專利名稱：基于rf和gprs無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遠程信息采集系統(tǒng)，尤其涉及一種基于RF和GPRS無 線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于用戶白天都在外工作，傳統(tǒng)的人工抄表一般采用早晚以及周末抄表以 提高抄表效率，但是即使這樣依然有10%左右的用戶無法及時抄表和送達賬單。 影響居民的用水、用電等，于是快捷方便的遠程抄表受到廣大的居民的歡迎。
多年來無線遠程抄表系統(tǒng)的通信一般都采用電臺。如采用該種通信方式， 供水、供電公司等的測控中心均需配置電臺、專用電源和高增益的鐵塔天線， 在市區(qū)各處水表，電表用戶的測點除配置電臺及專用電源外，還需配置高增益 的定向天線，遠程抄表的成本較高，而且不利于維護。還有的遠程抄表系統(tǒng)使 用有線的方式，需要鋪設(shè)線路，在老住宅中改造困難，改造成本高，改造時間 長。

實用新型內(nèi)容
為了克服上述的不足，本實用新型的目的是提供一種抄表效率高，造價低， 特別適合老住宅的改造的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄 表系統(tǒng)，包括設(shè)置在用戶室內(nèi)的無線數(shù)傳表具、設(shè)置在小區(qū)或樓內(nèi)的中繼集中 器和遠程的監(jiān)測中心，多個無線數(shù)傳表具和中繼集中器通過短距無線通信連 接，中繼集中器和遠程監(jiān)測中心之間通過公共無線移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接，多 個無線數(shù)傳表具將采集的數(shù)據(jù)通過短距無線通信傳輸給中繼集中器，中繼集中
器通過公共無線移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將接收到的多個無線數(shù)傳表具的數(shù)據(jù)發(fā)送 給監(jiān)測中心的計算機進行處理以完成抄表。
進一步描述，無線數(shù)傳表具具有RF模塊，中繼集中器具有RF模塊和GPRS 模塊，監(jiān)控中心具有GPRS模塊，無線數(shù)傳表具通過RF模塊與中繼集中器進行 無線數(shù)據(jù)傳輸，中繼集中器通過RF模塊接收無線數(shù)傳表具上傳的數(shù)據(jù)，然后 通過GPRS模塊與遠程的監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)通信。
對系統(tǒng)再進一步優(yōu)化，監(jiān)控中心通過GPRS模塊發(fā)布指令，對系統(tǒng)實施監(jiān) 測并進行參數(shù)設(shè)置，同時將輸入的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分 析使用，形成各種圖形和報表，定時或隨機在系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動態(tài)顯示， 所述的監(jiān)控中心與現(xiàn)有的營業(yè)收費電腦系統(tǒng)連接，實現(xiàn)信息共享，并通過監(jiān)控 中心與銀行掛接，進行銀行自動繳費計費，無線數(shù)傳表具還包括IC卡功能模 塊，可依據(jù)用戶繳納水費情況控制供水或停水。
為了方便使用，無線遠傳表具除了有外接電源接口外，還有內(nèi)置的后備電 池，即使長時間斷電也可以繼續(xù)工作。
監(jiān)測中心包括中心站機和計算機，中心站機具有GPRS模塊，發(fā)送監(jiān)測中 心計算機的指令和接收中繼集中器的數(shù)據(jù)，并將信息通過RS-232/RG45通訊接 口送入計算機。
中繼集中器具有標準的AT命令界面，方便程序設(shè)計，內(nèi)置TCP/IP Internet 內(nèi)嵌的協(xié)議棧，支持TCP、 IP、 PPP、 ICMP、 UDP、 TELNET、 HTTP協(xié)議棧，保證 輕松互連，以及SIM卡座，更具有滿足嵌入式系統(tǒng)要求的內(nèi)置式模塊，內(nèi)置式 模塊通過插針與嵌入式系統(tǒng)直接連接，還有外接電源接口和內(nèi)部自備供電電 池，中繼集中器與外界通過全透明及幀格式傳輸數(shù)據(jù)。
為了高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)，中繼集中器采用低功耗高性能的32位CPU
做處理器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，256KBSRAM， 512KBFLASH，并且還具有在處理 器不能正常工作時，能夠自動斷電復位的軟硬件雙重看門狗。
本實用新型的有益效果是本系統(tǒng)的通信采用GPRS網(wǎng)絡(luò)，在供水，供電 或者天然氣公司的監(jiān)測中心只需配置內(nèi)置天線的中心站機，在集中點如一個小 區(qū)或一棟樓只需配置一個中繼集中器，每個用戶配置一個無線數(shù)傳表具就可以 了。因此，本系統(tǒng)的工程造價比其他任何系統(tǒng)造價至少低70 80%。本系統(tǒng)通過 自動檢測抄表可使供水、供電、天然氣公司或者是小區(qū)物業(yè)管理部門及時、準 確地掌握用戶用水、用電量等信息和計費的情況.，使供水、供電等的管理和服 務(wù)質(zhì)量水平躍上一個新臺階。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的網(wǎng)絡(luò)方框圖。
圖中l(wèi).無線數(shù)傳表具，2.中繼集中器，3.監(jiān)測中心。
具體實施方式
如圖1所示的是將本實用新型應(yīng)用于自來水的遠程抄表的一個實施例。
系統(tǒng)的組成如下 一種基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)，包括設(shè) 置在用戶室內(nèi)的無線數(shù)傳表具1、設(shè)置在小區(qū)或樓內(nèi)的中繼集中器2和遠程的 監(jiān)測中心3，無線數(shù)傳表具1具有RF模塊，中繼集中器2具有RF模塊和GPRS 模塊，監(jiān)測中心3具有GPRS模塊，無線數(shù)傳表具1通過RF模塊與中繼集中器 2進行無線數(shù)據(jù)傳輸，中繼集中器2通過RF模塊接收無線數(shù)傳表具1上傳的數(shù) 據(jù)，然后通過GPRS模塊與遠程的監(jiān)測中心3進行數(shù)據(jù)通信。
這里的無線數(shù)傳表1具是指無線數(shù)傳水表，它的規(guī)格與普通水表相同，精 度達到國家標準規(guī)定的計量等級。該水表在標準的數(shù)顯水表的基礎(chǔ)上結(jié)合了 RF
模塊，具有計量準確、工作穩(wěn)定可靠、功耗低、數(shù)據(jù)無漏失的特點，解決了以 往遠程數(shù)字計量誤差、怕停電、耗電量大、怕干擾的缺點。無線數(shù)傳水表可直
接使用220V市電，或采用直流電源，并配有高容量鋰電池作為后備電源。
監(jiān)測中心3包括中心站機、計算機及系統(tǒng)軟件、顯示器、打印機等設(shè)備， 中心站機與GPRS中繼集中器2的通信采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)。無線數(shù)傳 水表與GPRS中繼集中器2之間采用RF通訊。中心站機發(fā)送監(jiān)測中心3 的計算機的指令和接收無線數(shù)傳水表的信息，并將信息通過RS-232/RG45通訊 接口送入計算機。系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)軟件，它結(jié)合了國際最新軟件流行趨勢，可 在Windows98、 Windows2000、 Windows XP、 Linux等主流操作系統(tǒng)上運行。系 統(tǒng)軟件通過中心站機發(fā)布指令，對本系統(tǒng)實施監(jiān)測，負責各采集站點的配置和 網(wǎng)絡(luò)管理，同時將輸入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，可發(fā)布指令，實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)監(jiān) 測、統(tǒng)計分析和報表打印及供、停水控制等處理。中心配置的計算機(電腦)、 液晶顯示器或投影機、打印機、不間斷電源、避雷器等設(shè)備為外購通用或?qū)Ｓ?產(chǎn)品，根據(jù)抄表系統(tǒng)和用戶的需要而配置。
中繼集中器2實現(xiàn)監(jiān)測中心3與無線數(shù)傳水表1的通訊。它的功能與特點如下
A、 功能
1. 標準的AT命令界面，方便程序設(shè)計；
2. TCP/IP Internet內(nèi)嵌的協(xié)議棧，輕松互連；
3. RF接口方式，更加簡便的通訊方式；
B、 性能
1. 選用低功耗高性能的32位CPU做處理器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線， 256KBSRAM， 512KBFLASH，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)；
2. 支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸； 3. 支持TCP、 IP、 PPP、 ICMP、 UDP、 TELNET、 HTTP協(xié)議棧；
4. 一個符合IS07816-3工C卡標準的SIM卡座，支持符合GSM11. 11 和GSMll. 10，規(guī)范SIM卡；
5. 簡化的接口設(shè)計，使用無線RF接口和簡單的AT命令交互界面；
6. 更方便的電源接口，即可使用外掛電源。內(nèi)部自備供電電池；
7. 完善了GPRS網(wǎng)絡(luò)中所出現(xiàn)的假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等
功能；
8. 支持遠程控制及動態(tài)域名解析；
9. 同時更具嵌入式系統(tǒng)要求，可提供內(nèi)置式模塊(不帶外殼，可通 過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連)。
10. 軟硬件雙重看門狗，在MCU不能正常工作時，能夠自動斷電復位。 監(jiān)測中心3通過GPRS模塊發(fā)布指令，對系統(tǒng)實施監(jiān)測并進行參數(shù)設(shè)置，
同時將輸入的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用，形成各種圖 形和報表，定時或隨機在系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動態(tài)顯示，所述的監(jiān)測中心3與 現(xiàn)有的營業(yè)收費電腦系統(tǒng)連接，實現(xiàn)信息共享，并通過監(jiān)測中心3與銀行掛接， 進行銀行自動繳費計費，所述的無線數(shù)傳水表還包括IC卡功能模塊，可依據(jù) 用戶繳納水費情況控制供水或停水。 系統(tǒng)功能如下
1、自動檢測功能系統(tǒng)對水表的用水量(流量)等參數(shù)(壓力)的數(shù)據(jù)
進行采集、監(jiān)測、紀錄，并進行數(shù)據(jù)分析處理，形成各種圖形和報表，實現(xiàn)遠 程無人自動抄表。
2 、動態(tài)顯示功能可定時或隨機在自動抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動態(tài)顯示
每只水表的用水量和整個系統(tǒng)所包括水表的總水量。3 、打印功能可打印每只水表的月、年報表和月水費單，可打印總用水 量的日、月、年報表和收水費的月、年報表。
4 、數(shù)據(jù)管理功能建立歷史數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用。 對采集的用水量等數(shù)據(jù)進行累計值、平均值、最大值、最小值等的分析計算， 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫適合擴充、維護，可滿足各種規(guī)模的供水部門數(shù)據(jù)抄表和維護使用。
5 、合并、網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能本系統(tǒng)可與供水公司的服務(wù)器連接，通過局域 網(wǎng)接入供水公司現(xiàn)有用水營業(yè)收費電腦管理系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享。
6 、銀行自動繳費通過監(jiān)測中心3收費管理系統(tǒng)與銀行掛接，計費靈活 方便。
7 、可依據(jù)用戶繳納水費情況控制供水或停水，具有支持IC卡功能。 該系統(tǒng)通過自動檢測抄表可使供水公司(或小區(qū)物業(yè)管理部門)及時、準
確地掌握用戶用水量和計收水費的情況，使供水管理和服務(wù)質(zhì)量水平躍上一個 新臺階，有力地促進供水公司或小區(qū)物業(yè)部門現(xiàn)代化管理水平的提高。該系 統(tǒng)可徹底解決用水的實時管理、實時計量和遠程控制的問題，為供水公司實現(xiàn) 遠程自動計量、水量分時計費、水損分析管理和用水系統(tǒng)實時遠程監(jiān)控等現(xiàn)代 化供水管理提供了可靠的手段。該系統(tǒng)通過遠程自動抄表可減少抄表和相關(guān)的 員工人數(shù)及費用開支，降低員工勞動強度，提高抄表工作效率；該系統(tǒng)的計量 準確無誤，避免了人工疏忽的漏抄、誤抄、估抄；該系統(tǒng)的實時監(jiān)測可減少由 于管道破裂漏水、用戶違章用水等造成的水量損失；該系統(tǒng)的應(yīng)用將有效地提 高供水回收率和降低供水管網(wǎng)的運行成本。
該系統(tǒng)將計算機技術(shù)、移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)、無線數(shù)采技術(shù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 自控技術(shù)溶為一體，可自動完成用水戶水表網(wǎng)絡(luò)的遠程數(shù)據(jù)采集、紀錄、實時 監(jiān)測、統(tǒng)計分析、打印和供停水控制等管理工作。
權(quán)利要求1、一種基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)，其特征是包括設(shè)置在用戶室內(nèi)的無線數(shù)傳表具(1)、中繼集中器(2)和遠程的監(jiān)測中心(3)，多個無線數(shù)傳表具(1)和中繼集中器(2)通過短距無線通信連接，中繼集中器(2)設(shè)置在小區(qū)或樓內(nèi)，中繼集中器(2)和遠程的監(jiān)測中心(3)之間通過公共無線移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接，多個無線數(shù)傳表具(1)將采集到數(shù)據(jù)通過短距無線通信傳輸給中繼集中器(2)，中繼集中器(2)通過公共無線移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)將接收到的多個無線數(shù)傳表具(1)的數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)測中心(3)的計算機進行處理以完成抄表。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的無線數(shù)傳表具(1)具有RF模塊，所述的中繼集中器(2) 具有RF模塊和GPRS模塊，所述的監(jiān)測中心(3)具有GPRS模塊，無線數(shù) 傳表具(1)通過RF模塊與中繼集中器(2)進行無線數(shù)據(jù)傳輸，中繼集中 器(2)通過RF模塊接收無線數(shù)傳表具(1)上傳的數(shù)據(jù)，然后通過GPRS 模塊與遠程的監(jiān)測中心(3)進行數(shù)據(jù)通信。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的監(jiān)測中心(3)通過GPRS模塊發(fā)布指令，對系統(tǒng)實施監(jiān) 測并進行參數(shù)設(shè)置，同時將輸入的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng) 計分析使用，形成各種圖形和報表，定時或隨機在系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動 態(tài)顯示，所述的監(jiān)測中心(3)與現(xiàn)有的營業(yè)收費電腦系統(tǒng)連接，實現(xiàn)信息 共享，并通過監(jiān)測中心(3)與銀行掛接，進行銀行自動繳費計費，所述的 無線數(shù)傳表具(1)還包括IC卡功能模塊，可依據(jù)用戶繳納水費情況控制 供水或停水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的無線遠傳表具(1)還具有外接電源接口和內(nèi)置的后備電 池。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的監(jiān)測中心(3)包括中心站機和計算機，中心站機具有GPRS 模塊，發(fā)送監(jiān)測中心(3)的計算機的指令和接收中繼集中器(2)的數(shù)據(jù)， 并將信息通過RS-232/RG45通訊接口送入計算機。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的中繼集中器(2)具有標準的AT命令界面、TCP/IP Internet 內(nèi)嵌的協(xié)議棧、SIM卡座、更具有滿足嵌入式系統(tǒng)要求的內(nèi)置式模塊、外接 電源接口和內(nèi)部自備供電電池，內(nèi)置式模塊通過插針與嵌入式系統(tǒng)直接連 接，中繼集中器(2)與外界通過全透明及幀格式傳輸數(shù)據(jù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)， 其特征是所述的中繼集中器(2)采用低功耗高性能的32位CPU做處理 器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，256KBSRAM， 512KBFLASH，并且還具有在處理器不 能正常工作時，能夠自動斷電復位的軟硬件雙重看門狗。
專利摘要本實用新型涉及遠程信息采集系統(tǒng)，尤其涉及一種基于RF和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程抄表系統(tǒng)，包括設(shè)置在室內(nèi)的無線數(shù)傳表具、設(shè)置在小區(qū)或樓內(nèi)的中繼集中器和遠程的監(jiān)測中心，無線數(shù)傳表具通過RF模塊與中繼集中器進行無線數(shù)據(jù)傳輸，中繼集中器通過RF模塊接收無線數(shù)傳表具上傳的數(shù)據(jù)，然后通過GPRS模塊與遠程的監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)通信。在供水，供電或者天然氣公司的測控中心只需配置內(nèi)置天線的中心站機，在集中點如一個小區(qū)只需配置一個中繼集中器，因此本系統(tǒng)的工程造價。本系統(tǒng)通過自動檢測抄表可使供水、供電、天然氣公司或者是小區(qū)物業(yè)管理部門及時、準確地掌握用戶用水、用電量等信息和計費的情況，使管理和服務(wù)質(zhì)量水平躍上一個新臺階。
文檔編號G08C17/00GK201188266SQ20082003274
公開日2009年1月28日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者郝中原, 韓立春 申請人:常州天鵝科技有限公司