过手机APP实现来参数设置和数据读取。
本实用新型是这样实现的:一种计量表物联网采集器,所述采集器包括一MCU、一供电装置、一蓝牙通讯模块、一远距离无线通信模块、一存储模块、一磁力唤醒模块以及一传感器;所述蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均与所述MCU通信连接;所述 MCU、蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均通过所述供电装置进行供电。
进一步地,所述采集器还包括一防拆按钮,所述防拆按钮与所述MCU 通信连接。
进一步地,所述远距离无线通信模块为2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块以及NB-IOT无线通信模块中的任意一种。
进一步地,所述蓝牙通讯模块为蓝牙BLE4.0协议以上的蓝牙模块。
进一步地,所述供电装置包括一电源模块以及一电池;所述电池与所述电源模块相连接。
进一步地,所述电源模块为具有低功耗、低压差的LDO电源,所述电池为锂亚硫酰氯电池。
进一步地,所述传感器通过一传感器接口与所述MCU相连接。
进一步地,所述传感器接口中集成有一无磁型传感器接口、一脉冲型传感器接口、一光电传感器接口以及一压力传感器接口。
进一步地,所述传感器为无磁传感器、脉冲传感器、光电传感器以及压力传感器中的任意一种。
进一步地,所述磁力唤醒模块使用具有低功耗的霍尔芯片。
本实用新型的优点在于:1、通过本实用新型的采集器可实现对计量表的数据进行自动采集,同时还设置有远距离无线通信模块,可实现将采集的数据直接传回到服务器中;2、在采集器中设置有蓝牙通讯模块,使得在具体使用时,可以通过手机APP来与MCU建立连接,并实现参数设置与数据获取,而不需要像以往那样,还要携带抄表机才可以实现;3、在本实用新型的采集器中除了集成有无磁型传感器接口和脉冲型传感器接口,还扩展有光电传感器接口和压力传感器接口,因此,用户可以根据实际使用需求来选择接入需要的传感器,这可为实际的使用带来极大的方便;4、本实用新型的采集器在不需要进行参数设置和数据读取时,MCU会进入休眠状态,因此在使用时功耗极低,只需使用一次性电池进行供电即可,非常适合安装在水表、气表等计量表上使用;5、本实用新型的采集器成本低,兼容性好,维护起来也极其简单。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型一种计量表物联网采集器的电路原理框图。
图2是本实用新型中蓝牙通讯模块与MCU的连接示意图。
图3是本实用新型中存储模块与MCU的连接示意图。
图4是本实用新型中传感器与MCU的连接示意图。
附图标记说明:
1-MCU,2-供电装置,21-电源模块,22-电池,3-蓝牙通讯模块,31-UART 接口,4-远距离无线通信模块,5-存储模块,51-SPI接口,6-磁力唤醒模块, 7-传感器,71-无磁传感器,72-脉冲传感器,73-光电传感器,74-压力传感器,8-防拆按钮,9-传感器接口,91-无磁型传感器接口,92-脉冲型传感器接口,93-光电传感器接口,94-压力传感器接口。
具体实施方式
请重点参照图1至图4所示,本实用新型一种计量表物联网采集器,所述采集器包括一MCU1、一供电装置2、一蓝牙通讯模块3、一远距离无线通信模块4、一存储模块5、一磁力唤醒模块6以及一传感器7;所述蓝牙通讯模块3、远距离无线通信模块4、存储模块5、磁力唤醒模块6以及传感器7均与所述MCU1通信连接;所述MCU1、蓝牙通讯模块3、远距离无线通信模块4、存储模块5、磁力唤醒模块6以及传感器7均通过所述供电装置2进行供电。
其中,所述MCU1主要用于对数据、指令等进行处理,由于MCU1目前在各行各业都得到了广泛的应用,本实用新型所使用的MCU1只需要从现有技术中选择具有数据、指令处理功能的MCU1即可实现,跟MCU1的具体型号和结构并无任何关系。所述存储模块5可使用具有SPI接口51的 FLASH芯片,该存储模块5主要用于对采集器的参数和数据进行存储。
所述采集器还包括一防拆按钮8,所述防拆按钮8与所述MCU1通信连接。在具体实施时,所述防拆按钮8与MCU1的中断引脚相连接,当该采集器离开计量表时,所述防拆按钮8就会被触发并通知MCU1,此时MCU1 就会产生报警信息并对报警信息进行保存,因此,通过设置所述防拆按钮8 后,可有效防止采集器被拆除。
所述远距离无线通信模块4为2G无线通信模块、3G无线通信模块、 4G无线通信模块、5G无线通信模块以及NB-IOT无线通信模块中的任意一种。在具体使用的过程中,当采集器采集到数据后,就可以通过所述2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块以及 NB-IOT无线通信模块中的任意一种来实现将数据直接传回到服务器(未图示)中。
所述蓝牙通讯模块3为蓝牙BLE4.0协议以上的蓝牙模块。所述蓝牙通讯模块3通过UART接口31与MCU1相连接,在具体使用时,用户的手机 APP可通过所述蓝牙通讯模块3与MCU1建立通信连接,且在连接建立起来后,用户可以通过手机APP(未图示)来对采集器进行参数设置与数据获取。由上述可知,由于本实用新型设置了蓝牙通讯模块3,使得在具体使用时,可以通过手机APP来与MCU建立连接,并实现参数设置与数据获取,而不需要像以往那样,还要携带抄表机才可以实现。
所述供电装置2包括一电源模块21以及一电池22;所述电池22与所述电源模块21相连接。所述电源模块21为具有低功耗、低压差的LDO电源,采用LDO电源的目的是由于LDO电源具有低功耗、低压差、低成本、低噪声等优点。所述电池22为锂亚硫酰氯(Li/S0Cl2)电池。本实用新型的采集器在使用时,可以通过供电装置2来为整个采集器进行供电。
所述传感器7通过一传感器接口9与所述MCU1相连接,其中,所述传感器接口9具体是与MCU1的中断口相连接。所述传感器接口9中集成有一无磁型传感器接口91、一脉冲型传感器接口92、一光电传感器接口93以及一压力传感器接口94。所述传感器7为无磁传感器71、脉冲传感器72、光电传感器 73以及压力传感器74中的任意一种。由于在传感器接口9中集成有无磁型传感器接口91、脉冲型传感器接口92、一光电传感器接口93以及一压力传感器接口94,因此,在具体进行使用时,用户可以根据实际需要来选择接入无磁传感器71、脉冲传感器72、光电传感器73以及压力传感器74中的任意一种。在具体工作时,可以通过所述无磁传感器71、脉冲传感器72、光电传感器73 以及压力传感器74中的任意一种来实现将计量表的物理信号转换为电信号,并将电信号通过所述传感器接口9传送给MCU1。由上述可知,本实用新型不仅设置了常用的无磁型传感器接口91和脉冲型传感器接口92,还扩展了光电传感器接口93和压力传感器接口94,这使得在选择传感器7时可以有更多的选择。
所述磁力唤醒模块6使用具有低功耗的霍尔芯片。所述磁力唤醒模块6 具体是与MCU1的中断引脚相连接,在具体使用时,当有磁力靠近所述磁力唤醒模块6时,该磁力唤醒模块6就会通知MCU1,并使MCU1从休眠状态进入到工作状态。
本实用新的工作原理如下:首先,用户可以根据实际使用需求来选择接入无磁传感器71、脉冲传感器72、光电传感器73以及压力传感器74中的任意一种,以实现对计量表的物理信号进行转换;然后,用户可以将磁力靠近所述磁力唤醒模块6,以实现将采集器从休眠状态唤醒;最后,用户可以通过蓝牙通讯模块3来建立手机APP与MCU1之间的连接,并通过手机 APP来对采集器进行参数设置与数据读取,同时,采集器采集的数据可通过2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块以及NB-IOT无线通信模块中的任意一种来直接传回到服务器中。
综上所述,本实用新型具有如下优点:1、通过本实用新型的采集器可实现对计量表的数据进行自动采集,同时还设置有远距离无线通信模块,可实现将采集的数据直接传回到服务器中;2、在采集器中设置有蓝牙通讯模块,使得在具体使用时,可以通过手机APP来与MCU建立连接,并实现参数设置与数据获取,而不需要像以往那样,还要携带抄表机才可以实现; 3、在本实用新型的采集器中除了集成有无磁型传感器接口和脉冲型传感器接口,还扩展有光电传感器接口和压力传感器接口,因此,用户可以根据实际使用需求来选择接入需要的传感器,这可为实际的使用带来极大的方便; 4、本实用新型的采集器在不需要进行参数设置和数据读取时,MCU会进入休眠状态,因此在使用时功耗极低,只需使用一次性电池进行供电即可,非常适合安装在水表、气表等计量表上使用;5、本实用新型的采集器成本低,兼容性好,维护起来也极其简单。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本实用新型的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种计量表物联网采集器,其特征在于:包括一MCU、一供电装置、一蓝牙通讯模块、一远距离无线通信模块、一存储模块、一磁力唤醒模块以及一传感器;所述蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均与所述MCU通信连接;所述MCU、蓝牙通讯模块、远距离无线通信模块、存储模块、磁力唤醒模块以及传感器均通过所述供电装置进行供电。
2.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:还包括一防拆按钮,所述防拆按钮与所述MCU通信连接。
3.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述远距离无线通信模块为2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块以及NB-IOT无线通信模块中的任意一种。
4.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述蓝牙通讯模块为蓝牙BLE4.0协议以上的蓝牙模块。
5.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述供电装置包括一电源模块以及一电池;所述电池与所述电源模块相连接。
6.如权利要求5所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述电源模块为具有低功耗、低压差的LDO电源,所述电池为锂亚硫酰氯电池。
7.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述传感器通过一传感器接口与所述MCU相连接。
8.如权利要求7所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述传感器接口中集成有一无磁型传感器接口、一脉冲型传感器接口、一光电传感器接口以及一压力传感器接口。
9.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述传感器为无磁传感器、脉冲传感器、光电传感器以及压力传感器中的任意一种。
10.如权利要求1所述的一种计量表物联网采集器,其特征在于:所述磁力唤醒模块使用具有低功耗的霍尔芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112710361A (zh) * 2020-11-27 2021-04-27 杭州西力智能科技股份有限公司 一种磁感应开关控制的低功耗无线智能水表

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