专利名称：远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及民用表具的计量、付费系统，更具体指一种远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置。
背景技术：
随着城市建设的发展，城市居民居住的小区规模日益扩大，表具读取逐渐成为一个突出的问题，传统的抄表(例如水、电、煤表)模式是挨家挨户入室进行。这种抄表模式主要不足在于各用户与收费部门时间上难以协调、费时费力等，并带来了安全上的隐患，因此开发一种自动抄表系统迫不容缓，在自动抄表系统的不同方案中，无线传输模式因其无需布线、安装简便的优点而受到格外的重视。
现有技术中无线抄表系统中，例如我国专利号96202204.7，公开了一种多用户煤气、电、水表自动抄表装置，它在每个用户仪表的转动位置安装一个用户数据采集模块，通过检测器件，将转动信号转换成电脉冲信号，对脉冲信号进行累计计数。再将每个数据采集模块汇总连接到一个数据集中处理模块，红外抄表器通过控制数据集中处理模块对每个数据采集模块的累计结果进行读取、清零。红外抄表器通过输出接口将读取的数据向其它装置输出。该技术采用红外方式传输数据，具有传输距离短，传输不稳定的不足。
中国专利号02200581.1公开了一种利用电话线的自动抄表系统，该系统包括用户端和管理端，用户端由表具、采集器、数据处理器组成，表具将数据传输给采集器，采集器与数据处理器通过无线方式传输数据，无线发射频率为400MHz左右，数据处理器与管理端通过电话线传输数据，实现自动抄表。该系统的不足是无线方式只局限在用户端范围，要求用户必须具有电话线的硬件条件。
如果利用空间的无线信道实现远距数据传送的，其简单、方便，不需对现有的线路进行改动，传输频带较宽，通信距离长，(一般几十公里，还可通过中继站延伸到更远)，其避免布线入户，抄表入户，对旧城改造有着重要的实际意义，但这种系统面临着这样的一个问题无线数据传输存在着在建筑物对无线电信号的反射、吸收等作用下，信号传输不稳定的问题，另外表具安装位置、空间干扰等也对其稳定工作有较大影响，同时也存在功耗等问题，如何很好的解决这个问题将对整个系统的优劣性起到很大的影响，因为系统中无论哪个模块一旦出现故障，它自己不具备及时反映具体问题的功能，于是系统就无法迅速确定故障位置乃至排除，这就使整个系统丧失了自检功能，很难保证系统能长期稳定的运行，并且不便于未来的维护。
近来，跟据传统的抄表方式的现状以及目前对无线抄表系统的需求和需要重点解决的问题，我们开发了一种短距无线和有线连接方式相结合，以居民小区为基本应用对象的远程无线抄表系统，在小区范围内采用多层无线传输结构，数据逐级汇总到小区终端后再利用有线网络将数据上报，该无线远程抄表系统按功能分为表具采集模块，楼层集中器，楼栋集中器，小区数据终端和手持诊断设备。图2就是该远程无线抄表系统100结构示意图，包括表具采集模块101，楼层集中器102，楼栋集中器103，小区数据终端104，手持机105等，106为账务中心。关于远程无线抄表系统100以及系统的其余各部分，均将在与本申请同时递交的专利申请中公开，本申请是针对小区数据终端104部分所提出的。
发明内容
本实用新型的目的是针对远程无线抄表系统总体要求及其系统的各部分需要，提供一种远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，该管理装置是连接楼宇数据集中器和帐务中心之间的中间部分，实现对数字数据集中器的数据采集、汇总数据上报帐务中心、传递帐务中心命令。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，该远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置包括一数据中转管理器，该管理器还包括网络服务模块、无线网络参数管理模块、数据分析模块、无线通讯模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块，
网络服务模块与接收终端服务器双向连接，网络服务模块的输出接到无线网络参数管理模块，无线网络参数管理模块的输出接到无线通讯模块，无线通讯模块的输出接到数据分析模块并向外接收和发送无线信号，数据分析模块的输出接到楼栋集中器异常检验模块，楼栋集中器异常检验模块的输出接到网络服务模块；一接收终端服务器，包括网络服务模块、数据接收模块、命令发布模块，网络服务模块与数据中转管理器的网络服务模块双向连接，网络服务模块的输出与数据接收模块相接，数据接收模块的输出接到设备异常报警模块，命令发布模块的输出与网络服务模块相接；一系统设置客户端，该客户端为一台PC机，并与数据中转管理器相连接。
所述的数据中转管理器的数据分析模块进一步包括数据分析单元、数据备份单元，数据分析单元的输入与无线通讯模块的输出相接，数据分析单元的输出接到数据备分单元的输入，备份单元有两路输出，一路接到楼栋集中器异常检验模块，另一路接到系统设置客户端。
所述的数据中转管理器的无线网络参数管理模块进一步包括命令分析单元、对时服务单元，命令分析单元解析命令协议和查找命令目的地；对时服务单元向楼栋集中器提供对时。
所述的数据中转管理器进一步包括系统配置/监测模块、网络监控模块，系统配置/监测模块的输入与系统设置客户端输出相接，网络监控模块的输入与系统配置/监测模块的输出相接。
系统设置客户端进一步包括系统设置模块、数据库查询/导出模块，系统设置模块的输出接到数据中转管理器的系统配置/监测模块输入相接，数据库查询/导出模块的输入与数据中转管理器的数据备份单元输出相接。
所述的接收终端服务器的数据接收模块还向置于小区之外的帐务中心传送数据信号。
在本实用新型的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置中，它主要包括了一数据中转管理器、一接收终端服务器、一系统设置客户端。其中，管理器还包括网络服务模块、无线网络参数管理模块、数据分析模块、无线通讯模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块，网络服务模块与接收终端服务器双向连接，网络服务模块的输出接到无线网络参数管理模块，无线网络参数管理模块的输出接到无线通讯模块，无线通讯模块的输出接到数据分析模块并向外接收和发送无线信号，数据分析模块的输出接到楼栋集中器异常检验模块，楼栋集中器异常检验模块的输出接到网络服务模块；接收终端服务器包括网络服务模块、数据接收模块、命令发布模块，网络服务模块与数据中转管理器的网络服务模块双向连接，网络服务模块的输出与数据接收模块相接，数据接收模块的输出接到设备异常报警模块，命令发布模块的输出与网络服务模块相接；客户端为一台PC机，并与数据中转管理器相连接。数据中转管理器主要将系统的楼栋集中器的数据中转致帐务中心，对楼栋集中器是否工作正常，以及对时服务、上网连接以及进行数据备份；接收终端服务器将表具数据从数据中转管理器批量上传到接收终端服务器，接收终端服务器按照指定数据格式产生相应文数据文件，传送到指定的目录，帐务中心的命令由接收终端服务器向中转管理器传送，在收到楼栋集中器工作状况异常信号后，通过适当有效方式通知帐务中心；系统设置客户端对数据中转管理器进行系统设置，包括数据中转管理器Internet接入方式以及相关网络设置，以及楼栋集中器时间片分配方式等。因此，本实用新型的社区数据中转管理装置为远程无线抄表的实现提供了可能，该管理装置在远程无线抄表系统中起到了关键性的作用。
图1为本实用新型的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置方框原理示意图。
图2为应用本实用新型的数据中转管理装置的远程无线抄表系统示意图。
具体实施方式
为进一步说明本实用新型的上述目的、技术方案和效果，以下通过实施例结合上述各图对本实用新型进行详细的描述。
请先参阅图1所示，远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置104包括数据中转管理器1041、接收终端服务器1042以及系统设置客户端1043三大部分，下面对这三大部分的方框结构描述如下数据中转管理器1041还包括网络服务模块、无线网络参数管理模块、数据分析模块、无线通讯模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块，网络服务模块与接收终端服务器双向连接，网络服务模块的输出接到无线网络参数管理模块，无线网络参数管理模块的输出接到无线通讯模块，无线通讯模块的输出接到数据分析模块并向外接收和发送无线信号，数据分析模块的输出接到楼栋集中器异常检验模块，楼栋集中器异常检验模块的输出接到网络服务模块。
接收终端服务器1042包括网络服务模块、数据接收模块、命令发布模块，网络服务模块与数据中转管理器的网络服务模块双向连接，网络服务模块的输出与数据接收模块相接，数据接收模块的输出接到设备异常报警模块，命令发布模块的输出与网络服务模块相接；系统设置客户端1043为一台PC机，并与数据中转管理器相连接。
所述的数据中转管理器的数据分析模块进一步包括数据分析单元、数据备份单元，数据分析单元的输入与无线通讯模块的输出相接，
数据分析单元的输出接到数据备分单元的输入，备份单元有两路输出，一路接到楼栋集中器异常检验模块，另一路接到系统设置客户端。
所述的数据中转管理器的无线网络参数管理模块进一步包括命令分析单元、对时服务单元，命令分析单元解析命令协议和查找命令目的地；对时服务单元向楼栋集中器提供对时。
所述的数据中转管理器进一步包括系统配置/监测模块、网络监控模块，系统配置/监测模块的输入与系统设置客户端输出相接，网络监控模块的输入与系统配置/监测模块的输出相接。
系统设置客户端进一步包括系统设置模块、数据库查询/导出模块，系统设置模块的输出接到数据中转管理器的系统配置/监测模块输入相接，数据库查询/导出模块的输入与数据中转管理器的数据备份单元输出相接。
所述的接收终端服务器的数据接收模块还向置于小区之外的帐务中心传送数据信号。
在对上述的数据中转管理器、接收终端服务器以及系统设置客户端的结构描述之后，下面再分别对其各部份所要完成的功能再分别描述如下数据中转理器部分1，网络服务模块通过VPN同接收终端服务器建立双向连接，并实现无差错数据传输。
2，无线网络参数管理模块a，命令分析单元解析命令协议和查找命令目的地。
b，对时服务单元，向楼栋集中器提供对时，整个社区内以数据中转管理器的系统时间作为标准时间；在系统空闲时间连接时间服务器校对系统时间。
3，无线通讯功能模块通过RS232同无线收发装置通讯交换数据，实现和楼栋集中器之间的无线数据传输；面向连接的传输层协议的实现；接收各楼栋集中器发送的数据包，在传输层协议层处理后传送到数据分析模块进一步处理；将命令分析单元、对时服务单元的下行数据封装，根据对应楼栋集中器所属时间片分发命令和设置参数。
4，数据分析模块分析数据包结构、提取相应数据存入备份数据库、删除数据库过时数据。
5，楼栋集中器异常检验模块定时检测数据库内数据，统计未按时上报数据的楼栋集中器、定时提取新存入数据库的数据和楼栋集中器工作状况传至数据发送模块。
6，数据发送模块将数据封包传至网络服务模块，通过VPN网络传至接收终端服务器。
7，系统配置/监测模块主要完成a，系统配置的服务器短端，为系统设置客户端提供连接端口；b，根据系统设置客户端的命令对网络和VPN进行设置；c，监控各进程工作状况；d，操作系统出现异常时自动重新启动。
8，网络监控模块检测网络连接和VPN是否正常以及自动拨号控制。
接收终端服务器部分1，网络服务模块通过VPN同数据中转管理器建立双向连接，并实现无差错数据传输。
2，数据接收模块a，接收数据中转管理器传来的数据；b，正常数据按照一定格式存储进数据文件，并送到指定目录；c，将设备异常信息送入设备异常报警模块。
3，设备异常报警模块处理设备异常信息。
4，命令发布模块将特定命令按照协议进行封装成报，传入网络服务模块，发送到相应数据中转管理器。
系统设置客户端部分该客户端可以由普通移动电脑承担，操作系统为windows 2000/XPPro/Srv/Home。
1，系统设置模块设置数据中转管理器GUI(图形用户界面)、并设置参数封装成包发送到数据中转管理器。
2，数据库查询/导出模块a，只读方式连接数据中转管理器的备份数据库；b，进行数据库查询和特定数据导出；c，数据库查询GUI。
本实用新型的社区数据中转管理装置的整体功能以及在远程无线抄表系统所起的作用请结合图2所示并描述如下1，楼栋集中器数据汇总上报a，数据中转管理器通过无线通讯技术和社区下属的各楼栋集中器建立无线连接，汇总楼栋集中器上报的水量数据、表具和楼层集中器工作状况。
b，数据中转管理器通过公众网和位于帐务中心的数据接收终端服务器建立VPN，定时向上报数据。
c，接收终端服务器根据指定数据格式生成相应数据文件，上报帐务中心管理服务器数据文件格式待定。
2，传递帐务中心命令通过数据接收终端服务器→数据中转管理器→楼栋集中器的传递路线向各级集中器传递帐务中心的命令，由于系统中不能主动连接下级设备，命令只能在下次连接建立时传递。
3，数据备份数据中转管理器备份最近四个月的用量信息，数据备份于数据中转管理器本地数据库。
4，楼栋集中器工作状况汇报数据中转管理器检验楼栋集中器工作状况，并向帐务中心报告工作异常的楼栋集中器，若多次未能按时上报数据的楼栋集中器定为异常。
6，对时服务数据中转管理器向楼栋集中器提供对时，整个社区内以数据中转管理器的系统时间作为标准时间，数据中转管理器在连接到internet时利用闲余时间同时间服务器对时。
7支持多种上网方式数据中转管理器支持以下四种通用上网方式，1)PPP，2)ADSL，3)Cable，4)Direct connect需要说明的是，在本实用新型的数据中转管理装置中，数据中转管理器与接收终端服务器之间可通过有线网络进行联接，在数据中转管理器和接收终端服务器的前端均设有防火墙(见图1)。
为了适应远程无线抄表系统的要求，该社区数据中转管理装置要考虑到稳定性、安全性以及数据传输准确性。
稳定性，由于数据中转管理器和接收终端服务器处于长期持续工作状态。除了需要考虑操作系统的稳定性外，系统服务中相应的应用程序也必须保持稳定运行的状态。除了对程序作必要的优化外，应该对程序的运行状态作监测，智能自适应调整整个系统。
安全性由于数据中转管理器及抄表系统用于各种水、电、煤收费的用途，数据安全性至关重要。系统本身和数据传输过程中有必要对数据安全性作充分的考虑，以保证系统不被人为非法侵入破坏，数据传输过程中不被人为非法篡改。
数据传输准确性与安全性类似的理由，数据传输的准确率严重影响到整个系统的实用性，在具体的传输协议和程序优化中应该重点考虑。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型权利要求书的范围内。
权利要求1.一种远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于该管理装置包括一数据中转管理器，该管理器还包括网络服务模块、无线网络参数管理模块、数据分析模块、无线通讯模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块，网络服务模块与接收终端服务器双向连接，网络服务模块的输出接到无线网络参数管理模块，无线网络参数管理模块的输出接到无线通讯模块，无线通讯模块的输出接到数据分析模块并向外接收和发送无线信号，数据分析模块的输出接到楼栋集中器异常检验模块，楼栋集中器异常检验模块的输出接到网络服务模块；一接收终端服务器，包括网络服务模块、数据接收模块、命令发布模块，网络服务模块与数据中转管理器的网络服务模块双向连接，网络服务模块的输出与数据接收模块相接，数据接收模块的输出接到设备异常报警模块，命令发布模块的输出与网络服务模块相接；一系统设置客户端，该客户端为一台PC机，并与数据中转管理器相连接。
2.如权利要求1所述的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于所述的数据中转管理器的数据分析模块进一步包括数据分析单元、数据备份单元，数据分析单元的输入与无线通讯模块的输出相接，数据分析单元的输出接到数据备分单元的输入，备份单元有两路输出，一路接到楼栋集中器异常检验模块，另一路接到系统设置客户端。
3.如权利要求1所述的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于所述的数据中转管理器的无线网络参数管理模块进一步包括命令分析单元、对时服务单元，命令分析单元解析命令协议和查找命令目的地；对时服务单元向楼栋集中器提供对时。
4.如权利要求1-3任一项所述的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于所述的数据中转管理器进一步包括系统配置/监测模块、网络监控模块，系统配置/监测模块的输入与系统设置客户端输出相接，网络监控模块的输入与系统配置/监测模块的输出相接。
5.如权利要求1或3所述的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于系统设置客户端进一步包括系统设置模块、数据库查询/导出模块，系统设置模块的输出接到数据中转管理器的系统配置/监测模块输入相接，数据库查询/导出模块的输入与数据中转管理器的数据备份单元输出相接。
6.如权利要求1所述的远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，其特征在于所述的接收终端服务器的数据接收模块还向置于小区之外的帐务中心传送数据信号。
专利摘要一种远程无线抄表系统的社区数据中转管理装置，它主要包括一数据中转管理器、一接收终端服务器、一系统设置客户端。数据中转管理器主要将系统的楼栋集中器的数据中转至帐务中心，对楼栋集中器是否工作正常，以及对时服务、上网连接以及进行数据备份；接收终端服务器将表具数据从数据中转管理器批量上传到接收终端服务器，接收终端服务器按照指定数据格式产生相应文数据文件，传送到指定的目录，帐务中心的命令由接收终端服务器向中转管理器传送；系统设置客户端对数据中转管理器进行系统设置，本数据中转管理装置为远程无线抄表的实现提供了可能，并在远程无线抄表系统中起到了关键性的作用。
文档编号G06F17/40GK2775944SQ20052003955
公开日2006年4月26日 申请日期2005年2月5日 优先权日2005年2月5日
发明者王晓东, 陈明吉, 宋勇, 康兰英, 吴迈, 周亚宁, 鲍士荣, 胡碧君 申请人:上海自来水市北科技有限公司, 上海无线通信研究中心