CN104318736A - 一种基于3g网络的四表合一的远程智能抄表*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，包括带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表、带电力载波接口的气表、数据采集器、数据集中器以及远程监控终端，所述水表、电表、热表和气表通过低压电力线载波通讯局域网与数据采集器相连，数据采集器通过ZigBee无线网络与数据集中器通信，数据集中器通过3G网络与远程监控终端通信。本发明无需另建通讯线路，投资成本少，抄表***建设周期短；采用Zigbee技术进行表具数据的集中采集与处理，功耗低，可提高***的可靠性，降低***的成本；采用3G技术进行数据的远程传输，能极大地增加***容量、提高通信质量和数据传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及远程控制***，具体涉及一种基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***。
背景技术
众所周知，传统上对于民用水表、电表、热量表和燃气表四表的计量收费和管理，大部分都是采取人员到户内手动抄数的方式：抄表人员入户读取用户用水数据，然后进行统计计费，再到用户家中收费。这种方法存在很多弊端：
1．抄表工作劳动强度大、效率低；
2．漏抄误抄不可避免；
3．从抄表到收费的周期长；
4．管理费用高；
5．易被犯罪分子冒充，存在安全隐患。
第二种抄表方式为IC 卡式预付费方式：抄表人员无需到用户处，用户通过银行划拨费用或者到自来水管理部门购买磁卡、IC 卡等，按购买额提供用量，完成收费工作。它具有限量用水，用水付费方便快捷的功能，并且不需要重新铺设线管，安装使用方便。但是国外很多发达国家不提倡这种付费方式，原因是他们认为不应该让居民因为一时未缴水费而失去使用最基本水资源的权利。
远程自动抄表***是监管部门用来对工业和生活用水、用电、用热和用气进行监测、管理和控制，以及对用户消耗量情况进行统计、分析的重要手段。它是利用集中器将智能水表采集到的数据进行保存、处理，通过网络总线与计算机相连，可根据要求与计算机之间进行信息交换。其中，集中器采集水表数据的方式以及集中器与计算机相连的方式分为有线和无线两种传输方式，其中有线方式投入成本大，需要铺设大量的通信线路与建设大型的数据中心进行数据维护。目前支持远程自动抄表方式的水表主要包括 GPRS 无线抄表、电力线载波水表、摄像直读式远传水表、固定电话通讯式远传水表和GSM无线抄表等。
（1）GPRS 无线抄表：水表具有数据计量和处理功能，数据通过无线方式（GPRS/CDMA）实现接收和发送。此类水表无需敷设线路，维护与安装方便，大多数使用国际标准业余无线频率和自制的专用通信协议。但由于单表加装无线收发装置，成本相应提高，并且经常需要更换电池，更因为占用收费的无线频点，还需交纳一定的租金和管理费；此外存在数据通信的安全问题，所以目前家用水表市场上应用很少。
（2）电力线载波水表：在国外电力线载波水表广泛应用的影响下，我国也不断在低压载波技术上力争取得进一步发展，很多机构着力研究出利用低压电力线作为通信载体的智能远传水表。但是关键的电力线载波专用芯片大都由国外的公司生产，加上我国电网的干扰比较大，所以这种水表能否可靠使用也仍在讨论，要使这种远传水表广泛应用还需要进一步研究。
（3）摄像直读式远传水表：在智能水表上安装针孔摄像头，实时拍摄水表使用水量的图像，由于水表的电流很小，所以布线方便、使用的时间长。可以通过手持机或者有线方式将用水数据的图片传输给远方的控制室。但是这种摄像直读式远传水表的成本较大，在实际应用中受发展条件制约。
（4）固定电话通讯式远传水表：由于现代家庭电话使用频繁，抄表呼入的成功率低，通讯效率无法保证。
（5）GSM无线抄表：无线通讯有很多方式，目前主要使用的是利用公共移动通讯网络。大用户有在使用的是带GSM无线网络终端的电能表、水表、气表，利用现有GSM无线网络的覆盖和加装了GSM调制解调器的服务器连网以达到远程自动抄表的目的，虽说降低了建设周期和成本，但由于带GSM无线网络终端的电能表、水表、气表由于昂贵的价格，致使很难在居民用户中大面积的推广使用。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种低成本、低功耗、投资少、***建设周期短、无线路维护费用、可靠性高、传输速率高、灵活性好、覆盖范围大的四表合一的远程智能抄表***。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，包括带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表、带电力载波接口的气表、数据采集器、数据集中器以及远程监控终端，所述带电力载波接口的水表、带电力载波接口的电表、带电力载波接口的热表和带电力载波接口的气表通过低压电力线载波通讯局域网与数据采集器相连，所述数据采集器通过ZigBee无线网络与所述数据集中器通信，所述数据集中器通过3G网络与所述远程监控终端通信。
进一步地，所述数据采集器包括控制模块、电力线载波调制解调器、CC2530无线传输模块和电源，所述电力线载波调制解调器和CC2530无线传输模块分别与所述控制模块双向电连接，所述电源为所述控制模块供电。
进一步地，所述数据集中器包括控制模块、CC2530无线传输模块、H3503G通信模块和电源，所述CC2530无线传输模块和H3503G通信模块分别与所述控制模块双向电连接，所述电源为所述控制模块供电。
进一步地，所述带电力载波接口的水表、和/或带电力载波接口的电表、和/或带电力载波接口的热表、和/或带电力载波接口的气表包括用于控制其是否关闭的电动阀。
本发明的有益效果为：
1、电力线载波通讯以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少、与电网建设同步等优点。由于利用了现有交流电源线作为通讯线路，省去了不切实际的铺线工程。而低压电力线是为传输50Hz的工频电能而铺设的。利用已有的电力线路构建低压电力载波通讯局域网采集水表、电表、热表和气表的相关数据，无需另建通讯线路，投资成本少，抄表***建设周期短，线路无需维护；且在低压电力线路建立短距离局域网的载波数据通讯，目前的技术比较成熟、可靠，因此通讯质量有保证。
2、Zigbee技术功耗低、发射功率低、低复杂度，是一种高可靠的无线数传网络，可提高***的可靠性，降低***的成本。
3、采用3G技术进行数据的远程传输，能极大地增加***容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术，可将无线通信***和Internet连接起来，从而可对终端用户提供更多更高级的服务。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细阐述：
图1为本发明基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***的结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，一种基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，包括带电力载波接口的水表1、带电力载波接口的电表2、带电力载波接口的热表3、带电力载波接口的气表4、数据采集器5、数据集中器6以及远程监控终端7，所述带电力载波接口的水表1、带电力载波接口的电表2、带电力载波接口的热表3和带电力载波接口的气表4通过低压电力线载波通讯局域网与数据采集器5相连，所述数据采集器5包括控制模块51、电力线载波调制解调器52、CC2530无线传输模块53和电源54，所述电力线载波调制解调器52和CC2530无线传输模块53分别与所述控制模块51双向电连接，所述电源54为所述控制模块51供电；所述数据集中器6包括控制模块61、CC2530无线传输模块62、H3503G通信模块63和电源64，所述CC2530无线传输模块62和H3503G通信模块63分别与所述控制模块51双向电连接，所述电源64为所述控制模块61供电。
所述数据采集器5通过ZigBee无线网络与所述数据集中器6通信，所述数据集中器6通过3G网络与所述远程监控终端7通信。
本发明的具体实施方式如下：
1. 数据采集器5通过电力线载波调制解调器52将带电力载波接口的水表1、电表2、热表3和气表4中的数据采集后，在控制模块51中进行运算处理，并进行协议的分类解析，将处理好的数据通过CC2530无线传输模块53、ZigBee网络和CC2530无线传输模块62上传到数据集中器6；
2. 一个数据集中器6可接收数个数据采集器5的数据信息，并统一通过H3503G通信模块63、3G网络发送至远程监控终端7；
工作人员对所述远程监控终端7的数据进行分析后再由远程监控终端7发送数据至数据集中器6，所述数据集中器6将所述数据发送至相应的数据采集器5，所述相应的数据采集器5根据所接收到的数据对相应的带电力载波接口的水表1、电表2、热表3和气表4进行数据采集或进行开关控制，通过所述开关控制可对超过给定用量的用户停止供水、供电、供热或供气。
Claims (4)
1.一种基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，其特征在于：包括带电力载波接口的水表（1）、带电力载波接口的电表（2）、带电力载波接口的热表（3）、带电力载波接口的气表（4）、数据采集器（5）、数据集中器（6）以及远程监控终端（7），所述带电力载波接口的水表（1）、带电力载波接口的电表（2）、带电力载波接口的热表（3）和带电力载波接口的气表（4）通过低压电力线载波通讯局域网与数据采集器（5）相连，所述数据采集器（5）通过ZigBee无线网络与所述数据集中器（6）通信，所述数据集中器（6）通过3G网络与所述远程监控终端（7）通信。
2.根据权利要求1所述的基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，其特征在于：所述数据采集器（5）包括控制模块（51）、电力线载波调制解调器（52）、CC2530无线传输模块（53）和电源（54），所述电力线载波调制解调器（52）和CC2530无线传输模块（53）分别与所述控制模块（51）双向电连接，所述电源（54）为所述控制模块（51）供电。
3.根据权利要求1所述的基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，其特征在于：所述数据集中器（6）包括控制模块（61）、CC2530无线传输模块（62）、H3503G通信模块（63）和电源（64），所述CC2530无线传输模块（62）和H3503G通信模块（63）分别与所述控制模块（61）双向电连接，所述电源（64）为所述控制模块（61）供电。
4.根据根据权利要求1至3任一项所述的基于3G网络的四表合一的远程智能抄表***，其特征在于：所述带电力载波接口的水表（1）、和/或带电力载波接口的电表（2）、和/或带电力载波接口的热表（3）、和/或带电力载波接口的气表（4）包括用于控制其是否关闭的电动阀。
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