智能仪器仪表管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能仪器仪表管理系统，其包括：用户终端，用于直观的查询和控制终端设备；支付平台，用于根据查询结果支付费用；服务器，通过相应服务器接口与用户终端、支付平台连接，并通过NB‑IoT网络与终端设备连接，对上报数据的解析、存储、处理，对终端设备的控制；终端设备，包括NB‑IoT水表、NB‑IoT电表、NB‑IoT气表、NB‑IoT传感器。本发明专利技术实现居民水、电、气表的远程抄表、统一管理、统一结算、实时查询。

【技术实现步骤摘要】
智能仪器仪表管理系统
本专利技术涉及一种管理系统，特别是涉及一种智能仪器仪表管理系统。
技术介绍
基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThings，以下简称：NB-IoT)是实现万物互联的重要基础。在此基础上将居民生活中的水表、电表、气表、环境传感器等设备进行联网，达到了对各种仪表的远程抄表，统一管理的目标，降低了经营成本。但是现在还没有实现居民水、电、气表等智能仪器仪表的管理系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能仪器仪表管理系统，其实现居民水、电、气表的远程抄表、统一管理、统一结算、实时查询。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种智能仪器仪表管理系统，其特征在于，其包括：用户终端，用于直观的查询和控制终端设备；用户终端可以是手机终端或网页终端；支付平台，用于根据查询结果支付费用；服务器，通过相应服务器接口与用户终端、支付平台连接，并通过NB-IoT网络与终端设备连接，对上报数据的解析、存储、处理，对终端设备的控制；终端设备，包括NB-IoT水表、NB-IoT电表、NB-IoT气表、NB-IoT传感器，NB-IoT水表用于监控用水数据；NB-IoT电表用于监控房屋中的用电数据；NB-IoT气表用于监控房屋中燃气用量；NB-IoT传感器用于采集相关的环境数据。优选地，所述NB-IoT水表包括：第一电池：为第一NB-IoT通讯模块、第一主控制单元、第一光电直读模块供电；第一NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第一主控制单元：采用八位低功耗单片机，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接口控制第一NB-IoT通讯模块，实现水表的无线远程通讯；通过UART接口与第一光电直读模块通讯，用于采集水表数据；第一光电直读模块：用于采集直读水表中的水量数据，并将其转化为电信号；直读水表，具有透光孔，在直读轮一侧装有发光管，另一侧装有接收管。优选地，所述NB-IoT电表包括：电源：将交流220V电源转换为直流低压电源，用以对其他电路模块供电；继电器：受到主控制单元的控制，用于控制交流220V市电的输出；第二主控制单元：是整个电表的核心模块，通过NB-IoT网络与服务器进行通讯，解析、处理服务器的指令，对继电器进行拉、合闸，计量数据的查询、存储、处理、发送；计量模块：对继电器后端设备的用电进行采集和处理，包括总电量、电压、电流、频率、功率；复位按键：在主控制单元宕机时，复位主控制单元；第二NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接。优选地，所述NB-IoT气表包括：第二电池：为第三NB-IoT通讯模块、第三主控制单元、第二光电直读模块供电；第三NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第三主控制单元：采用八位低功耗单片机，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接口控制第三NB-IoT通讯模块，实现机械气表的无线远程通讯；通过UART接口与第二光电直读模块通讯，用于采集机械气表数据；第二光电直读模块：用于采集机械气表中的气量数据，并将其转化为电信号；机械气表，产生气量数据。优选地，所述NB-IoT传感器包括：第三电池：为第四NB-IoT通讯模块、第四主控制单元、传感器供电；第四NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第四主控制单元：采用八位低功耗单片机，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接口控制第四NB-IoT通讯模块，实现传感器的无线远程通讯；传感器包括：PM2.5传感器、甲醛传感器、烟雾传感器。优选地，所述传感器采用两种工作模式：一，被动查询模式；二，主动上报模式。优选地，所述服务器具有以下三类接口：服务器与NB-IoT网络的接口，服务器与支付平台的接口，服务器与用户终端的接口。优选地，所述用户终端是手机终端或网页终端。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术实现居民水、电、气表的远程抄表、统一管理、统一结算、实时查询，环境中各种污染物的采集、处理、上报。本专利技术实现了多种仪器仪表的远程实时抄表功能，通过NB-IoT网络实现了水、电、气表的联网，相关仪表可以被实时查询。本专利技术实现了多种仪器仪表的统一管理，不仅可以查看水、电、气的使用量，而且可以一次付清所有费用，实现了水、电、气的统一管理。低功耗电路和大容量电池保证了系统的长时间稳定可靠工作，NB-IoT通讯模块和主控制单元都采用了低功耗技术，同时大容量的锂-亚硫酰氯电池保证了系统可以长时间的稳定可靠工作。附图说明图1为本专利技术智能仪器仪表管理系统的原理框图。图2为本专利技术中NB-IoT水表的原理框图。图3为本专利技术中NB-IoT电表的原理框图。图4为本专利技术中NB-IoT气表的原理框图。图5为本专利技术中NB-IoT传感器的原理框图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1至图5所示，本专利技术智能仪器仪表管理系统包括：用户终端，用于直观的查询和控制终端设备；用户终端可以是手机终端或网页终端；支付平台，用于根据查询结果支付费用；服务器，通过相应服务器接口与用户终端、支付平台连接，并通过NB-IoT网络与终端设备连接，对上报数据的解析、存储、处理，对终端设备的控制；终端设备，包括NB-IoT水表、NB-IoT电表、NB-IoT气表、NB-IoT传感器，NB-IoT水表用于监控用水数据；NB-IoT电表用于监控房屋中的用电数据；NB-IoT气表用于监控房屋中燃气用量；NB-IoT传感器用于采集相关的环境数据。NB-IoT水表包括：第一电池：为第一NB-IoT通讯模块、第一主控制单元、第一光电直读模块供电；第一NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第一主控制单元：采用八位低功耗单片机(型号可以是STM8L051F3)，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接口控制第一NB-IoT通讯模块，实现水表的无线远程通讯；通过UART接口与第一光电直读模块通讯，用于采集水表数据；第一光电直读模块：用于采集直读水表中的水量数据，并将其转化为电信号；直读水表，具有透光孔，在直读轮一侧装有发光管，另一侧装有接收管。当第一主控制单元查询机械水表的水量时，发光管发出光线，光线经过特殊字轮被编码，接收管接收光线并经过模块解码后，返回数据给第一主控制单元。NB-IoT电表包括：电源：将交流220V电源转换为直流低压电源，用以对其他电路模块供电；继电器：受到主控制单元的控制，用于控制交流220V市电的输出；第二主控制单元：是整个电表的核心模块，通过NB-IoT网络与服务器进行通讯，解析、处理服务器的指令，对继电器进行拉、合闸，计量数据的查询、存储、处理、发送；计量模块：对继电器后端设备的用电进行采集和处理，包括总电量、电压、电流、频率、功率等；复位按键：在主控制单元宕机时，复位主控制单元；第二NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接。NB-IoT气表包括：第二电池：为第三NB-IoT通讯模块、第三主控制单元、第二光电直读模块供电；第三NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第三主控制单元：采用八位低功耗单片机(型号可以是STM8L051F3)，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能仪器仪表管理系统，其特征在于，其包括：用户终端，用于直观的查询和控制终端设备；支付平台，用于根据查询结果支付费用；服务器，通过相应服务器接口与用户终端、支付平台连接，并通过NB‑IoT网络与终端设备连接，对上报数据的解析、存储、处理，对终端设备的控制；终端设备，包括NB‑IoT水表、NB‑IoT电表、NB‑IoT气表、NB‑IoT传感器，NB‑IoT水表用于监控用水数据；NB‑IoT电表用于监控房屋中的用电数据；NB‑IoT气表用于监控房屋中燃气用量；NB‑IoT传感器用于采集相关的环境数据。

【技术特征摘要】
1.一种智能仪器仪表管理系统，其特征在于，其包括：用户终端，用于直观的查询和控制终端设备；支付平台，用于根据查询结果支付费用；服务器，通过相应服务器接口与用户终端、支付平台连接，并通过NB-IoT网络与终端设备连接，对上报数据的解析、存储、处理，对终端设备的控制；终端设备，包括NB-IoT水表、NB-IoT电表、NB-IoT气表、NB-IoT传感器，NB-IoT水表用于监控用水数据；NB-IoT电表用于监控房屋中的用电数据；NB-IoT气表用于监控房屋中燃气用量；NB-IoT传感器用于采集相关的环境数据。2.如权利要求1所述的智能仪器仪表管理系统，其特征在于，所述NB-IoT水表包括：第一电池：为第一NB-IoT通讯模块、第一主控制单元、第一光电直读模块供电；第一NB-IoT通讯模块：实现NB-IoT网络的连接；第一主控制单元：采用八位低功耗单片机，该单片机功耗小、接口丰富，其主要作用包括：通过SPI接口控制第一NB-IoT通讯模块，实现水表的无线远程通讯；通过UART接口与第一光电直读模块通讯，用于采集水表数据；第一光电直读模块：用于采集直读水表中的水量数据，并将其转化为电信号；直读水表，具有透光孔，在直读轮一侧装有发光管，另一侧装有接收管。3.如权利要求1所述的智能仪器仪表管理系统，其特征在于，所述NB-IoT电表包括：电源：将交流220V电源转换为直流低压电源，用以对其他电路模块供电；继电器：受到主控制单元的控制，用于控制交流220V市电的输出；第二主控制单元：是整个电表的核心模块，通过NB-IoT网络与服务器进行通讯，解析、处理服务器的指令，对继电器进行拉、合闸，计量数据的查询、存储、处理、发送；计量模块：对继电器后端设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬晓鹏，周少松，黄发前，李柯，张广伟，赵洪金，王明法，李娟，王芳芳，赫阳，杜洋，
申请(专利权)人：上海蜂电网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31