CN100357984C - 一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，无线远程抄表***由电池供电的自动抄表无线发讯器、集中器、手抄器、管理中心组成。首先，在无线远传采集终端中设定一个最小发送的数量和最小发送的间隔时间；然后，无线远传采集终端采集表具脉冲或者直读数据自动计量，同时检查电源、防拆、防剪、磁扰表具数据。第三，当用户用水、用电量等于最小发送数量时，自动抄表无线发讯器即会将计量数据和电源电量、防拆、防剪、磁扰数据无线发送到集中器中。本发明利用在一定范围内用户用量到达最小发送量的随机性大大降低了无线通信过程中的同频干扰，降低了***功耗，大大减少了人工劳动，降低了管理费用，提高了自动化程度。

Description

一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法
一、技术领域：
本发明涉及一种自动抄表***，特别是公开一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法。
二、背景技术：
目前国内的水表、燃气表、热量表等民用智能表计大多为IC卡表，IC卡水表、燃气表、热量表等表计的优缺点本文不加以详细评述，只针对国内的无线表具(本文中的终端都指无线表具)加以说明。目前出现的无线抄表***的无线表具的传输方式都以双向通信的问答方式为主，即在表具端安装一个双向微功率无线数传模块，集中器定时向表具终端发送请求数据，当表具端收到集中器发送的数据时，将表具端的计量数据、防拆、防剪、磁扰等抄表数据发送到集中器，集中器再通过手抄器等载体传输到计算机管理中心，这样的***有几个缺点：1、***成本高，因为采用双向微功率数传模块作为无线通信传输，造成***中既要有发射部分又要有接收部分电路，从而增加了***成本。2、平均供耗大于100uA，***功耗大，因为***采用双向通信所以***必须常常处在接收状态而不能休眠，所以***功耗非常大，非常不适用于电池供电场合。3、通信可靠性差，因为集中器经常要向终端(表计)发送指令导致通信数据量非常大，常常会因为空中有很多数据在进行通信造成无线通信的同频干扰，使得通信数据常常被干扰，不能正常通信。目前还没有一种较好的方式解决这种状况。
三、发明内容：
本发明的目的是要解决好现有技术无线抄表***中终端与集中器之间通信存在的问题，水、气、热表具的无线抄表***才能很好的工作。
本发明是这样实现的：一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，无线远程抄表***由电池供电的自动抄表无线发讯器、集中器、手抄器、管理中心组成，其特征在于：
a)自动抄表无线发讯器采用电池供电，满足10uA低功耗使用年限8年要求，开阔地通信距离大于600米；
b)自动抄表无线发讯器中设定一个最小发送数量和最小发送的间隔时间和表具编号；
c)自动抄表无线发讯器采集表具脉冲或者直读数据自动计量，同时检查电源、防拆、防剪、磁扰表具数据；
d)当用户用水、用电量等于最小发送数量时，自动抄表无线发讯器即会将计量数据和电源电量、防拆、防剪、磁扰数据无线发送到集中器中，如果在最小发送时间间隔内没有满足最小发送数量的条件，则满足最小发送间隔时间时，自动抄表无线发讯器也会自动将内存的计量数据和当前电源电量、防拆、防剪、磁扰数据无线发送到集中器中；
e)手抄器将集中器中的自动抄表无线发讯器传来的数据抄取到手抄器中，然后将所有数据导入管理中心电脑***中。
所述的自动抄表无线发讯器，它由单片机、无线通讯芯片、无线通信信号处理、电源相互连接成一个***，单片机用来将直接采集水表、燃气表远传表具的脉冲信号进行自动计量，同时单片机通过中断方式时时监测表具的脉冲信号，防拆线、防剪线，以及远传表具受到非法攻击的信号；单片机还时监测电源的电量是否能够维持***工作，如果电源电量低于***设定的最小电量，单片机将产生报警并通过无线通讯芯片和无线通信信号处理电路将报警信号发射出去；无线通讯芯片和无线通信信号处理电路主要用于将***的各种数据进行无线传输。***中单片机选用爱特梅尔公司的8位单片机，所述无线通信信号处理电路选用高性能、高增益无线通信∏型滤波电路。
***中集中器和手抄器是现在技术产品，本处不作详述，手抄器专利号：CN200410024413.X，集中器专利号：CN00222265.5，无线远传采集终端的自动抄表发讯器已申请实用新型专利，申请号：200520047929.6。
***中的电源采用锂电池工作，功耗平均电流小于20uA，电池供电使用年限为6～8年，发射功率为10mW，开阔地通信距离大于600米。根据附图1，可以看出终端采集的表计计量数据、防拆、防剪、磁扰、电池电量等表计数据通过无线信号将数据发送给集中器，集中器再传到计算机管理中心。目前，国内的表计输出的信号基本上都为脉冲信号，为了节约成本，本发明将终端的采集、无线发射硬件合二为一，终端既采集表具的脉冲信号、防拆、防剪、磁扰、电池电量等数据电路，又具有无线通信电路。脉冲表具与终端的连接中，表具为双干簧管双脉冲输出表具。无线抄表***终端通过采集脉冲表具的脉冲数来计量表具的读数，同时采集防拆、防剪、磁扰、电池电量等数据。
因此，本发明具有以下优点：利用在一定范围内用户用量到达最小发送数量的随机性大大降低了无线通信过程中的同频干扰，降低了***功耗，大大减少了人工劳动，降低了管理费用，提高了自动化程度。
四、附图说明：
图1是本发明***框图；
图2是自动抄表无线发讯器与表具联系图。
五、具体实施方式：
根据附图1，本发明是一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，应用于电池供电自动抄表无线发讯器作为无线远传采集终端、集中器、手抄器、管理中心组成的无线远程抄表***。***中集中器和手抄器是现有技术产品，本发明不作详细描述。
根据附图2，自动抄表无线发讯器主要由单片机、无线通信芯片、无线通信信号处理、电源电路、电池等简单电路组成，无线发讯器的单片机直接采集水表、燃气表等远传表具发出的脉冲信号进行自动计量，同时单片机通过中断方式时时监测防拆线、防剪线、以及远传表具受到非法攻击的信号。除此之外单片机还要时时监测电源的电量是否能够维持***工作，如果电池电量低于***设定的最小电量，单片机将产生报警并通过无线通信芯片和无线通信信号处理电路将报警信号发射出去。无线通信芯片和无线通信信号处理电路主要用于将***的各种数据进行无线传输。单片机保存数据的时间可达20年。由于***平时处于休眠状态所以***整体功耗非常低，平均功耗小于20μA，满足***连续工作6到8年的要求。
根据远传表具的不同，***参数可以灵活设定，比如表具的采样时间、脉冲常数、无线通信频率、表具的初值、最小发送量、最小发送时间等***需要的参数。
无线发讯器工作原理：
在无线发讯器中设定一个最小发送的数量和最小发送的间隔时间和表具编号，无线发讯器采集表具脉冲或者直读数据自动计量，同时检查电源、防拆、防剪、磁扰等表具数据，无线发讯器判断满足最小发送的数量时将计量数据和电源电量、防拆、防剪、磁扰等数据无线发送到集中器中，如果在最小发送时间间隔内没有满足最小发送数量的条件，则满足最小发送间隔时间时将计量数据和电源电量、防拆、防剪、磁扰等数据无线发送到集中器中，手抄器将集中器中的无线远传采集终端数据抄取到手抄器中，然后将所有数据导入管理中心电脑***中。图2显示了无线发讯器和整个无线抄表***的关系。
***中的单片机选用美国爱特梅尔Atmel公司的8位单片机Atmegal88，无线通信芯片选用国外高性能无线通信芯片，无线通信电路选用高性能，高增益无线通信∏型滤波电路。电源芯片选用国外高性能电源芯片。

Claims (3)

1.一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，无线远程抄表***由电池供电的自动抄表无线发讯器、集中器、手抄器、管理中心组成，其特征在于：
a)自动抄表无线发讯器采用电池供电，满足10uA低功耗使用年限8年要求，开阔地通信距离大于600米；
b)自动抄表无线发讯器中设定一个最小发送数量和最小发送的间隔时间和表具编号；
c)自动抄表无线发讯器采集表具脉冲或者直读数据自动计量，同时检查电源、防拆、防剪、磁扰表具数据；
d)当用户用水、用电量等于最小发送数量时，自动抄表无线发讯器即会将计量数据和电源电量、防拆、防剪、磁扰数据无线发送到集中器中，如果在最小发送时间间隔内没有满足最小发送数量的条件，则满足最小发送间隔时间时，自动抄表无线发讯器也会自动将内存的计量数据和当前电源电量、防拆、防剪、磁扰数据无线发送到集中器中；
e)手抄器将集中器中的自动抄表无线发讯器传来的数据抄取到手抄器中，然后将所有数据导入管理中心电脑***中。
2.根据权利要求1所述的一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，其特征在于：所述的自动抄表无线发讯器，它由单片机、无线通讯芯片、无线通信信号处理电路、电源相互连接成一个***，单片机用来将直接采集水表、燃气表远传表具的脉冲信号进行自动计量，同时单片机通过中断方式时时监测表具的脉冲信号，防拆线、防剪线，以及远传表具受到非法攻击的信号；单片机还时监测电源的电量是否能够维持***工作，如果电源电量低于***设定的最小电量，单片机将产生报警并通过无线通讯芯片和无线通信信号处理电路将报警信号发射出去；无线通讯芯片和无线通信信号处理电路主要用于将***的各种数据进行无线传输。
3.根据权利要求2所述的一种无线抄表***终端定量定时发送计量数据的方法，其特征在于：***中单片机选用爱特梅尔公司的8位单片机，所述无线通信信号处理电路选用高性能、高增益无线通信∏型滤波电路。
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