一种基于M‑Bus的远程抄表系统技术方案

一种基于M‑Bus的远程抄表系统，其特征在于它包括控制模块和传输模块；其中，所述控制模块是由电源模块、单片机系统单元、存储单元和通讯单元构成；优越性在于：⑴实现了自动抄表，节省大量人力物力，方便快捷；(2)应用硬件设备可以有效的较少漏抄、误抄等；(3)应用了GPRS技术进行数据指令的交互；(4)数据的存储提供了查询时的便捷；(4)系统的升级功能可以应用在多个场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于M-Bus的远程抄表系统(一)
：本技术属于信息采集并上传
，特别是一种基于M-Bus的远程抄表系统。(二)
技术介绍
：随着社会的变迁和经济的蓬勃发展，各种信息充斥着人们的生活。但信息的大量涌入也使得信息的管理变得日益窘迫。互联网的出现和发展，给信息管理提供了一种新的思路和模式。在此背景下，工业仪表和生活仪表的抄表方式也在悄然发生着变化。传统的人工抄表方式己经无法满足大量仪表频繁的、复杂的、精确的抄表需求，更不用谈将各种仪表数据利用互联网进行管理和分析。要解决这些问题，仅靠大量增加抄表人员，不仅不能解决问题，还会导致整个营销业务的成本上涨，以及管理的复杂程度增大。自动抄表方式的出现，部分解决了以上问题，减少了大规模仪表抄取时的人工花费，节约了财力、物力和时间。但是大部分自动抄表系统仅仅停留在用电子设备代替人工进行抄表，配套的抄表流程和机制并没有改变，往往需要抄表人员携带自动抄表设备前往仪表所在区域；同时对于仪表数据的管理和存储也没有跟上互联网发展的步伐。远程抄表系统在此基础上，进一步提高了整个抄表流程的信息化水平，同时为基于互联网的仪表数据的管理、存储以及分析利用提高了可能。传统抄表方式能够提供的收费方式一般是通过IC卡或者直接去相关公司缴费，而远程抄表系统由于接入了互联网，就能够提供类似在线话费充值的方式，以解决缴费不便的问题。虽然我国在90年代就开始了远程抄表系统的研究工作，并在理论研究中获得了一定的成果，但是通过实际调研，了解情况后发现，目前在实际应用中并没有得到广泛的开展。原因主要为:第一，由于远程抄表系统的技术不够纯熟，生产数量的有限性导致了一定的成本，因而没有在部分小区中得到应用；第二:使用远程抄表系统的小区中，存在抄表的不可靠性，经常出现漏抄、误抄的情况；虽然很多小区使用了远程抄表的方式，但是抄表系统的可靠性得不到保证，经常出现误抄、漏抄现象；第三，抄表系统设计的不够完善，灵活性不强，可以实现的功能较少，不够便捷。(三)
技术实现思路
：本技术的目的在于设计一种基于M-Bus的远程抄表系统，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单、操作方便的系统，可以实现自动抄收目的地小区用户的热量表数据，还可以在线单独抄收某个用户的热量表数据，同时系统提供以天为单位的热量表历史数据的查询功能，并在此基础上提供收费功能。本技术的技术方案：一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于它包括控制模块和传输模块；其中，所述控制模块是由电源模块、单片机系统单元、存储单元和通讯单元构成；所述电源模块由进电电源220VAC供电，经开关电源转换成24VDC，为电源转换电路和通讯单元供电，电源转换电路为单片机系统单元、存储单元和通讯单元供电；所述传输模块和通讯单元分别与单片机系统单元之间呈双向连接；所述存储单元存储来自单片机系统单元的数据。所述电源转换电路采用开关电源ZYOGBO_SD结构，将220VAC转换成24VDC电源；所述电源转换电路由3.3V电源电路和4.0V电源电路构成；所述3.3V电源电路为单片机系统单元、存储单元和通讯单元提供电源；所述4.0V电源电路为传输模块供电。所述24VDC电源为3.3V电源电路和4.0V电源电路以及通讯单元供电。所述3.3V电源电路是LM2576—3.3转换电路；所述4.0V电源电路是LM2576-ADJ转换电路。所述单片机系统单元是由单片机、复位电路、晶振电路和SWD(SerialWireDebug——串行线调试)接口构成。所述单片机采用飞思卡尔K60系列的MK60DN512ZVLL10芯片；所述复位电路采用TPS3823-33DBVR芯片，与单片机的复位引脚相连；所述晶振电路是由8M晶振和32768晶振两部分构成；所述8M晶振为单片机提供工作时钟；所述32768晶振提供实时时钟；所述实时时钟的供电引脚采用纽扣电池与3.3V电源电路实现双供电模式；可以通过二极管进行供电模式切换。所述存储单元是由1M存储和8M存储构成；所述1M存储采用AT24C01芯片，与单片机的I2C接口相连；所述8M存储采用W25Q64BVSSIG芯片，与单片机的SPI接口相连。所述通讯单元是由M-BUS通讯模块、485通讯模块和232通讯模块构成；所述M-BUS通讯模块、485通讯模块和232通讯模块与单片机的UART串口相连；所述M-BUS通讯模块是由24VDC电源供电。所述M-BUS通讯模块采用科慧铭远公司的M-BUS转UART嵌入式主站结构，由24V供电；所述485通讯模块采用SP3481EN芯片；所述232通讯模块采用MAX3232芯片。所述传输模块是由GPRS芯片、开关机电路、复位电路、网络状态指示灯、SIM卡及RF天线构成。所述GPRS芯片采用移远公司的M35芯片，与单片机的UART串口相连，进行数据的交互；所述开关机电路和复位电路主体都是三极管电路，与单片机的普通GPIO引脚相连，由单片机进行控制，为GPRS芯片的开关机引脚和复位引脚提供信号；所述网络状态指示灯由4.0V电源电路供电，与GPRS芯片相连；所述SIM卡与GPRS芯片的SIM1_VCC，SIM1_RST，SIM1_DATA，SIM1_CLK，GND相连；所述RF天线与GPRS芯片的RF_ANT引脚相连。本技术的工作方法：①单片机编程将GPRS域名、IP和端口(视具体使用情况而定)存储到所述1M存储芯片中。②通过上位PC机将用户表号存储到所述8M存储芯片当中。③单片机调用8M存储芯片内部的表号，进行指令的发送。④通过M-BUS模块将指令发送到各个表，返回的数据再传给单片机芯片。⑤数据进行解析通过串口发送给GPRS芯片，然后上传。⑥通过预留所述232或485端口进行故障表检测。由此建立了一套基于M-Bus通信的抄表系统，此系统可以根据不同种类的表进行调整，这将十分有利于这套系统的推广使用。本技术的工作原理：单片机选用的是飞思卡尔K60系列的MK60DN512ZVLL10(以下简称K60)，该芯片拥有低成本、高性能、高精度的混合信号处理能力，工作电压为1.71V-3.6V，采用32位ARMCortex-M4内核，提供高达100MHz的CPU频率，性能可达1.2_SDMIPS/MHz，同时还具有丰富的I/O接口。本系统采用220VAC供电，通过开关电源ZYOGBO_SD将220VAC转换为24VDC供给系统。根据各模块对电压的要求，再将24VDC通过电源转换芯片转换为3.3VDC和4.0VDC。为保证稳定性，进电24V加了单向二极管和扼流圈，防止短路和峰值电流。K60单片机典型电压值为3.3VDC，采用LM2576—3.3转换得来，为增加稳定性，输入和输出部分都加了100uf和0.1uf电容。为了和芯片电压匹配，选用的232,485,8M存储和1M存储芯片都是3.3V供电。GPRS芯片为移远公司的M35，典型电压为4.0VDC，是通过转换芯片LM2576-ADJ转换得来，也加了电容100uf和0.1uf。有时候会出现GPRS芯片死机等情况，经考虑，将转换芯片的第五脚经过一个简单的三极管控制电路，用单片机的一个GPIO引脚进行控制，实现供电的程序化，如果检测到模块死机就切断电源，重新供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于M‑Bus的远程抄表系统，其特征在于它包括控制模块和传输模块；其中，所述控制模块是由电源模块、单片机系统单元、存储单元和通讯单元构成；所述电源模块由进电电源220V AC供电，经开关电源转换成24V DC，为电源转换电路和通讯单元供电，电源转换电路为单片机系统单元、存储单元和通讯单元供电；所述传输模块和通讯单元分别与单片机系统单元之间呈双向连接；所述存储单元存储来自单片机系统单元的数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于它包括控制模块和传输模块；其中，所述控制模块是由电源模块、单片机系统单元、存储单元和通讯单元构成；所述电源模块由进电电源220VAC供电，经开关电源转换成24VDC，为电源转换电路和通讯单元供电，电源转换电路为单片机系统单元、存储单元和通讯单元供电；所述传输模块和通讯单元分别与单片机系统单元之间呈双向连接；所述存储单元存储来自单片机系统单元的数据。2.根据权利要求1所述一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于所述电源转换电路采用开关电源ZYOGBO_SD结构，将220VAC转换成24VDC电源；所述电源转换电路由3.3V电源电路和4.0V电源电路构成；所述3.3V电源电路为单片机系统单元、存储单元和通讯单元提供电源；所述4.0V电源电路为传输模块供电；所述24VDC电源为3.3V电源电路和4.0V电源电路以及通讯单元供电。3.根据权利要求2所述一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于所述3.3V电源电路是LM2576—3.3转换电路；所述4.0V电源电路是LM2576-ADJ转换电路。4.根据权利要求1所述一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于所述单片机系统单元是由单片机、复位电路、晶振电路和SWD接口构成。5.根据权利要求4所述一种基于M-Bus的远程抄表系统，其特征在于所述单片机采用飞思卡尔K60系列的MK60DN512ZVLL10芯片；所述复位电路采用TPS3823-33DBVR芯片，与单片机的复位引脚相连；所述晶振电路是由8M晶振和32768晶振两部分构成；所述8M晶振为单片机提供工作时钟；所述32768晶振提供实时时钟；所述实时时钟的供电引脚采用纽扣电池与3.3V电源电路实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晟，
申请(专利权)人：天津市华大海纳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12