專利名稱：一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)中無線通訊數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)募衅?，具體地說是一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器。
背景技術(shù)：
城市公共事業(yè)的抄表收費工作，傳統(tǒng)方式一直是采取人工入戶抄表收費。近十幾年來，隨著信息技術(shù)的不斷進步，IC卡表、有線、無線遠傳抄表系統(tǒng)以及GPRS定位系統(tǒng)等諸多自動化抄表手段蓬勃發(fā)展。在技術(shù)不斷進行革新和淘汰的過程中，城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)成為國內(nèi)外公認的城市公共事業(yè)信息化、自動化綜合管理的最為有效和極具發(fā)展前途的技術(shù)手段。城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)對住宅樓內(nèi)數(shù)據(jù)采集的方法主要有兩種。一是人工持手抄器在樓外逐戶抄表，僅解決了入戶困難的問題，仍是原始繁瑣的人工抄表效率極低；二是由集中器鏈接多臺中繼器實現(xiàn)第一層雙向數(shù)據(jù)通訊，再由中繼器鏈接固定數(shù)量的采集器實現(xiàn)第兩層雙向數(shù)據(jù)通訊，由此構(gòu)建樹形結(jié)構(gòu)的無線通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)抄表。該方案是當前市場應(yīng)用較多的主流方案，其缺陷主要是數(shù)據(jù)漏采情況嚴重，無線通訊可靠性差。由于國家無委會對無線通訊頻率和功率的管制，同時住宅樓房造型各異，鋼筋構(gòu)成的金屬屏蔽網(wǎng)，以及其他金屬構(gòu)件的阻礙和屏蔽作用，使得無線信號嚴重衰減，都嚴重影響限制了無線信號的數(shù)據(jù)采集與傳輸，一些住宅樓偏僻、邊緣、角落的用戶影響更大。所以無線信號采集經(jīng)常漏采和丟失。另外，該方案設(shè)備復雜、故障率高、成本高、安裝調(diào)試困難、售后服務(wù)量大。由于上述多種原因，城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)中無線通訊數(shù)據(jù)的采集與傳輸?shù)目煽啃詥栴}，一直是困擾業(yè)內(nèi)的老大難技術(shù)問題，嚴重的制約了城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，其目的是實現(xiàn)準確可靠的無線通訊數(shù)據(jù)采集與傳輸。本實用新型的技術(shù)方案為一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，集中器與多個分控器通過通訊電纜相連接，并與各計量表的地址采集器無線通信連接；所述集中器還與外部網(wǎng)絡(luò)無線通信連接。所述集中器由控制單元(I)連接上行模塊(2)、下行模塊(3)、分控天線通訊接口
(4)，還包括接收控制單元(I)發(fā)送的控制命令的分控繼電器￠);所述控制單元(I)由開關(guān)電源(5)將外部電源轉(zhuǎn)換給其供電；所述上行模塊(2)連接外部網(wǎng)絡(luò)；所述下行模塊(3)與所述各計量表中的地址采集器無線通信連接。所述分控天線通訊接口(4)包含多個接口。所述分控器包括CPU (7)、通訊接口(8)以及下行模塊(9);所述CPU (7)分別連接通訊接口(8)和下行模塊(9);通訊接口(8)連接分控天線通訊接口(4);下行模塊(9)連接各計量表中的地址采集器。本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點I.通過本實用新型的實施，使城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)具有了設(shè)備簡單、安裝維修方便、成本低、故障率低等諸多優(yōu)點，系統(tǒng)的可靠性大大提高。2.徹底實現(xiàn)了城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)無遺漏，極大地提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目煽啃浴?br>
圖I是本實用新型的分控天線式集中器結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實用新型的集中器結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型的分控器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。本實用新型的分控天線式集中器(圖I)由集中器(圖2)、分控器(圖3)和通訊電纜組成。其設(shè)計思想是剔除傳統(tǒng)無線遠傳抄表系統(tǒng)中的中繼器環(huán)節(jié)，通過安裝在不同位置和不同方向上的分控天線式集中器里的多臺分控器直接與住宅樓內(nèi)包括偏僻、死角處的確定地址的戶表采集器(下稱地址采集器)鏈接實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊。簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了設(shè)備和故障隱患?？煽繙蚀_的實現(xiàn)了無線通訊的數(shù)據(jù)采集和傳輸，杜絕了漏采數(shù)據(jù)的情況發(fā)生。本實用新型通過一種時序的工作方式，分成七步工作過程，實現(xiàn)了集中器——采集器的雙向數(shù)據(jù)通訊。七步工作過程是喚醒過程——同步過程——數(shù)據(jù)采集過程——數(shù)據(jù)處理過程一直接呼叫過程一休眠過程一上行通道數(shù)據(jù)傳輸過程，共七步工作過程完成了數(shù)據(jù)采集和傳輸。分控天線式集中器的結(jié)構(gòu)與功能如下I、分控天線式集中器本實用新型的分控天線式集中器如圖I所示，由集中器、分控器以及通訊電纜三部分構(gòu)成。集中器除正常完成與上行通道的雙向通訊，還可經(jīng)由通訊電纜與多路分控器連接，實現(xiàn)下行通道的雙向數(shù)據(jù)通訊。其功能是集中器下行模塊(3)的天線與各路分控器下行模塊(9)的天線實現(xiàn)并行操作，可以在不同位置、不同方向上，同時與各地址采集器可靠準確的進行下行通道的雙向數(shù)據(jù)通訊。2、集中器如圖2所示，集中器硬件部分由控制單元(I)、上行模塊(2)、下行模塊(3)、各接口
(4. I)、接口(4. 2)、接口 (4. 3)......分控繼電器(6)、開關(guān)電源(5)等器件構(gòu)成，集中器經(jīng)
由接口(4. I)、接口(4. 2)、接口(4.3).....與各分控器通過通訊電纜鏈接構(gòu)成了分控天線式集中器，它們內(nèi)部之間輸入和輸出的是各種有線連接的電信號，對外部輸入和輸出的是無線數(shù)字信號；軟件部分除了常規(guī)集中器的控制軟件以外，增加了多路分控天線通訊控制軟件、電源控制軟件等其他控制功能的軟件。使得分控天線式集中器可以實現(xiàn)集中器與地址采集器和多路分控器與地址采集器的并行雙向數(shù)據(jù)采集功能。從而實現(xiàn)了本實用新型的設(shè)計功能，具體功能描述如下。功能說明控制單元(I):它是分控天線式集中器的核心部件，由CPU及相關(guān)外設(shè)器件構(gòu)成，具有數(shù)據(jù)通訊控制、數(shù)據(jù)采集控制、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲等綜合功能；上行模塊(2):它由專用的標準通訊模塊構(gòu)成，銜接上行通道(包括有互聯(lián)網(wǎng)、GPRS、CDMA等公共數(shù)據(jù)網(wǎng)或自主局域網(wǎng)等)有與控制單元I之間的各種雙向數(shù)據(jù)通訊；下行模塊(3):它由專用的標準通訊模塊構(gòu)成，銜接控制單元I與下行通道各地址采集器之間的雙向數(shù)據(jù)通訊；分控天線通訊接口(4)(接口(4.I)、接口(4. 2)、接口(4.3)):它由 RS232、485 或M-BAS等標準模塊構(gòu)成，銜接控制單元(I)與圖I的各分控器之間的雙向數(shù)據(jù)通訊；開關(guān)電源(5):它由合適的標準電源模塊構(gòu)成，為集中器提供電源；分控繼電器(6):它由適合的控制繼電器構(gòu)成，為分控器提供電源控制。2、分控器分控器由CPU(7)、通訊接口(8)以及下行模塊(9)等硬件和分控天線通訊軟件構(gòu)成。使得分控器CPU(7)經(jīng)由通訊接口(8)與集中器分控天線通訊接口(4)連接，由控制單元(I)指揮實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊。同時CPU(7)通過下行模塊(9)與各地址采集器實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊。功能說明CPU(7):它是分控器的核心部件，它由CPU芯片構(gòu)成，用于控制處理數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)緩沖和數(shù)據(jù)通訊等功能；通訊接口(8):它由RS232、485或M-BAS等標準模塊構(gòu)成，銜接各分控天線通訊接口⑷與CPU(7)之間的雙向數(shù)據(jù)通訊；下行模塊(9):它由專用的標準通訊模塊構(gòu)成，銜接CPU(7)與各地址采集器之間的雙向數(shù)據(jù)通訊。3、連接線集中器與分控器之間可以通過M-BAS總線方式連接，也可以通過RS485、RS232等通訊總線方式鏈接。本實用新型技術(shù)方案的具體實施方式
如下(I)喚醒指令工作過程無線遠傳抄表系統(tǒng)中地址采集器，平時都處于休眠狀態(tài)。如圖2所示，當上行信道通過上行模塊(2)向控制單元(I)發(fā)出數(shù)據(jù)采集指令后，控制單元(I)通過下行模塊(3)向下行通道地址采集器，下達喚醒指令；同時，通過分控天線通訊接口(4)分別向各路分控器(見圖3)，下達相應(yīng)的操作指令。由通訊接口(8)接受操作指令，通過CPU(7)運算處理后，經(jīng)下行模塊(9)向下行通道地址采集器發(fā)出喚醒指令。此時喚醒指令工作過程結(jié)束。(2)同步指令工作過程各地址采集器喚醒之后，控制單元(I)通過下行模塊3向下行通道地址采集器，下達同步指令；同時，通過分控天線通訊接口(4)分別向各路分控器，下達相應(yīng)操作指令。如圖3所示，由通訊接口(8)接受操作指令，通過CPU (7)運算處理后，經(jīng)下行模塊(9)向下行通道地址采集器發(fā)出同步指令。到此同步指令工作過程結(jié)束。(3)數(shù)據(jù)采集工作過程如圖2所示，各地址采集器同步時間確定后，按照各自運算的時間，依據(jù)時序工作方式發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)下行模塊(3)直接將數(shù)據(jù)存儲于控制單元(I)的存儲器中；或者經(jīng)圖3中，下行模塊(9)間接將數(shù)據(jù)存儲于CPU(7)中的存儲器中。到此數(shù)據(jù)采集工作過程結(jié)束。(4)數(shù)據(jù)處理工作過程控制單元(I)分別向各路分控器下達數(shù)據(jù)處理指令，各路分控器分別將所存儲的數(shù)據(jù)傳送至控制單元(I)中。控制單元(I)對全部數(shù)據(jù)進行運算處理。如果全部地址采集器數(shù)據(jù)采集無有遺漏，則進入休眠工作狀態(tài)；若發(fā)生數(shù)據(jù)采集遺漏，則按遺漏數(shù)據(jù)的地址進入直接呼叫工作狀態(tài)。到此數(shù)據(jù)處理工作過程結(jié)束。
·[0052](5)直接呼叫指令工作過程由控制單元(I)通過下行模塊(3)或各路分控器，直接向各遺漏地址采集器的地址直接呼叫。當遺漏地址采集器接到呼叫指令后，將各遺漏地址采集器的數(shù)據(jù)發(fā)送到下行模塊(3)或下行模塊(9)中。重復上述數(shù)據(jù)處理工作過程，完成遺漏數(shù)據(jù)處理。到此直接呼叫指令工作過程結(jié)束。(6)休眠指令工作過程當直接呼叫指令工作過程結(jié)束后，控制單元(I)通過下行模塊(3)或各路分控器下行模塊(9)向全部地址采集器發(fā)出休眠指令，則各地址采集器進入休眠狀態(tài)。到此休眠指令工作過程結(jié)束。(7)傳上行通道數(shù)據(jù)指令控制單元(I)將處理完畢的全部地址采集器數(shù)據(jù)，通過上行模塊(2)經(jīng)上行通道將數(shù)據(jù)傳輸出去。
權(quán)利要求1.一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，其特征在于集中器與多個分控器通過通訊電纜相連接，并與各計量表的地址采集器無線通信連接；所述集中器還與外部網(wǎng)絡(luò)無線通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，其特征在于所述集中器由控制單元(I)連接上行模塊(2)、下行模塊(3)、分控天線通訊接口(4)，還包括接收控制單元⑴發(fā)送的控制命令的分控繼電器(6);所述控制單元⑴由開關(guān)電源(5)將外部電源轉(zhuǎn)換給其供電；所述上行模塊(2)連接外部網(wǎng)絡(luò)；所述下行模塊(3)與所述各計量表中的地址采集器無線通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，其特征在于所述分控天線通訊接口(4)包含多個接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器，其特征在于所述分控器包括CPU(7)、通訊接口(8)以及下行模塊(9);所述CPU(7)分別連接通訊接口(8)和下行模塊(9);通訊接口(8)連接分控天線通訊接口(4);下行模塊(9)連接各計量表中的地址采集器。
專利摘要本實用新型涉及一種無線遠傳抄表系統(tǒng)的分控天線式集中器。本實用新型的集中器與多個分控器通過通訊電纜相連接，并與各計量表的地址采集器無線通信連接；所述集中器還與外部網(wǎng)絡(luò)無線通信連接。本實用新型具有設(shè)備簡單、安裝維修方便、成本低、故障率低等諸多優(yōu)點，系統(tǒng)的可靠性大大提高，徹底實現(xiàn)了城市住宅無線遠傳抄表系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)無遺漏，極大地提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目煽啃浴?br> 文檔編號G08C17/02GK202523198SQ20122004435
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者黃汴榮 申請人:沈陽遠方計控系統(tǒng)有限公司