本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，包括智能表，与其一一对应连接的采集设备、与采集设备连接的数据整合模块、NB‑IoT基站和服务器中心，数据整合模块通过NB‑IoT基站连接服务器中心，采集设备采集的智能表参数经数据整合模块整合处理后通过无线传输网络传输至NB‑IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心。本实用新型专利技术提供的一种基于NB‑IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，能耗低、传输距离远，其采用NB‑IoT，有望解决当前物联网标准不统一、终端成本高、接入能力不足的问题。
Remote meter reading intelligent monitoring system based on Nb IOT wireless communication module
【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统
本技术涉及一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统。
技术介绍
智慧城市离不开互联网，而互联网的基础，就是数据的互联互通。“多表合一”信息采集建设，构建起社会公用事业终端能源数据采集与分析平台，有利于降低公共事业综合运营成本，实现资源共享、业务互通，有效提升公共领域的整体服务能力。密集出台的国家与地方政策明确表示要大力推进“多表合一”信息采集工作，并将其与智慧城市建设紧密联系在一起。建设部标准JG/T162-2009《住宅远传抄表系统》也称为2.0版标准，是国际上首个涵盖水、电、气、热四表集抄的行业标准，在国内公用能源计量领域，该标准具有较高的理论水平和一定的前瞻性。2.0版标准对水表、气表、热表、电表等产品提出了要求，又对远传抄表系统提出了技术要求，是表具生产及系统集成商产品研制、生产、检测的参考标准，为自来水、燃(煤)气、热力、电力公司(局)等部门的行业管理和业务指导提供依据，在当时推动了行业的发展。目前，该版本已升级为3.0版本，即JG/T162-2016《民用建筑远传抄表系统》。2015年7月，国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，其中将“互联网+智慧能源”专门列项。统筹部署电网和通信网深度融合的网络基础设施，共建共享，鼓励依托智能电网发展家庭能效管理等新型业务。2016年3月，发改委、能源局、工信部联合发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》发改能改(2016)392号，明确提出“丰富智能终端高级量测系统的实施功能，促进水、气、热、电的远程自动集采集抄，实现多表合一。”2016年6月，国家质检总局印发了《关于贯彻落实计量发展规划2016年行动计划的通知》，强调“在民用生活的水电气热能源计量领域，大力推进智能计量器具应用，支撑‘互联网+智慧能源计量发展’”。2015年4月，苏政办发【2015】30号件对江苏省计量发展规划(2014-2020年)文件，其中特别提到了加强重点领域计量监督信息化建设，探索“民用三表”监管新模式，推进“基于物联网技术的家用电能表、燃气表、水表全过程监管系统”。通信系统是保障“多表合一”采集系统实现的关键，优秀的通信系统可以实现良好的数据信息通信，进而保证数据采集过程顺利、高质量完成。现阶段在“多表合一”工程中应用的通信系统建设技术呈现出多样化的特点，其中应用最为广泛的主要有以下几种。(1)M-BUS通信。此系统由主机、从机和两个通信电缆构成，从机按照主机的控制命令发挥作用，利用此系统，可以保证电力用户的水表、热量表、天然气表等可以获得电力系统的供电，进而实现通信。但在应用的过程中，受其结构组成的影响，需要进行现场布线，工程量增加，而且后期维护的难度较大。(2)RS-485通信。此项技术虽然在原理和构成等方面和M-BUS通信系统基本类似，但相比之下既存在明显优势，又存在明显不足。优势主要体现在数据传输效率高和覆盖距离远等方面；而不足主要体现在：通信系统在应用过程中不能对各种测量仪表提供电源，所以需要完成独立的电源线连接作业，这在一定程度上也加大了工程量。(3)微功率无线通信。该通信系统在应用过程中只需要向系统发射功率不超过50mW，且通信频段在470～510MHz以内的无线信号即可，可见该系统在应用过程中工程量非常少，而且数据传输的效率也得到保证。但由于通讯信号在传输的过程中受干扰额可能性较大，所以具体应用范围受到较严重的限制。(4)无线公网通信。该系统是基于公共网络进行分组无线通信，所以在覆盖范围、适用性和传输效率等方面均较理想。但考虑到公网的运营商覆盖并不全面，而且公网设备的运营成本相对较高，在实践中利用此系统可能会造成局部信息的遗失和投入成本的增加。(5)电力线载波通信，该系统是基于工频电力线实现的四表合一通信。由于目前电力资源已经基本实现普及，所以利用该系统实现四表合一，不仅可以保障采集数据的全面性、及时性，而且可以有效地缩减建设投入。但该系统在通信过程中，数据传输会受到电磁干扰，稳定性受到冲击，所以在应用过程中应有意识的对电磁干扰进行优化和处理。目前“多表合一”改造工程中，普遍采用的方案是电力线载波通信+微功率无线通信方案。现有国内外“多表合一”集中采集改造工程经验表明，通信系统是“多表合一”采集系统实现的瓶颈，并制约智慧城市的建设。基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)是物联网领域一门新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被称为低功耗广域网(LPWA)。虽然是一门新兴技术，但NB-IoT技术发展迅速，已成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只占用大约200KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。电表抄表需求:电力抄表的场景分为用户侧通信和配网通信系统。电力负荷监控系统频段采用230MHz+1.8GHz的TD-LTE专网。用户电表的远程抄表采用过很多技术，包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等，抄表频率的目标是15分钟一次采集和上传，每天96个点，以便实现电网的在线监测控制。中国等居住集中的地方主要是采用集中式抄表，主要有电力光纤集抄和GPRS集抄(占比超过50％)，欧美等居住分散的地方主要采用独立抄表。由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大，目前尚未体会到电力抄表利用NB-IoT的迫切需求。水表抄表需求:预计2016年全球智能水表安装数将上升到3250万只，占全部水表的比例将超过30％。目前，中国智能水表安装比例仅为15％，预计从2016年起年均复合增长率超过30％。水表的增量市场大多采用M-Bus总线通信。水表的存量市场是无线水表的机会。无线水表的施工简单，因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题。气表抄表需求:气表对安全性要求较高，需要测试时间1-2年。现阶段，燃气表计开始大量使用GPRS通信，一周抄一次，一年资费约6元人民币。目前，自动抄表成本高于人工成本，但燃气面临阶梯定价的问题。因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题，但前提是解决安全性测试问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种能耗低、传输距离远的基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其采用NB-IoT，有望解决当前物联网标准不统一、终端成本高、接入能力不足的问题。本技术是通过以下技术方案实现的：一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，包括智能表，与其一一对应连接的采集设备、与采集设备连接的数据整合模块、NB-IoT基站和服务器中心，所述数据整合模块通过所述NB-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：包括智能表(1)，与其一一对应连接的采集设备(2)、与采集设备(2)连接的数据整合模块(3)、NB-IoT基站(4)和服务器中心(5)，所述数据整合模块(3)通过所述NB-IoT基站(4)连接所述服务器中心(5)，所述采集设备(2)采集的所述智能表(1)参数经所述数据整合模块(3)整合处理后通过无线传输网络传输至所述NB-IoT基站(4)进行汇总，进而上传至所述服务器中心(5)。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：包括智能表(1)，与其一一对应连接的采集设备(2)、与采集设备(2)连接的数据整合模块(3)、NB-IoT基站(4)和服务器中心(5)，所述数据整合模块(3)通过所述NB-IoT基站(4)连接所述服务器中心(5)，所述采集设备(2)采集的所述智能表(1)参数经所述数据整合模块(3)整合处理后通过无线传输网络传输至所述NB-IoT基站(4)进行汇总，进而上传至所述服务器中心(5)。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备(2)包含接口模块(21)、微控制器模块(26)、NB-IoT通信模块(27)、电流稳定模块(28)及电源模块(29)，所述接口模块(21)、NB-IoT通信模块(27)和电源模块(29)分别与所述微控制器模块(26)连接，同时所述电源模块(29)连接所述电流稳定模块(28)；
所述接口模块(21)，用于获取所述智能表(1)的数据参数；
所述微控制器模块(26)，用于对所述接口模块(21)上传的所述智能表(1)的数据参数进行处理；
所述NB-IoT通信模块(27)，用于将所述接口模块(21)上传的所述智能表(1)的数据参数上传至所述NB-IoT基站(4)进行汇总，进而上传至所述服务器中心(5)；
所述电源模块(29)，用于提供所述接口模块(21)、微控制器模块(26)和NB-IoT通信模块(27)所需电能；
所述电流稳定模块(28)，用于稳定所述电源模块(29)的电流。
3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统，其特征在于：所述采集设备(2)包...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐明军，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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