CN218772305U - 基于双通道的无线抄表设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种基于双通道的无线抄表设备，具体涉及智能抄表领域。其中，该无线抄表设备包括：主控制单元、CAT.1通信单元、红外通信单元；其中，所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元分别与所述主控制单元进行电性连接；所述主控制单元，用于获取采集数据，并将所述采集数据传递给所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元；所述CAT.1通信单元，用于将所述采集数据上报给数据统计平台；所述红外通信单元，用于响应于红外接收设备的数据采集操作，将所述采集数据传输到所述红外接收设备，以使得所述红外接收设备将所述采集数据上报给所述数据统计平台。

Description

基于双通道的无线抄表设备

技术领域

本实用新型涉及智能抄表领域，具体涉及一种基于双通道的无线抄表设备。

背景技术

随着智能抄表技术的发展，已由早期的人工抄表的模式，发展为基于有线/无线自组网的远程抄表的模式。

在基于有线/无线自组网的远程抄表的模式下，在无线抄表设备中部署通信单元，使用该通信单元，以有线/无线的方式向数据统计平台进行信息上报。

基于上述技术方案，无线抄表设备整体的功耗比较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于双通道的无线抄表设备，可以降低无线抄表设备的功耗，该技术方案如下：

本实用新型提供了一种基于双通道的无线抄表设备，所述无线抄表设备包括：主控制单元、CAT.1通信单元、红外通信单元；其中，所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元分别与所述主控制单元进行电性连接；

所述主控制单元，用于获取采集数据，并将所述采集数据传递给所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元；

所述CAT.1通信单元，用于将所述采集数据上报给数据统计平台；

所述红外通信单元，用于响应于红外接收设备的数据采集操作，将所述采集数据传输到所述红外接收设备，以使得所述红外接收设备将所述采集数据上报给所述数据统计平台。

在一种可能的实现方式中，所述CAT.1通信单元中包括钢片天线，所述钢片天线用于为所述CAT.1通信单元提供射频信号收发的功能；

所述钢片天线与硬件的印刷电路板采用一体化设计。

在一种可能的实现方式中，所述无线抄表设备还包括：安全逻辑功能单元，所述安全逻辑功能单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述安全逻辑功能单元，用于接收所述主控制单元发送的所述采集数据，对所述采集数据进行加密处理，将加密处理后的所述采集数据发送给所述主控制单元，以使得所述主控制单元将加密处理后的所述采集数据传递给所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元。

在一种可能的实现方式中，所述采集数据包括：计量数据、补偿数据，所述补偿数据是对所述计量数据进行补偿运算所需的数据；

所述无线抄表设备还包括：计量处理单元、补偿处理单元，所述计量处理单元、所述补偿处理单元分别与所述主控制单元进行电性连接；

所述计量处理单元，用于向所述主控制单元提供所述计量数据；

所述补偿处理单元，用于向所述主控制单元提供所述补偿数据。

在一种可能的实现方式中，所述无线抄表设备还包括：人机交互单元，所述人机交互单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述人机交互单元，用于响应于人机交互操作，向所述主控制单元提供人机交互指令。

在一种可能的实现方式中，所述无线抄表设备还包括：阀门控制单元，所述阀门控制单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述阀门控制单元，用于响应于所述主控制单元发送的阀门控制指令，控制所述无线抄表设备对应的管道中的阀门的开关状态。

在一种可能的实现方式中，所述无线抄表设备还包括：电源管理单元，所述电源管理单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述电源管理单元用于为所述无线抄表设备进行供电管理。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

提出了一种利用基于双通道的无线抄表设备，该无线抄表设备中可以基于CAT.1通信单元、红外通信单元这两种通道对主控制单元中的采集数据进行上报，在利用双通道保障采集数据上报的可靠性的同时，由于CAT.1通信单元是一种适应于低功耗的物联网4G网络连接场景的通信单元，可以降低该无线抄表设备的功耗，并延长无线抄表设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的无线抄表设备的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中的无线抄表设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型的不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例提供一种基于双通道的无线抄表设备，如图1所示，该无线抄表设备包括：主控制单元10、CAT.1通信单元20、红外通信单元30；CAT.1通信单元20、红外通信单元30分别与主控制单元10进行电性连接。

主控制单元10，用于获取采集数据，并将采集数据传递给CAT.1通信单元20、红外通信单元30；CAT.1通信单元20，用于将采集数据上报给数据统计平台；红外通信单元30，用于响应于红外接收设备的数据采集操作，将采集数据传输到红外接收设备，以使得红外接收设备将采集数据上报给数据统计平台。

其中，主控制单元10是采用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)来实现的。MCU是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)、数/模(A/D)转换、异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、存储器直接访问(Direct Memory Access，DMA)等周边接口，甚至液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)驱动电路都整合在单一芯片上，形成的芯片级的计算机，可以为不同的应用场合做不同组合控制。

其中，红外通信单元30是利用红外通讯技术来实现的。红外通讯技术是无线通讯技术的一种，其利用红外线来传递数据。红外通讯技术不需要实体连线，简单易用且实现成本较低，因而广泛应用于小型移动设备的数据互换和电器设备的控制中。

其中，CAT.1通信单元20是利用CAT.1通信技术来实现的。Cat.1全称为LTE UE-Category 1，是4G通信LTE网络下用户终端类别的一个标准。CAT.1通信技术中，上行峰值速率5Mbit/s，下行峰值速率10Mbit/s，是LTE标准中定位于面向物联网应用市场的一个类别。CAT.1适配于4G网络，具有低功耗的特点。

在本实用新型实施例中，采集数据可以是与资源数量有关的数据，如燃气数据、水量数据、电量数据等，相应的数据统计平台可以是燃气公司平台、水力公司平台、电力公司平台等，对此不加以限制。

在本实用新型实施例中，提出了一种基于CAT.1和红外通讯来实现的双通道的无线抄表设备。一方面，可以利用CAT.1通信单元20，将主控制单元10中的采集数据上报给数据统计平台，从而实现远程抄表；另一方面，可以利用红外通信单元30，将主控制单元10中的采集数据传输到红外接收设备，再由红外接收设备将采集数据上报给数据统计平台，红外接收设备可以是由抄表工作人员使用的手持式的设备，从而实现本地抄表。因此，利用上述双通道，可以保障采集数据的上报的可靠性。

在本实用新型实施例中，CAT.1通信单元20是一种适应于低功耗的物联网4G网络连接场景的通信单元，通过该CAT.1通信单元20进行采集数据的上报以实现远程抄表，可以降低该无线抄表设备的功耗，并延长无线抄表设备的使用寿命。

具体地，在一实施例中，如图2所示，该无线抄表设备还可以包括：安全逻辑功能单元40、计量处理单元50、补偿处理单元60、人机交互单元70、阀门控制单元80、电源管理单元90。

其中，安全逻辑功能单元40、计量处理单元50、补偿处理单元60、人机交互单元70、阀门控制单元80、电源管理单元90分别与主控制单元10进行电性连接。

下面，对图2中无线抄表设备中的主控制单元10所连接的各个单元进行进一步说明。

·CAT.1通信单元20

CAT.1通信单元20中包括钢片天线，钢片天线用于为CAT.1通信单元20提供射频信号收发的功能；钢片天线与硬件的印刷电路板(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)采用一体化设计。

在传统的天线设计中，一般使用独立的印刷电路(Flexible Printed Circuit，FPC)天线，装配工序较多，稳定性较差。在本实用新型实施例中，CAT.1通信单元20中的钢片天线采用一体化设计，可以通过双列直插式封装(Dual Inline-pin Package，DIP)工艺直接焊接到电路板上，使得该无线抄表设备的生产、装配更加便捷。

·红外通信单元30

除了利用外置的红外接收设备与红外通信单元30之间的通信连接，进行本地抄表之外，还可以利用上述通信连接，在无线抄表设备的装表初期，对无线抄表设备的设备参数进行修改。

在本实用新型实施例中，利用红外通信单元30，可以高效方便地进行本地抄表和设备参数的修改等应用，无需等待联网时间。

·安全逻辑功能单元40

安全逻辑功能单元40，用于接收主控制单元10发送的采集数据，对采集数据进行加密处理，将加密处理后的采集数据发送给主控制单元10，以使得主控制单元10将加密处理后的采集数据传递给CAT.1通信单元20、红外通信单元30。

其中，安全逻辑功能单元40可以包括：嵌入式安全控制(EmbeddedSecureAccessModule，ESAM)安全模块、SE-SIM。

在本实用新型实施例中，使用安全逻辑功能单元40对采集数据进行加密，保障了数据安全。

·计量处理单元50

计量处理单元50，用于向主控制单元10提供计量数据，计量数据是采集数据的一部分。

比如，若计量数据是燃气数据，则计量处理单元50可以包括霍尔传感器或者干簧管，通过霍尔传感器或者干簧管把燃气用气量转换成数字信号，并将数字信号提供给主控制单元10。

·补偿处理单元60

补偿处理单元60，用于向主控制单元10提供补偿数据，补偿数据是对计量数据进行补偿运算所需的数据，补偿数据是采集数据的一部分。

比如，若计量数据是燃气数据，由于燃气在不同温度、不同压力下的密度不同，则补偿处理单元60可以是温压补偿单元，补偿数据是温度数据和压力数据，这些数据可以对燃气数据进行补偿运算。

在本实用新型实施例中，通过计量处理单元50、补偿处理单元60为主控制单元10分别提供计量数据、补偿数据，可以保障计量的准确性。

·人机交互单元70

人机交互单元70，用于响应于人机交互操作，向主控制单元10提供人机交互指令。

比如，人机交互单元70中包括显示屏、蜂鸣器、按键。其中，显示屏可以对金额、使用量、表编号、报警代码等进行显示；蜂鸣器可以对每次人机交互成功进行提醒；按键可以对屏幕进行切换，对设备进行唤醒等操作。

在本实用新型实施例中，可以通过人机交互单元70进行人机交互，提升无线抄表设备的使用便捷性。

·阀门控制单元80

阀门控制单元80，用于响应于主控制单元10发送的阀门控制指令，控制无线抄表设备对应的管道中的阀门的开关状态。

比如：在符合预设条件，情况正常的情况下，如表端有金额，由主控制单元10发出阀门控制指令，阀门控制单元80相应控制阀门打开，保证用户对资源的使用；在不符合预设条件，情况异常的情况下，如设备欠费，人为故意破坏等，由主控制单元10发出阀门控制指令，阀门控制单元80相应控制阀门关闭，保证安全。

在本实用新型实施例中，通过阀门控制单元80可以实现对阀门的开关状态的控制，从而保障资源使用的安全性。

·电源管理单元90

电源管理单元90用于为无线抄表设备进行供电管理。

比如：电源管理单元90依次包括电源防反接模块、静电保护模块、电压转化模块。其中，电源防反接模块用于在电源输入接反的情况下对系统进行保护，避免设备烧毁；静电保护模块用于避免设备被静电打坏；电压转化模块用于对主供电电源进行降压处理，以便对各子系统进行供电。

在本实用新型实施例中，通过电源管理单元90为无线抄表设备进行供电管理，保障无线抄表设备的正常工作。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种基于双通道的无线抄表设备，其特征在于，所述无线抄表设备包括：主控制单元、CAT.1通信单元、红外通信单元；其中，所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元分别与所述主控制单元进行电性连接；

所述主控制单元，用于获取采集数据，并将所述采集数据传递给所述CAT.1通信单元、所述红外通信单元；

所述CAT.1通信单元，用于将所述采集数据上报给数据统计平台；

所述红外通信单元，用于响应于红外接收设备的数据采集操作，将所述采集数据传输到所述红外接收设备，以使得所述红外接收设备将所述采集数据上报给所述数据统计平台。

2.根据权利要求1所述的无线抄表设备，其特征在于，所述CAT.1通信单元中包括钢片天线，所述钢片天线用于为所述CAT.1通信单元提供射频信号收发的功能；

所述钢片天线与硬件的印刷电路板采用一体化设计。

3.根据权利要求1所述的无线抄表设备，其特征在于，所述无线抄表设备还包括：人机交互单元，所述人机交互单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述人机交互单元，用于响应于人机交互操作，向所述主控制单元提供人机交互指令。

4.根据权利要求1所述的无线抄表设备，其特征在于，所述无线抄表设备还包括：阀门控制单元，所述阀门控制单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述阀门控制单元，用于响应于所述主控制单元发送的阀门控制指令，控制所述无线抄表设备对应的管道中的阀门的开关状态。

5.根据权利要求1所述的无线抄表设备，其特征在于，所述无线抄表设备还包括：电源管理单元，所述电源管理单元与所述主控制单元进行电性连接；

所述电源管理单元用于为所述无线抄表设备进行供电管理。

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