一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器，包括：电源单元、中央控制单元和射频单元，其特点是：电源单元由与交流输入连接的ＡＣ／ＤＣ变换器以及ＤＣ－ＤＣ变换器组成；中央控制单元包括控制电路、位于控制电路输入端的接口电路、通过Ｉ２Ｃ总线与控制电路连接的时钟电路；射频单元由通过ＳＰＩ总线与控制电路连接的射频电路以及功率放大器和天线组成。本实用新型专利技术能根据远程无线抄表系统的抄表需求，有效接收楼层中各水表数据并进行处理，为系统的多层无线网络逐层上传奠定基础；并且可在外部电源断电时，通过电源切断电路快速切断与外部电源的连接且立即用后备电池向时钟电路供电，使时钟电路提供控制电路正常的时钟频率，从而保证中央控制单元的数据不遗失。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Floor concentrator for remote wireless meter reading system

The utility model relates to a floor concentrator, remote wireless meter reading system comprises a power unit, a central control unit and radio frequency unit, characterized in that the power supply is connected with the AC input unit by AC / DC converter and DC DC converter; the central control unit comprises a clock circuit, interface circuit, control circuit at the input end of the control circuit is connected by I2C bus and control circuit; composed of RF unit connected by using SPI bus and control circuit of RF circuit and power amplifier and antenna. The utility model can according to the demand of remote wireless meter reading system of meter reading, effectively receive each meter data and processed in the floor, lay the foundation for the multi layer wireless network system and upload; an external supply power, and external power connection and Immediately back-up battery power supply to the clock circuit quickly cut off the circuit by power supply cut off the clock circuit provides a clock frequency control circuit is normal, so as to ensure that the central control unit of data is not lost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种远程无线抄表装置，尤其涉及应用在小区，数据通过多层无线网络逐层上传，再经由小区终端通过有线方式传至帐务中心的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器。
技术介绍
随着社会进步和城市建设的发展，居民小区规模日益扩大，由此水表读取逐渐成为一个突出的问题。传统的抄表模式是由抄表人员挨家挨户入室进行用水的抄表记录，然后交收费部门开出用水账单寄给用户。上述的传统的抄表模式的主要不足在于，①用户与收费部门在时间上难以协调；②人工抄表不仅用人多并且费时费力；③上门入室抄表带来了安全上的隐患。因此人们研究开发了自动抄表系统。在众多的不同方案的自动抄表系统中，无线传输模式因其无需布线、安装简便的优点而受到格外的重视。如，中国专利号为ZL 96202204.7的专利公告中公开了一种多用户煤气、电、水表自动抄表装置，其特点是，它在每个用户仪表的转动位置安装一个用户数据采集单元，通过检测器件，将转动信号转换成电脉冲信号，对脉冲信号进行累计计数，再将每个数据采集单元汇总连接到一个数据集中处理单元；红外抄表器通过控制数据集中处理单元对每个数据采集单元的累计结果进行读取、清零；并且，红外抄表器通过输出接口将读取的数据向其他装置输出。上述自动抄表装置存在的缺陷是，其传输方式采用的是红外方式进行传输数据，由于红外具有传输距离短的特点，从而产生数据传输不稳定的缺陷。又如，中国专利号为ZL 02200581.1的专利公告中公开了一种利用电话线的自动抄表装置，该装置包括用户端和管理端，用户端由水表、采集器、数据处理器组成，水表将数据传输给采集器，采集器与数据处理器通过无线方式传输数据，无线发射频率为400MHz左右，数据处理器与管理端通过电话线传输数据，实现自动抄表。该装置由于是利用电话线进行自动抄表，因此无线方式只局限在用户端范围，要求用户必须具有电话线的硬件条件。如果利用空间的无线信道实现远距数据传送的，其优点不仅简单、方便，并且不需对现有的线路进行改动，而且传输频带较宽，通信距离长(一般几十公里，还可通过中继站延伸到更远)，尤其是避免布线入户、抄表入户，对旧城改造有着重要的实际意义。但这种系统面临着这样的一个问题无线数据传输存在着在建筑物对无线电信号的反射、吸收等作用下信号传输不稳定的问题，另外表具安装位置、空间干扰等也对数据传输的稳定工作有较大影响，同时也存在功耗等问题。如何很好地解决上述问题将对整个系统的优劣性起到很大的影响，因为系统中无论哪个模块一旦出现故障，它自己不具备及时反映具体问题的功能，于是系统就无法迅速确定故障位置乃至排除，这就使整个系统丧失了自检功能，很难保证系统能长期稳定的运行，并且不便于未来的维护。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器，它能根据以小区为基本应用对象的远程无线抄表系统的需求，将楼层的用户数据进行集中，提供远程无线抄表系统通过多层无线网络逐层上传，再经由小区终端通过有线方式传至帐务中心，从而实现远程无线自动抄表的目的。本技术的目的是这样实现的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器，包括电源单元、中央控制单元和射频单元，其特点是所述的电源单元由与AC交流输入连接的AC/DC变换器和与AC/DC变换器连接的DC-DC变换器组成；所述的中央控制单元与电源单元连接，中央控制单元包括，一控制电路、设置在控制电路输入端的接口电路、通过I2C总线与控制电路连接的时钟电路；所述的射频单元由通过SPI总线与中央控制单元中控制电路连接的射频电路、与射频电路连接的功率放大器、与功率放大器连接的天线组成。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的电源单元中的AC交流输入是220V交流输入；所述的AC/DC变换器采用的是型号为UU3的电源转换集成电路芯片，以将交流电变换为5V直流电；所述的DC-DC变换器采用的是型号为UU3的电源转换集成电路芯片，以将5V直流电变换为提供中央控制单元和射频单元所需的3.3V工作电源。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的中央控制单元中的控制电路由CPU集成电路芯片构成。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的由CPU集成电路芯片构成的控制电路采用的是型号为MSP430F149低功耗的16位RSIC结构的CPU集成电路芯片。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的中央控制单元中的接口电路由RS232转换集成电路构成；所述的时钟电路由RTC时钟集成电路芯片构成。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的射频单元中的射频电路由工作在433MZH且GFSK调制形式的型号为CC1020的射频集成电路芯片构成，该射频芯片通过SPI总线与中央控制单元中控制电路CPU通讯连接；所述的功率放大器由型号为RF2117的功率放大集成电路芯片构成。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的中央控制单元还包括，一与电源单元DC-DC变换器连接的电源切断电路，一与电源切断电路连接的后备电池；所述的电源切断电路由型号为UU2的电源转换集成电路芯片构成。在上述的一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器中，其中，所述的中央控制单元中的控制电路包括，RTC时钟模块、参数申请模块、无线通讯模块、串口通讯模块、数据接收缓存模块、数据包拆分模块、数据存储模块、数据转发模块、数据组合打包模块、无线测试模块、命令解析模块、参数存储模块、参数设置模块、功率控制模块、数据发送存储模块；所述的RTC时钟模块分别与参数申请模块和数据转发模块双向连接；所述的参数申请模块以及数据转发模块、参数设置模块的输出端分别与数据组合打包模块的输入端连接； 所述的无线测试模块、命令解析模块、参数存储模块、参数设置模块顺序双向连接；所述的数据组合打包模块和无线测试模块的输出端分别与数据发送存储模块的输入端连接；数据发送存储模块的输出端分别与无线通讯模块和串口通讯模块的输入端连接；所述的无线通讯模块和串口通讯模块的输出端分别与数据接收缓存模块的输入端连接；所述的数据接收缓存模块、数据包拆分模块、数据存储模块、数据转发模块顺序双向连接；其中，数据包拆分模块还分别与命令解析模块和参数存储模块顺序双向连接；所述的功率控制模块的输出端与无线通讯模块连接；所述的无线通讯模块与天线连接。本技术一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器，由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本技术由于根据远程无线抄表系统的实际抄表需求，能有效接收楼层中的各水表数据并进行处理，是该系统的第一级传输接收环节，因此为系统的多层无线网络逐层上传奠定了基础；2.本技术由于设置了电源切断电路和后备电池供电，从而可在外部电源断电时，通过电源切断电路快速切断与外部电源的连接且立即用后备电池向时钟电路供电，由此可确保时钟电路提供控制电路正常时钟频率，从而可保证中央控制单元的数据不遗失。附图说明通过以下对本技术一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本技术的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1是一种以小区为基本应用对象的远程无线抄表系统的总体结构及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远程无线抄表系统的楼层集中器，包括：电源单元（１０）、中央控制单元（２０）和射频单元（３０），其特征在于：所述的电源单元（１０）由与ＡＣ交流输入（１１）连接的ＡＣ／ＤＣ变换器（１２）和与ＡＣ／ＤＣ变换器（１２）连接的ＤＣ－Ｄ Ｃ变换器（１３）组成；所述的中央控制单元（２０）与电源单元（１０）连接，中央控制单元（２０）包括，一控制电路（２１）、设置在控制电路（２１）输入端的接口电路（２２）、通过Ｉ２Ｃ总线与控制电路（２１）连接的时钟电路（２３）；所 述的射频单元（３０）由通过ＳＰＩ总线与中央控制单元（２０）中控制电路（２１）连接的射频电路（３１）、与射频电路（３１）连接的功率放大器（３２）、与功率放大器（３２）连接的天线（３３）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玖德，宋勇，吴迈，鲍士荣，
申请(专利权)人：上海自来水市北科技有限公司，上海无线通信研究中心，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]