一种预付费远程无线抄表装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种预付费远程无线抄表装置，装置由表具终端、采集器、集中器、手持机与数据中心及无线网络构成，利用了免费的ＩＳＭ频段射频网络、ＣＤＭＡ或ＧＰＲＳ无线网络和预付费的先进消费理念等优点，组建了一个集抄表和缴费管理于一体的先进无线抄表系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种抄表装置，属于低压抄表领域，尤其是一种远程无线抄表装置。
技术介绍
抄表系统主要由抄表终端子系统、通信子系统及中心处理系统构成，目前，市场上 主要存在有线集抄、无线集抄和智能IC卡表三大类型。有线集抄由表具、采集器至数据中 心的链路采用各类数据线连接，无需抄表工现场抄表，但存在布线施工繁琐，维护困难等弊 端；无线集抄弥补了有线集抄的缺陷，采用红外、射频无线结合GPRS、CDMA、3G等远程无线 网络抄表，现场施工方便，无需布线。目前，以上两种类型抄表解决了抄表难问题，但缴费管 理采用先使用后付费方式，因各种原因造成的无法及时缴费势必影响资金流通，增加管理 部门负担。智能IC卡表采用先缴费后使用方式，即用户先给IC卡充值购买水、电、气等，再 将IC卡插入表内正常使用。待表内用量接近临界值，表具报警，提示用户再充值使用，从 而，很好的解决了收费难问题。但是，IC卡表系统独立，数据中心无法实时监测和汇总表具 和链路运行信息。
技术实现思路
本技术的目的是针对无线集抄和IC卡表各自存在的问题，提出一种可同时 解决抄表难和收费难的预付费远程无线抄表系统。本技术所采用的技术方案是一种预付费远程无线抄表系统，由表具终端、预 付费采集器、集中器和数据中心组成，其特征在于表具终端与采集器通过RS485总线或脉 冲接口连接，采集器与集中器之间通过ISM频段无线网络交互数据，集中器与数据中心之 间通过无线网络交互数据。本技术所采用的技术方案还有集中器与数据中心之间的无线网络包括 GPRS或CDMA、3G商业无线网络。支持主站远程充值、定时监测表具终端剩余使用量，具有临界判断和通断闸控功 能。采用微功率ISM频段无线和CDMA或GPRS商用无线构建的二级无线网络。表具终端与配变监测为一体，支持管理功能。上行通过移动公网与管理中心主站通讯，下行通过微功率无线与预付费采集器通 讯。本技术的优点是利用了免费的ISM频段射频网络、CDMA或GPRS、3G等无线 网络和预付费的优点，组建了一个集抄表和缴费管理于一体的先进无线抄表系统。无线二 级网络的构建和预付费采集器的设计，节省了硬件和人力成本、提高了抄表效率和进行科 学、高效管理，解决了抄表和缴费双重难题。附图说明图1是本技术的预付费远程无线抄表系统框图。图2是本技术的具有预付费功能的采集器与表具终端结构框图。图3是本技术的预付费采集器电路原理框图。具体实施方式本技术从功能角度划分为无线抄表和预付费两部分。1、无线抄表功能。主要由表具终端、采集器、集中器和数据中心等实现。表具终端与采集器通过 RS485总线、脉冲接口等连接。采集器与集中器之间之间以免费ISM频段无线网络交互数 据，集中器和数据中心则以GPRS或CDMA、3G等商业无线网络联系。系统自下而上构成多级 无线抄表网络，实现表具用量汇总、动态监测控制、自动采集存储、路由抄表、故障主动报警 等功能。表具终端系指水、电、气、暖等可进行脉冲计数或数字计数的计量工具。免费ISM 频段包括 433MHz、470MHz、866MHz、915MHz、2. 4GHz 等频道。2、预付费功能。主要由采集器采用存储预购用量、实时监测、多级临界主动报警、强制通断控制等 功能实现，或由具有预付费功能的表具实现。参照附图1，预付费远程无线抄表系统框图。预付费远程无线抄表系统吸取了利用 了免费的ISM频段射频网络、CDMA或GPRS无线网络和预付费方式的优点，构建了预付费无 线抄表的二级网络，主要有表具终端、采集器、集中器、数据中心和通信链路等组成。 系统中，采集器通过RS485接口自动采集数字计数表具数据，或通过脉冲接口自 动采集脉冲计数的表具数据。系统的一种构建方法是表具终端内置预付费功能，表具实时 采集和计算水、电、气、暖等用量，待监测到用量达到临界值时表具主动上传告警或断闸控 制告警。另一种构建方法是表具终端无预付费功能，而采集器内置预付费功能。采集器按 设定时间定时采集表具用量并计算剩余用量，待监测到用量达到临界值时主动上传报警并 断闸控制。与预付费表不同，采集器预付费功能扩展方便，临界值可选择设置多级报警，直 至最终强制断闸。采集器还具有路由组网、定时冻结历史数据等功能。集中器与采集器之间通过免费的ISM频段短距离无线网络通讯，实现集中器的定 时汇总辖属采集器数据、透明传输抄表、冻结历史数据等功能，集中器与数据中心之间通过 CDMA或GPRS商用网络联络，实现各类数据的远程传输和控制功能。构建的二级无线网络系 统，使得数据中心直接从集中器中抄取到表具历史数据成为可能，从而大大加快了抄表的 速度。参照附图2，表示了预付费功能采集器与表具终端的结构关系，具有预付费功能 的采集器定时采集表具用量并计算水、电、气、暖等剩余量，同时，按照设定的时间冻结历史 月、历史日和历史整点数据。待剩余量达到临界值1时，采集器定时报警，并主动向集中器 上行报告，但用户可以继续使用。待剩余量达到临界值2时，采集器主动告警集中器，提示 剩余量即将告罄；待剩余量为0，采集器发出强制断间命令，通过数字控制接口强制控制表 具终端断闸，停止用户使用。 参照附图3，采集器以单片机为主控单元，实现表具数据实时采集、存储和数据定 时冻结功能。采集器外部接口上行方向采用无线通讯的RF无线接口和方便设置和调试用 途的上行RS485本地接口，下行方向采用标准RS485总线与表具连接以实时获得数据。单 片机主控单元采用双UART接口单片机，考虑上行无线接口和本地485接口使用效率，将两 者通过通道选择单元实现单片机UART接口扩展，满足分时复用功能。实时采集数据的预付 费相关参数由单片机实时运算获得，所获结果通过I2C总线写入存储器中。定时数据冻结 功能由日历模块定时中断单片机实现，所冻结结果写入存储器。为了满足日益扩展的数据 量要求，系统通过I2C预留了存储器空间，通过对存储器的不同编址，实现存储数据的随机 访问ο权利要求1.一种预付费远程无线抄表装置，由表具终端、预付费采集器、集中器和数据中心组 成，其特征在于表具终端与采集器通过RS485总线或脉冲接口连接，采集器与集中器之间 通过ISM频段无线网络交互数据，集中器与数据中心之间通过无线网络交互数据。2.根据权利要求1所述的一种预付费远程无线抄表装置，其特征在于集中器与数据中 心之间的无线网络包括GPRS或CDMA、3G商业无线网络。专利摘要本技术提供一种预付费远程无线抄表装置，装置由表具终端、采集器、集中器、手持机与数据中心及无线网络构成，利用了免费的ISM频段射频网络、CDMA或GPRS无线网络和预付费的先进消费理念等优点，组建了一个集抄表和缴费管理于一体的先进无线抄表系统。文档编号G08C17/02GK201788577SQ20102017793公开日2011年4月6日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日专利技术者张勇波, 成向阳, 谭宝海, 顾晓其 申请人:山东同天电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预付费远程无线抄表装置，由表具终端、预付费采集器、集中器和数据中心组成，其特征在于表具终端与采集器通过ＲＳ４８５总线或脉冲接口连接，采集器与集中器之间通过ＩＳＭ频段无线网络交互数据，集中器与数据中心之间通过无线网络交互数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓其，成向阳，谭宝海，张勇波，
申请(专利权)人：山东同天电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]