专利名称：无线远程抄表系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程无线抄表系统，尤其涉及一种应用在小区内，数据通过多层无线网络逐层上传，再经由社区表具数据中转管理装置通过有线方式传至账务中心的远程无线抄表系统。
背景技术：
随着城市建设的发展，居民小区规模日益扩大，表具读取逐渐成为一个突出的问题，传统的抄表模式是挨家挨户入室进行，主要的不足在于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如我国专利号96202204.7，公开了一种多用户煤气、电、表具自动抄表装置，它在每个用户仪表的转动位置安装一个用户数据采集单元，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。再将每个数据采集单元汇总连接到一个数据集中处理单元，红外抄表器通过控制数据集中处理单元对每个数据采集单元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他装置输出。该技术采用红外方式传输数据，具有传输距离短，传输不稳定的缺陷。
在中国专利号02200581.1中，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，其具有简单、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。
发明内容
本发明是为了克服目前无线抄表系统中存在的缺陷而开发的一种短距离将无线和有线通讯方式相结合的、以社区为基本应用对象的远程无线抄表系统，该系统在社区范围内采用多层无线传输的结构接收数据，然后将数据汇总后利用有线网络将数据上报、结算，方便了各类表具的抄表和用户的缴费、以及系统设备的维修。
本发明采取的技术方案是无线远程抄表系统，其特点是，包括设置在用户室内的各类表具、设在每楼栋各楼层的楼层集中器、设在每楼栋的楼栋集中器、设在小区管理中心的社区表具数据中转管理装置、手持机以及设在管辖区域的账务中心；所述的社区表具数据中转管理装置包括数据中转管理器、接收终端和系统设置客户端；各类表具、楼层集中器、楼栋集中器、社区表具数据中转管理装置中的数据中转管理器以及手持机之间采用无线传输信号，社区表具数据中转管理装置的数据中转管理器与接收终端之间采用有线网络传输信号；接收终端与账务中心之间、以及数据中转管理器与系统设置客户端之间采用数据线传输数据。
上述无线远程抄表系统，其中，所述的有线网络的两端设有防火墙。
上述无线远程抄表系统，其中，所述的表具为无线表具，包括脉冲表具本体、提供该脉冲表具工作的电源、以及设在脉冲表具本体正面的显示屏；还包括一数据采集端、一表具数据采集处理单元、一射频收发单元、以及一天线；所述的数据采集端与表具的输出端连接，数据采集端的输出端与表具数据采集处理单元的输入端连接，所述的表具数据采集处理单元与射频收发单元双向连接，所述的射频收发单元通过天线收发无线信号。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的楼层集中器包括一电源单元、一接口单元、一控制单元、以及一射频收发单元、一时钟单元；所述的电源单元用于将交流电变换为直流电，提供接口单元、控制单元以及射频收发单元的工作电源；所述的控制单元通过接口单元接收来自该楼栋中各楼层发来的数据，经数据处理后通过射频收发单元传输到社区表具数据中转管理装置；所述的控制单元通过SPI总线与射频收发单元通讯，通过I2C总线与RTC时钟单元通讯。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的楼栋集中器包括一电源单元、一接口单元、一控制单元、以及一射频收发单元、一时钟单元；所述的电源单元用于将交流电变换为直流电，提供接口单元、控制单元以及射频收发单元的工作电源；所述的控制单元通过接口单元接收来自该楼栋中各楼层发来的数据，经数据处理后通过射频收发单元传输到社区表具数据中转管理装置；所述的控制单元通过SPI总线与射频收发单元通讯，通过I2C总线与RTC时钟单元通讯。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的社区表具数据中转管理装置中的数据中转管理器包括系统管理模块、网络服务/监控模块、无线网络参数管理模块、无线通信功能模块、数据分析模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块以及无线收发模块；所述的用于集中控制管理其他功能模块；所述的网络服务/监控模块通过VPN与接收终端服务器建立双向联系；所述的无线网络参数管理模块接收来自网络服务/监控模块的标准时间及其他信息，提供给无线通信功能模块；所述的无线通信功能模块数据线与无线收发模块通信交换数据，实行与楼栋集中器之间的无线数据传输；所述的数据分析模块用于分析数据包结构，并提取相应的数据存入备份数据库；所述的楼栋集中器异常检验模块用于定时检测数据库内的数据，并将楼宇集中器的工作情况传至数据发送模块；所述的数据发送模块用于将数据包传至网络服务/监控模块，并通过有线网络传至接收终端服务器；所述的无线收发模块用于收发无线信号。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的社区表具数据中转管理装置中的接收终端服务器包括网络服务模块、数据接收模块、设备异常报警模块以及命令发布模块；所述的网络服务模块用于通过有线网络与数据中转管理器建立双向联系；所述的数据接收模块用于接收数据中转管理器传来的信息，如属正常数据则存储进数据文件，如属设备异常信息则送入设备异常报警模块；所述的设备异常报警模块用于处理设备异常信息；所述的命令发布模块用于将特定的命令按照协议封装成报文，传入网络服务模块，发送到相应的数据中转管理器。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的社区表具数据中转管理装置中的系统设置客户端由一台计算机构成，用于通过WEB浏览器查询用户数据以及进行系统参数的设置。
上述远程无线抄表系统，其中，所述的手持机包括外壳、设在外壳面板的键盘和显示屏、设在外壳内的控制电路以及提供各电路工作的工作电源；所述的控制电路包括与键盘电连接的键盘电路、驱动显示屏显示的液晶模块、以及一中央控制处理单元、一射频收发单元、一天线、一串口模块、一实时时钟电路、一复位电路；所述的中央控制处理单元的输入端分别与实时时钟电路和复位电路的输出端连接，所述的中央控制处理单元还分别与射频收发单元、串口模块及键盘电路双向连接，该中央控制处理单元与液晶模块连接；所述的射频收发单元通过天线收发无线信号；所述的串口模块与远程无线抄表系统的各终端建立通讯。
由于本发明采用了以上的技术方案，可以达到以下技术效果1、实时用水、用气、用电量监测对远程表每间隔一段时间采集一次数据，计算出时用水量，可以实现对每个表的用量进行实时监测；设置重要表，对重要表的用量进行实时监测；对小区的总用水、用气、用电量实时监测。
2、远程表异常判断对每个表来说，建立异常表数据库，根据连续采集的数据进行判断，可以判断出表的异常情况，报告异常表，为表的管理提供信息。
3、分析用水、用气、用电的规律对远程表的用水、用气、用电量数据进行分析，包括最高/低/平均日的“时-用量”情况分析，和最高/低/平均月的“日-用量”情况分析。
4、提供GIS系统和管网建模数据接口将小区作为公司供配水、电、气管网上的节点，系统可以向GIS系统和管网建模提供该节点的节点流量数据。
5、远程表具自动抄表收费每月抄表时，读取表具实时数据，通过与营业收费系统的接口，将远程抄表系统与营业收费系统连接起来，实现自动抄表开帐。
本发明的具体特征性能由以下的实施例及其附图进一步描述。
图1是本发明的系统总结构示意图。
图2是本发明的表具的电路结构示意图。
图3是本发明表具的表具数据处理单元的电方框图。
图4是本发明中表具的工作流程示意图。
图5是本发明的楼层集中器的电路结构示意图。
图6是本发明的楼层集中器中的控制单元的电方框图。
图7是本发明的楼层集中器的工作流程示意图。
图8是本发明的楼栋集中器的电路结构示意图。
图9是本发明的楼栋集中器中的控制单元的电方框图。
图10是本发明的楼栋集栋器的工作流程示意图。
图11是本发明的社区表具数据中转管理装置的电方框结构示意图。
图12是本发明的社区表具数据中转管理装置的工作流程示意图。
图13是本发明中手持机的外形结构示意图。
图14是本发明中手持机的电路结构示意图。
图15是本发明的手持机中的中央处理控制单元的电方框图。
图16是本发明手持机的工作流程示意图。
图17是本发明无线远程抄表系统的工作原理流程图。
具体实施例方式
请参阅图1，这是无线远程抄表系统的结构示意图。本发明无线远程抄表系统100包括设置在用户室内的各类表具1、设在每楼栋各楼层的楼层集中器2、设在每楼栋的楼栋集中器3、设在小区管理中心的社区表具数据中转管理装置4、手持机5以及管辖区域表具使用费用的账务中心6。各类表具包括目前用户大量使用的燃气表、水表、电表等。社区表具数据中转管理装置4包括数据中转管理器41、接收终端服务器42和系统设置客户端43；各类表具1、楼层集中器2、楼栋集中器3、社区表具数据中转管理装置4以及手持机5之间采用无线通讯方式A传输信号；社区表具数据中转管理装置4中的数据中转管理器41与接收终端服务器42之间采用有线网络B传输信号；接收终端服务器42与账务中心6之间、以及数据中转管理器41与系统设置客户端43之间采用数据线传输数据。在有线网络B的两端各设有一防火墙44。
系统中心节点内部网络和外部采用网络入侵检测，提供实时检测，对网络攻击提供跟踪、分析、审计和必要的响应。网络入侵检测系统由安全探测引擎和安全控制中心两部分组成，安全探测引擎负责对本网络内部的数据流进行实时自动攻击识别和响应；安全控制中心负责对整个网络的入侵检测系统进行管理与配置。入侵检测系统可以和防火墙实现互动，通过相应的设置可以使入侵检测系统在发现网络入侵行为时，自动控制防火墙，切断非法的网络连接，从而保护内网的安全。
请参阅图2，这是本发明无线表具的结构示意图。本发明无线表具1包括表具数据采集处理单元11、射频收发单元12、电压监控芯片13、射频开关14、发光二极管15、复位电路16、TTL串口通讯模块17、数据采集端18。
其中，表具数据采集端18从脉冲表具获得脉冲信号，并将脉冲信号传输给表具数据采集处理单元11。表具数据采集处理单元11采用一CPU单片机构成，该单片机的型号例如为MSP430F149；表具数据采集处理单元11采集表具脉冲，将累积数据按照动态申请的时间片通过无线方式上报给楼层集中器。同时表具数据采集处理单元11可以将脉冲信号转换为电数据储存起来，供其它终端抄录使用。
电压控制芯片13与表具数据采集处理单元11相连，该电压控制芯片的型号例如为R3111H301C芯片，当输入电压低于3.0V，输出低电平，电路板中利用这个信号作为弱电检测。
复位电路16与表具数据采集处理单元11相连，提供复位键，用于激活表具和楼层集中器连接，进行功能检测并以发光二极管LED指示工作状态。
TTL串口通讯17与表具数据采集处理单元11双向连接，用于与手持机进行通讯连接，以设置表具模块的参数等。
发光二极管15与表具数据采集处理单元11相连接，在测试时候使用，以提供直观的信号。
表具数据采集处理单元11并与射频收发模块12双向连接。射频收发模块12采用无线收发芯片例如型号为CC20。在本实施例中，编程CC20为GFSK调制信号，传输速率为4800Baud，工作频带是434.0MHZ～434.5MHZ。
射频开关14与射频收发模块12相连接，射频开关14例如使用芯片HMC154S8。
请参阅图3。本发明无线表具中的表具数据采集处理模块11按照功能划分包括系统管理模块111、数据采集模块112、数据分析模块113、数据存储模块114、无线通信模块115、中断处理模块116、定时器模块117、串口通信模块118、命令分析模块119、参数处理模块200、参数存储模块201、无线测试模块202，其中系统管理模块用于协调控制系统的整体流程和个功能单元的调度以及低功耗控制。
数据采集模块用于采集表具脉冲数据。
中断处理模块用于调度数据采集模块以中断的形式通知系统管理模块，以保证对水量的精确计量。
数据分析模块用于对采集的水量脉冲进行分析处理，判断越界、报警，进行水量累计。
数据存储模块用于将得到的水量数据按照已经的格式进行数据组合并存储。
无线通信模块用于无线通信模块负责无线数据的收发；将水量、报警数据打包发送以及接收参数设置数据，发送接收无线信号测试数据等。
定时器模块用于按照系统参数设置，定时器模块定时调用数据存储模块和无线通信模块发送水量、报警数据。
串口通信模块用于与手持机通信，发送接收串口数据。
命令分析模块用于分析手持机命令，按协议划分功能。
参数处理模块用于接收手持机的参数设置命令，修改系统的相应参数。同时响应手持机的参数读取指令，返回系统的参数，状态。
参数存储模块用于存储设置的参数。
无线测试模块用于响应手持机的无线测试，并返回场强等参数。
该表具数据采集处理单元与表具相连接，可以完成数据采集、传输和报警以及功能测试，参数设置和读取。该单元平时工作在低功耗状态。
当时钟到达设定的上报时间，该表具数据采集处理单元上报数据，上报数据包括警报数据和表具显示的用量数据，它详细记载了自上次汇报数据到本次的用量变化过程。
如果当次上报数据失败，间隔12小时后(半个周期)，该表具数据采集处理单元会尝试再次进行连接。
通讯完毕后，在两种情况下，该表具数据采集处理单元会进入底功耗工作状态，分别是①上报时间到，定时器中断，程序退出低功耗，并置上报数据标志为真；②通过串口通讯，手持机设置模块进入测试模式(在测试模式，程序等待无线数据，并对测试信号做出响应，通过这种方式，手持机可以测试相关模块的发射功率和灵敏度)。
表具程序在定时器中断中查询水量脉冲信号的状态，保存水量脉冲值，并按照抄表间隔保存，到达上报时间后表具模块将缓冲区中的水量数据上报给楼层集中器。
表具模块采集水量脉冲，并将数值按照设置的抄表间隔参数记录下来，但是并不是每次都将数据发送出去，而是在每天的某个时刻才将数据发送，所以这时候上报的数据是累计数据。
表具在各自时间片内同楼层集中器交换数据。时间片指用于设定各表具上报顺序的时间序列。表具的时间片并非初始就固定好的，而是在安装的时候，当表具第一次和楼层集中器通讯连接的时候，由楼层集中器动态分配给它。
请参阅图4，这是本发明中表具结合水表采集数据的实施例的工作流程图。
水表的工作流程按照功能可以划分为两部分，图4a是水量的采集、存储和上报，图4b是系统设置和测试功能。
a、水量的采集、存储和上报。在这个流程中，1-1水量脉冲首先以中断的形式被表具模块采集；1-2脉冲的中断信息交给脉冲处理程序，脉冲处理程序完成对脉冲信息的分析、累积；1-3处理完的水量数据由临时数据存储程序存储在系统的缓存中；1-4定时器程序按照系统参数的要求，每隔一定的时间间隔对水量数据调用数据组合程序，将水量数据按照固定的格式进行打包；1-5定时器程序按照系统参数的要求，在每天的固定时间调用数据分析/打包程序，并将分析得到的报警和水量数据通过无线发送出去。
b、系统设置、测试。在这个流程中，
2-1手持机首先通过串口将数据设置到本发明无线表具中的水表；2-2水表接收到数据，并对命令进行分析，分别交给参数设置、参数读取和无线信号测试等不同的功能模块进行处理；2-3在参数设置程序中，表具数据采集处理单元接收到参数命令，并对相应的参数作修改，最后将参数存储到系统的固定缓存中；系统内部初始化，以适应新的参数配置；2-4如果接收到的是读取信息命令，表具模块响应相应的参数要求，整理内部的状态信息，数据打包并返回；2-5在信号测试数据程序中，水表打开无线测试功能，响应手持机的无线测试，并返回场强等参数。
请参阅图5，这是本发明中的楼层集中器结构示意图。楼层集中器2包括一电源单元21、一接口单元22、一控制单元23、以及一射频收发单元24、一时钟单元25。电源单元21包括AC/DC转换器211及DC/DC电源模块212，用于将交流电变换为直流电，提供接口单元、控制单元以及射频收发单元等电路的工作电源。还包括一RTC后备电池213，当交流电断电时，电源切换自动切换到后备电池213，用后备电池为RTC实时时钟单元25供电。
控制单元23通过接口单元接收来自该楼栋中各楼层发来的数据，经数据处理后通过射频收发单元传输到社区表具数据中转管理装置；该控制单元并通过SPI总线与射频收发单元通讯，通过I2C总线与RTC时钟单元通讯。控制单元23可由CPU单片机构成。
射频收发单元24包括一射频芯片241、一功率放大器242、一射频收发开关243以及一天线244，顺序连接。射频收发开关243切换在接收状态时射频芯片通过SPI接口将楼层中各表具的数据送到控制单元，由控制单元处理接收到的数据(分类存储、打包等)；射频收发开关切换在发送状态时该楼层集中器向每只表具设置参数。设置完毕，射频收发开关切换在接收状态。
如果楼层获取参数的时间到，时钟单元向控制单元发出中断请求，射频收发开关切换在发送状态，向楼栋集中器发送获取参数数据包，发送完毕，射频收发开关切换在接收状态，等待楼栋集中器返回的参数设置，并分类保存。
如果楼层上报数据的时间到，时钟单元向控制单元发出中断请求，射频收发开关切换在发送状态，控制单元将收集到的表具用量数据及报警信息分组打包，向楼栋集中器上报数据；上报完毕，射频收发开关切换在接收状态，继续接收数据。
请参阅图6。楼层集中器的控制单元23包括RTC时钟模块2301、参数申请模块2302、数据组合打包模块2303、数据转发模块2304、数据存储模块2305、数据包拆分模块2306、数据接收缓存模块2307、参数设置模块2308、参数存储模块2309、命令解析模块2310、无线测试模块2311、无线通讯模块2312、串口通讯模块2313、功率控制模块2314、数据发送缓存模块2315、天线2316。RTC时钟模块分别与参数申请模块和数据转发模块双向连接；数据转发模块、数据存储模块、数据包拆分模块、数据接收缓存模块顺序双向连接；数据包拆分模块并分别与参数存储模块以及命令解析模块双向连接；参数设置模块、参数存储模块、命令解析模块及无线测试模块顺序双向连接；命令解析模块的输出端与参数设置模块的输入端连接；参数申请模块、数据转发模块以及参数设置模块的输出端分别与数据组合打包模块的输入端连接；无线测试模块和数据组合打包模块的输出端分别与数据发送缓存模块的输入端连接；数据发送缓存模块的输出端分别与串口通信模块和无线通信模块的输入端连接；串口通信模块和无线通信模块的输出端与数据接收缓存模块的输入端连接；功率控制模块的输出端与无线通信模块的输入端连接；无线通信模块与天线双向连接。
工作时，楼层集中器将从串口接收到的一帧数据放在串口缓冲区里，将从无线模块接收到的数据放到射频缓冲区。如果接收到的数据是表具上报的数据，楼层集中器分类存储表具的数据，并通过射频模块向表具设置参数。如果接收的是楼栋集中器的数据，楼层集中器保存楼栋集中器设置的参数，并通过射频模块向楼栋集中器返回应答。如果接收到的是手持机的数据，则1)、如果是从串口接收到的数据，则从串口返回相应的数据。
2)、如果是从射频模块接收到的数据，则从射频模块返回相应的数据。
3、楼层集中器向楼栋集中器获取参数的时间到，RTC实时时钟发出信号楼层中器通过射频模块向楼栋集中器获取参数。
楼层集中器向楼栋集中器上报数据的时间到，RTC实时时钟发出信号，楼层集中器通过射频模块将收集到的表具数据及报警信息打包上传到楼栋集中器。
楼层集中器也可通过手持机的RS232串口设置自己的参数例如表具的ID(标识)号、楼层自己的ID号、获取参数时间、上报时间等，也可通过RS232串口向手持机传送参数。楼层集中器通过无线与手持机通讯，可以测试楼层集中器的信号强度，以此确定楼层集中器的安装位置；也可通过无线向手持机传送参数。
请参阅图7。以水表抄表为例，楼层集中器的工作流程图分为“层集中器数据的收集、上报及参数申请(数据上行)”a及“楼层集中器的参数设置、读取及安装测试(数据下行)”b两部分。本发明中楼层集中器的工作流程是a、楼层集中器数据的收集、上报及参数申请(数据上行)1、楼层集中器收集多只水表的数据(水量信息、报警信息)，经过查错、筛选，分类存储。如接收的是水表数据，则将水表数据排序、分类，然后存储；当RTC上报数据的时间到时，楼层集中器将数据打包，再分组上报，经过无线传输，发送到楼栋集中器。
2、接收的是水表的报警信息，则将报警信息分类存储，当RTC上报数据的时间到时，楼层集中器将报警信息打包、上报，经过无线传输，发送到楼栋集中器。
b、楼层集中器的参数设置、读取及安装测试(数据下行)楼层集中器通过串口接收手持机的数据，通过无线接收手持机、楼栋集中器的数据，通过命令解析，按以下步骤处理1、参数设置楼层集中器接收手持机、楼栋集中器的参数设置，并将参数分类，再存储。
2、参数读取楼层集中器接收手持机的参数读取命令，则楼层集中器将手持机所读取的参数打包，如果是无线接收的，通过无线传输；如果是通过串口接收的，则通过串口发送。
3、安装测试楼层集中器接收的是手持机的安装测试命令，则将测试数据打包，通过无线传输发送给手持机。
请参阅图8。这是本发明中楼栋集中器3的结构示意图。本发明中楼栋集中器3包括一电源单元31、一接口单元32、一控制单元33、以及一射频收发单元34、一时钟单元35。电源单元31由电源管理模块311和后备电源模块312组成，该电源管理模块包括AC/DC及DC/DC模块，为各个模块提供所需的电源；后备电源模块在外部电源断电的时候，快速切换，为RTC时钟单元供电。
控制单元33通过接口单元32接收来自该楼栋中各楼层发来的表具数据，经数据处理后通过射频收发单元34传输到社区表具数据中转管理装置4的控制单元33通过SPI总线与射频收发单元进行数据信号的传输，通过I2C总线与RTC时钟单元进行信号的传输。
射频收发单元34由射频芯片341、功率放大器342和天线343组成，顺序连接。
具体实施例中，电源部分由AC交流输入、AC/DC变换器、DC-DC变换组成。电源输入为220VAC，经过AC/DC变换器输出5VDC，经过DC-DC变换可将5V变换为3.3V，DC-DC变换可以采用UU3芯片。
控制单元可采用CPU单片机构成，CPU单片机可采用低功耗的16位RSIC结构的MSP430F149芯片。CPU单片机通过SPI总线与射频芯片通讯，CPU单片机通过I2C总线与RTC时钟芯片通讯。RTC时钟芯片正常工作时由系统的电源供电，经电源切断，由后备电池供电。此功能由UU2芯片实现。
射频芯片采用CC20芯片，功率放大器采用RF2117芯片，射频芯片工作在433MZH，为GFSK调制。
请参阅图9。本发明远程无线抄表系统的楼栋集中器中所述的控制单元33的包括RTC时钟模块3301、参数申请模块3302、无线通讯模块3303、串口通讯模块3304、数据接收缓存模块3305、数据包拆分模块3306、数据存储模块3307、数据转发模块3308、数据组合打包模块3309、无线测试模块3310、命令解析模块3312、参数存储模块3313、参数设置模块3314、功率控制模块3315、数据发送缓存模块3316、参数自动路由模块3317、中继转发模块3318、天线3319。
RTC时钟模块3301分别与参数申请模块3302和数据转发模块3308双向连接；数据转发模块向RTC时钟模块设置数据转发的时间，当数据转发的时间到时，RTC时钟模块向数据转发模块发出数据转发信号；参数申请模块向RTC时钟模块设置参数申请的时间，当参数申请的时间到时，RTC时钟模块向参数申请模块发出申请参数的信号。
参数申请模块3302、中继转发模块3318、数据转发模块3308的输出端分别与数据组合打包模块3309的输入端连接；数据转发模块用于转发在数据存储区收集到需要转发的数据；当收到RTC时钟模块发出的数据转发申请信号时，数据转发模块在数据存储区收集到需要转发的数据，传递给数据组合打包模块；中继转发模块完成中继功能；数据组合打包模块用于将参数申请模块、数据转发模块、参数存储模块传递的数据根据协议分组打包，并存放到数据发送缓存模块。
数据转发模块3308、数据存储模块3313、数据包拆分模块3306、数据接收缓存模块3305顺序双向连接；数据包拆分模块3306并分别与中继转发模块3318、参数自动路由模块3317以及命令解析模块3312双向连接；数据包拆分模块将数据接收缓存区的数据解包拆分，分离出数据及命令；数据存储模块将数据包拆分模块分离出的数据分类存储。数据接收缓存模块将无线通讯模块、串口通讯模块接收到的数据存放到缓存区。
参数存储模块3313、参数自动路由模块3317、命令解析模块3312及无线测试模块3311顺序双向连接；参数自动路由模块3317的输出端与参数设置模块3314的输入端连接；命令解析模块用于根据解析出的命令决定是否做无线测试、参数存储或设置参数；参数存储模块完成参数的分类存储；参数设置模块完成对表具的参数设置；参数自动路由模块将多个多层次下级设备的参数自动排序并分类存放。
无线测试模块3311和数据组合打包模块3309的输出端分别与数据发送缓存模块3316的输入端连接；无线测试模块用于接收和发送测试数据；如果无线测试模块接收到命令解析模块发送的无线测试命令，无线测试模块将测试数据打包存放到数据发送缓存模块。
数据发送缓存模块3316的输出端分别与串口通信模块3304和无线通信模块333的输入端连接；数据发送缓存模块缓存数据组合打包模块的数据。
串口通信模块3304和无线通信模块3303的输出端与数据接收缓存模块3305的输入端连接；无线通讯模块完成与表具、楼栋集中器、手持机的无线通讯，完成数据的调制解调；串口通讯模块完成与手持机的有线通讯，包括参数的设置、修改、读取。
功率控制模块3315的输出端与无线通信模块3313的输入端连接；功率控制模块根据接收到的信号强度RSSI值，调整无线通讯模块的射频输出信号功率。
天线完成射频信号的耦合及发射，无线通信模块3303与天线3319双向连接。
请参阅图10，这是本发明楼栋集中器的工作流程图，分为三部分a、栋集中器数据的收集、上报及参数申请(数据上行)；b、楼栋集中器的参数设置、读取及安装测试(数据下行)；及，c、楼栋集中器的中继功能。
a、楼栋集中器数据的收集、上报及参数申请(数据上行)楼栋集中器收集多只楼层集中器输出的数据，经过查错、筛选，分类存储1、如果接收的是楼层集中器数据，则将楼层集中器数据排序、分类，然后存储；当RTC上报数据的时间到时，将楼层集中器的数据打包，再分组上报，经过无线传输，发送到社区表具数据中转管理装置。
2、如果接收的是楼层集中器的报警信息，则将报警信息分类存储，当RTC上报数据的时间到时，将报警信息分组、打包、上报，经过无线传输，发送到社区表具数据中转管理装置。
b、楼栋集中器的参数设置、读取及安装测试(数据下行)楼栋集中器通过串口接收手持机的数据，通过无线接收手持机、社区表具数据中转管理装置的数据，通过命令解析，按以下叙述处理1、参数设置楼栋集中器接收手持机、社区表具数据中转管理装置的参数设置，将参数分类，并搜寻参数的路径，再分类、分区存储。
2、参数读取楼栋集中器接收的是手持机的参数读取命令，则将手持机所读取的参数打包，如果是无线接收的，通过无线传输；如果是通过串口接收的，则通过串口发送。
3、安装测试楼栋集中器接收的是手持机的安装测试命令，则将测试数据打包，通过无线传输发送给手持机。
c、楼栋集中器的中继功能楼栋集中器设置为中继器时，与手持机的数据交互同上所述。对上、下级设备的中继功能如下1、接收下级楼层集中器的数据，筛选出数据，自动寻找向上发送数据的路径，并将数据打包发送(上行)。
2、接收上级社区表具数据中转管理装置的数据，筛选出数据，自动寻找向下发送数据的路径，并将数据打包发送(下行)。
本发明中社区表具数据中转管理装置4是连接楼栋集中器和帐务中心之间的中间部件，实现对楼栋集中器的数据收集、汇总数据上报帐务中心、传递帐务中心命令等具体功能。
请配合参阅图1。社区表具数据中转管理装置4包括数据中转管理器41、接收终端服务器42和系统设置客户端43；社区表具数据中转管理装置4中的数据中转管理器41与接收终端服务器42之间采用有线网络B传输信号；接收终端服务器42与账务中心6之间、以及数据中转管理器41与系统设置客户端43之间采用数据线传输数据。在有线网络B的两端各设有一防火墙44。
请参阅图11。本发明的社区表具数据中转管理装置中的数据中转管理器41包括系统管理模块411、网络服务/监控模块412、无线网络参数管理模块413、无线通信功能模块414、数据分析模块415、楼栋集中器异常检验模块416、数据发送模块417以及无线收发模块418。
其中
系统管理模块是数据中转管理器中转管理器中的核心模块，集中控制管理其它功能模块，主要包括系统监测、功能模块内部通讯、系统参数设置、功能模块管理等。实现以下的功能1、是数据中转管理器软件系统最低层平台，监控各上层系统模块；实现对系统运行状况监控和系统严重异常自修复；保证系统长期稳定运行。
2、输出管理系统log文件。
3、实现上层各功能模块进程通讯。
4、控制系统数据流程。
5、系统工作流程调度。
6、数据库管理。
7、系统参数分发。
8、全系统相关数据/参数的管理。
网络服务/监控模块用于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；检测网络连接和VPN是否正常；并进行自动拨号控制。
无线网络参数管理模块用于解析命令协议，查找命令目的地，向楼宇集中器提供对时(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。
无线通讯功能模块通过RS232同无线收发装置通讯交换数据，实现和楼宇集中器之间的无线数据传输；同时面向连接的传输层协议的实现，接收各楼宇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；并将命令分析模块、对时服务模块的下行数据封装，根据对应楼宇集中器所属时间片分发命令和设置参数。
数据分析模块用于分析数据包结构，提取相应数据存入备份数据库，并删除数据库过时数据。
楼栋集中器异常检验模块用于定时检测数据库内的数据，并将楼宇集中器的工作情况传至数据发送模块；数据发送模块用于将数据包传至网络服务/监控模块，并通过有线网络传至接收终端服务器；无线收发模块用于收发无线信号。
具体实施例中，数据中转管理器由CPU单片机和无线收发模块、调制解调器等构成。
请继续参阅图11。社区表具数据中转管理装置中的接收终端服务器42包括网络服务模块421、数据接收模块422、设备异常报警模块423以及命令发布模块424。
其中网络服务模块通过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。
数据接收模块用于接收数据中转管理器传来的数据，对于正常数据按照一定格式存储进数据文件，并送到指定目录；并将设备异常信息送入设备异常报警模块。
设备异常报警模块用于处理设备异常信息。
命令发布模块用于将特定命令按照协议封装成报，传入网络服务模块，发送到相应数据中转管理器。
本发明的社区表具数据中转管理装置中的系统设置客户端43由一台计算机构成，用于通过WEB浏览器查询用户数据以及进行系统参数的设置。
请参阅图12。这是本发明中的社区表具数据中转管理装置的工作流程图。数据流程为非连续上、下行两条主线，除此以外还包括本地操作相关的数据流程。
下行数据流程a、网络传输控制之前会有两条线进入，其一为系统与Internet上的时间服务器通过NTP协议进行时间同步，该系统时间将作为整个无线网络的基准时间；其二是由位于帐务中心的接收终端向社区数据中转管理器通过应用层网络协议发送命令。
b、外来的网络数据包经过数据包分析和命令分解后暂存于内存的缓冲区中c、当下级集中器向社区数据中转管理器请求设置参数时，数据中转管理器从缓存中取出相关命令参数，按照无线通讯协议规定的方式组包，通过无线传输控制和无线传输模块发送到相应的集中器。
上行数据流程
a、由无线模块进入系统的数据流有三类，1.参数请求2报警信息3表具数据。参数请求见下行数据流程，报警信息和表具数据分别经过报警信息分析和表具数据分析之后被暂存于内存缓存中。
b、按照整体系统设计要求，社区数据中转管理器定时同帐务中心交换数据，这时会从缓存中取出表具数据和报警信息，按照应用层网络协议组包发送到帐务中心。
c、每天的表具数据会定时存入数据库，同时未能成功向帐务发送的数据会在下一次上报数据时重报。
系统设置客户端的用户可以通过WEB浏览器直接查询数据库中的表具数据。具有一定权限的管理员可以通过WEB浏览器进行本地系统参数设置，设置参数直接存入数据库。
请参阅图13。这是本发明中手持机的外形结构示意图。本发明无线远程抄表系统中的手持机5包括包括外壳51、设在外壳面板的键盘52、电源开关53和显示屏54、以及设在外壳内的控制电路55和提供各电路工作的工作电源56。
请参阅图14。控制电路55包括与键盘电连接的键盘电路551、驱动显示屏显示的液晶模块552、以及一中央控制处理单元553、一射频收发单元554、一天线555、一串口模块556、一实时时钟电路557、一复位电路558，还可包括一功率放大器559和一射频(RF)开关560以及一发光二极管561。中央控制处理单元的输入端分别与实时时钟电路和复位电路的输出端连接，中央控制处理单元还分别与射频收发单元、串口模块及键盘电路双向连接，该中央控制处理单元与液晶模块连接；射频收发单元通过天线收发无线信号；串口模块与远程无线抄表系统的各终端建立通讯。发射信号时，射频收发单元的发射端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与射频开关连接，通过天线发射信号；接收信号时，通过射频开关连接到射频收发单元的接收端。
在具体实施例中，液晶模块可为128×64的点阵，每屏可显示4行8列汉字；键盘电路与键盘相连接，键盘为4×5键盘，包括数字键0～9，功能键F1～F4，确认键，取消键以及小数点按键和电源按键。
中央控制处理单元可由单片机CPU构成，CPU的型号例如可为M430F149。；实时时钟电路可采用例如型号为PCF8563的芯片，可提供年月日周小时分钟和秒的实时时钟；RS232和TTL串口中，TTL串口通讯用来与表具模块连接，设置表具模块的参数等，RS232串口和楼层集中器、楼栋集中器以及中继连接，设置和读取参数；稳压电源电路提供3.3V的稳定电压输出。
射频收发模块可采用例如CC20型号的射频芯片；功率放大器可采用例如型号RF2117的集成块。射频(RF)开关可使用例如型号为HMC154S8的芯片构成。
电源采用4.2V锂电池供电。
请参阅图15，这是本发明的中央控制处理单元553的功能的电方框图。本发明用于远程无线抄表系统的手持机中的中央控制处理单元553包括系统管理模块5531、键盘输入处理模块5532、参数设置模块5533、参数检测模块5534、信号测试模块5535、系统校时模块5536、社区表具数据中转管理装置处理模块5537、功能模块5538、通信模块5539。其中，功能模块5538包括表具处理模块55381、楼层集中器处理模块55382、楼栋集中器处理模块55383，通信模块5539包括串口通信模块55391和无线通信模块55392。
中央控制处理单元中系统管理模块用于协调控制系统的整体流程和个功能单元的调度；键盘输入处理模块用于响应键盘输入，调用参数选择、参数输入等相关程序；参数设置模块用于完成对各终端参数的设置，包括频点、水量、标识(ID)列表、抄表间隔、上报时间；参数检测模块用于读取各终端的参数配置、状态信息等，并对采集到的数据分析，判断终端模块的工作状态；信号测试模块用于对各终端的信号强度进行测试并作分析处理；系统校时模块与社区表具数据中转管理装置处理模块一起，共同完成从社区表具数据中转管理装置获取系统时间的功能；整个系统以社区表具数据中转管理装置的时间为基准；表具处理模块、楼层集中器处理模块、楼栋集中器处理模块用于根据不同的终端，接收参数和信号，与其它终端进行通讯；无线通信模块负责无线数据的收发；将设置、测试数据打包发送以及接收响应数据；串口通信模块用于与各终端通信，发送接收串口数据。串口通信模块为RS232和TTL串口，通过TTL串口对无线表具进行参数设置以及读取、显示；通过RS232串口或者无线方式对楼层集中器、楼栋集中器以及中继进行参数设置以及读取、显示。通过TTL串口对无线表具进行参数设置的参数包括系统时间、硬件标识、上报时间、频段、各表具用量、抄表间隔、以及设置各表具上报时间的时间片。
所述通过RS232串口或无线方式对楼层集中器、楼栋集中器以及中继进行参数设置的参数包括系统时间、硬件标识(ID)、目的标识、标识列表、中继号、上报时间、获取参数时间、频段以及抄表间隔。
本发明手持机的具体功能如下①通过TTL串口对无线表具模块进行参数设置以及读取、显示，参数包括系统时间，硬件标识(ID)，上报时间，频段，水量，抄表间隔，时间片；②通过RS232串口或者无线方式对楼层集中器、楼栋集中器以及中继进行参数设置以及读取、显示，参数包括系统时间、硬件标识(ID)、目的标识(ID)、标识(ID)列表、中继号、上报时间、获取参数时间、频段抄表间隔；③对无线表具模块、楼层集中器和楼栋集中器进行功率测试，显示各点场强，方便进行实地安装；④从社区表具数据中转管理装置获取系统时间，对整个系统进行校时。
使用手持设备，不但可以在安装的时候对各个模块进行初始化，测试无线信号场强，而且可以随时了解各模块的情况，为系统的维护和管理提供的必要的保障。
本发明手持机可以对表具模块、楼层集中器、中继和楼栋集中器进行功率检测，参数读取、设置等，并可以从社区表具数据中转管理装置获取系统时间，进行系统校时。手持机对各终端模块的操作，主要通过键盘的键入来进行，用户从键盘选择功能模块并进行相应的操作，同时手持机对操作进程进行显示。系统上电后，首先初始化缓冲区，包括RAM空间和FLASH空间，然后初始化其他外围模块，如串口，定时器，射频接口等，并进行显示初始化，显示主菜单。
请参见图16。本发明远程无线抄表系统的手持机进行远程无线抄表的工作流程包括以下步骤1-1通过键盘输入，用户选择需要操作的终端模块和功能模块。
1-2功能模块处理程序分参数设置、参数校对、信号测试和系统校时。
1-3选择功能后，用户通过键盘输入相应的参数；例如，在参数设置中，输入参数的类型和具体数值；参数校对中输入需要校对的参数；信号测试中输入需要测试的硬件标识(ID)，频点等。手持机的一个重要功能就是进行参数设置，用户通过键盘输入各参数，通过串口可以设定终端的各种参数，参数如系统时间，硬件标识(ID)，目的标识(ID)，标识(ID)列表，抄表间隔，初始水量，时间片，频段，上报时间，获取参数时间。
1-4键盘输入处理模块接收键盘输入的参数，并按照设置的终端、功能，系统调用相应的功能模块、终端处理模块对数据进行组合，打包。
1-5用户通过键盘选择通信方式，系统将数据交给串口通信模块或者无线通信模块，然后将数据发送给终端。
1-6无线通信模块和串口通信模块接收到的数据首先交给数据分流程序处理，数据分流程序按照数据的来源和服务类型对数据报进行分类。
1-7系统收到的数据按照功能主要分为参数校对、信号测试和系统校时，系统调用相应的功能模块处理程序进行处理。1-8在各功能模块处理程序中，模块对收到的数据进行分析，并根据数据判断各终端的性能和状态，通过显示模块将结果显示。
手持机可以读取终端的参数并显示，读取参数既可以通过串口进行，也可以通过无线获取，参数获取后由手持机通过液晶显示屏进行显示。手持机读取硬件参数，由用户从键盘选择通讯的方式是串口或者射频接口。手持机从终端获取系统时间，作为整个小区内的时间基准。
使用手持机可以测试安装各点的无线信号发送强度，通过测试这个强度，各已确定具体各硬件的安装位置。场强测试的各点标识(ID)以及频段可以通过串口读取参数获得，也可以通过手工输入这个参数得到。
默认情况下，手持机处于无线接受数据状态，在和其他终端(例如表具、楼层集中器、楼栋集中器、数据中转管理器)的通讯中，手持机都处于主动发送数据的状态。
请参阅图17。下面结合远程抄水表的实施例对本发明的工作原理作进一步的叙述无线智能水表将表中干簧管所发出的脉冲信号记录抄码并计算用量，定时将智能表运行状况、电池使用状况以及智能表抄码和用量传送到楼层集中器中，楼层集中器将其管辖范围内的智能表相关信息收集后，定时向楼栋集中器发送相关数据信息，楼栋集中器将其管辖范围内的楼层集中器所发送信息后收集后，定时向社区表具数据中转管理装置发送相关信息，社区表具数据中转管理装置将整个小区数据收集后，通过公共网络定时向相应的职能管理部门发送相关信息，职能管理部门接收到数据后，将数据分类，实现社区无线系统所有设备进行远程监控，了解系统运行状况，以便及时处理和维修；实现抄表开帐并将抄表开帐数据发送到付费部门实现自动开帐和销帐功能；进行数据分析，为生产、预测和管理部门提供决策依据。
管理人员可以在帐务中心对各级设备进行参数设置，设置参数每天定时发送到对应的社区表具数据中转管理装置。社区表具数据中转管理装置对接收到的设置参数进行分类处理。当楼栋集中器定时向社区表具数据中转管理装置发送参数请求时，社区表具数据中转管理装置便将相关的设置参数发送到楼栋集中器。楼层集中器以相同方式从楼栋集中器获取自己的设置参数，定时向楼栋集中器发送参数请求以获取参数。水表则在每次上报数据之后自动获取由楼层集中器发送的设置参数。
权利要求
1.无线远程抄表系统，其特征在于，包括设置在用户室内的各类表具、设在每楼栋各楼层的楼层集中器、设在每楼栋的楼栋集中器、设在小区管理中心的社区表具数据中转管理装置、手持机以及设在管辖区域的账务中心；所述的社区表具数据中转管理装置包括数据中转管理器、接收终端和系统设置客户端；各类表具、楼层集中器、楼栋集中器、社区表具数据中转管理装置中的数据中转管理器以及手持机之间采用无线传输信号，社区表具数据中转管理装置的数据中转管理器与接收终端之间采用有线网络传输信号；接收终端与账务中心之间、以及数据中转管理器与系统设置客户端之间采用数据线传输数据。
2.根据权利要求1所述的无线远程抄表系统，其特征在于，所述的有线网络的两端设有防火墙。
3.根据权利要求1所述的无线远程抄表系统，其特征在于，所述的表具为无线表具，包括脉冲表具本体、提供该脉冲表具工作的电源、以及设在脉冲表具本体正面的显示屏；还包括一数据采集端、一表具数据采集处理单元、一射频收发单元、以及一天线；所述的数据采集端与表具的输出端连接，数据采集端的输出端与表具数据采集处理单元的输入端连接，所述的表具数据采集处理单元与射频收发单元双向连接，所述的射频收发单元通过天线收发无线信号。
4.根据权利要求3所述的无线远程抄表系统，其特征在于，所述的表具数据采集处理单元包括系统管理模块、数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、无线通信模块、中断处理模块、定时器模块、无线测试模块、串口通信模块、命令分析模块、参数处理模块、参数存储模块；所述的系统管理模块协调控制该表具数据采集处理单元的整体流程和各模块的调度以及低功耗控制；所述的数据采集模块通过数据采集端采集表具的脉冲数据；所述的数据分析模块接收数据采集模块输出的数据，对采集的水量脉冲进行分析处理，判断越界、报警，并进行水量累计；所述的数据存储模块接收数据分析模块输出的数据，将得到的水量数据按照已经的格式进行数据组合并存储；所述的无线通信模块与射频收发模块双向连接，负责该表具的无线数据的收发；所述的定时器模块按照系统参数设置，定时器模块定时调用数据存储模块和无线通信模块发送水量、报警数据。所述的中断处理模块调度数据采集模块以中断的形式通知系统管理模块，以保证对水量的精确计量；所述的串口通信模块建立与手持机的通信，发送接收串口数据；所述的命令分析模块接收和分析手持机命令，按协议划分功能；所述的参数处理模块接收从命令分析模块输出的手持机的参数设置命令，修改系统的相应参数；并响应手持的参数读取指令，返回系统的参数，状态；所述的参数存储模块用于存储设置的参数；所述的无线测试模块用于接收命令响应手持机的无线测试，并返回场强等参数。
5.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的楼层集中器包括一电源单元、一接口单元、一控制单元、以及一射频收发单元、一时钟单元；所述的电源单元用于将交流电变换为直流电，提供接口单元、控制单元以及射频收发单元的工作电源；所述的控制单元通过接口单元接收来自该楼栋中各楼层发来的数据，经数据处理后通过射频收发单元传输到社区表具数据中转管理装置；所述的控制单元通过SPI总线与射频收发单元通讯，通过I2C总线与RTC时钟单元通讯。
6.根据权利要求5所述的用于远程无线抄表系统的楼栋集中器，其特征在于，所述的控制单元包括RTC时钟模块、参数申请模块、数据组合打包模块、数据转发模块、数据存储模块、数据包拆分模块、数据接收缓存模块、参数设置模块、参数存储模块、命令解析模块、无线测试模块、无线通讯模块、串口通讯模块、功率控制模块、数据发送缓存模块、天线；RTC时钟模块分别与参数申请模块和数据转发模块双向连接；数据转发模块、数据存储模块、数据包拆分模块、数据接收缓存模块顺序双向连接；数据包拆分模块并分别与参数存储模块以及命令解析模块双向连接；参数设置模块、参数存储模块、命令解析模块及无线测试模块顺序双向连接；命令解析模块的输出端与参数设置模块的输入端连接；参数申请模块、数据转发模块以及参数设置模块的输出端分别与数据组合打包模块的输入端连接；无线测试模块和数据组合打包模块的输出端分别与数据发送缓存模块的输入端连接；数据发送缓存模块的输出端分别与串口通信模块和无线通信模块的输入端连接；串口通信模块和无线通信模块的输出端与数据接收缓存模块的输入端连接；功率控制模块的输出端与无线通信模块的输入端连接；无线通信模块与天线双向连接。
7.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的楼栋集中器包括一电源单元、一接口单元、一控制单元、以及一射频收发单元、一时钟单元；所述的电源单元用于将交流电变换为直流电，提供接口单元、控制单元以及射频收发单元的工作电源；所述的控制单元通过接口单元接收来自该楼栋中各楼层发来的数据，经数据处理后通过射频收发单元传输到社区表具数据中转管理装置；所述的控制单元通过SPI总线与射频收发单元通讯，通过I2C总线与RTC时钟单元通讯。
8.根据权利要求7所述的用于远程无线抄表系统的楼栋集中器，其特征在于，所述的控制单元包括RTC时钟模块、参数申请模块、无线通讯模块、串口通讯模块、数据接收缓存模块、数据包拆分模块、数据存储模块、数据转发模块、数据组合打包模块、无线测试模块、命令解析模块、参数存储模块、参数设置模块、功率控制模块、数据发送缓存模块、参数自动路由模块、中继转发模块、天线；RTC时钟模块分别与参数申请模块和数据转发模块双向连接；参数申请模块、中继转发模块、数据转发模块的输出端分别与数据组合打包模块的输入端连接；数据转发模块、数据存储模块、数据包拆分模块、数据接收缓存模块顺序双向连接；数据包拆分模块并分别与中继转发模块、参数自动路由模块以及命令解析模块双向连接；参数存储模块、参数自动路由模块、命令解析模块及无线测试模块顺序双向连接；参数自动路由模块的输出端与参数设置模块的输入端连接；无线测试模块和数据组合打包模块的输出端分别与数据发送缓存模块的输入端连接；数据发送缓存模块的输出端分别与串口通信模块和无线通信模块的输入端连接；串口通信模块和无线通信模块的输出端与数据接收缓存模块的输入端连接；功率控制模块的输出端与无线通信模块的输入端连接；无线通信模块与天线双向连接。
9.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的社区表具数据中转管理装置中的数据中转管理器包括系统管理模块、网络服务/监控模块、无线网络参数管理模块、无线通信功能模块、数据分析模块、楼栋集中器异常检验模块、数据发送模块以及无线收发模块；所述的用于集中控制管理其他功能模块；所述的网络服务/监控模块通过VPN与接收终端服务器建立双向联系；所述的无线网络参数管理模块接收来自网络服务/监控模块的标准时间及其他信息，提供给无线通信功能模块；所述的无线通信功能模块数据线与无线收发模块通信交换数据，实行与楼栋集中器之间的无线数据传输；所述的数据分析模块用于分析数据包结构，并提取相应的数据存入备份数据库；所述的楼栋集中器异常检验模块用于定时检测数据库内的数据，并将楼宇集中器的工作情况传至数据发送模块；所述的数据发送模块用于将数据包传至网络服务/监控模块，并通过有线网络传至接收终端服务器；所述的无线收发模块用于收发无线信号。
10.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的社区表具数据中转管理装置中的接收终端服务器包括网络服务模块、数据接收模块、设备异常报警模块以及命令发布模块；所述的网络服务模块用于通过有线网络与数据中转管理器建立双向联系；所述的数据接收模块用于接收数据中转管理器传来的信息，如属正常数据则存储进数据文件，如属设备异常信息则送入设备异常报警模块；所述的设备异常报警模块用于处理设备异常信息；所述的命令发布模块用于将特定的命令按照协议封装成报文，传入网络服务模块，发送到相应的数据中转管理器。
11.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的社区表具数据中转管理装置中的系统设置客户端由一台计算机构成，用于通过WEB浏览器查询用户数据以及进行系统参数的设置。
12.根据权利要求1所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的手持机包括外壳、设在外壳面板的键盘和显示屏、设在外壳内的控制电路以及提供各电路工作的工作电源；所述的控制电路包括与键盘电连接的键盘电路、驱动显示屏显示的液晶模块、以及一中央控制处理单元、一射频收发单元、一天线、一串口模块、一实时时钟电路、一复位电路；所述的中央控制处理单元的输入端分别与实时时钟电路和复位电路的输出端连接，所述的中央控制处理单元还分别与射频收发单元、串口模块及键盘电路双向连接，该中央控制处理单元与液晶模块连接；所述的射频收发单元通过天线收发无线信号；所述的串口模块与远程无线抄表系统的各终端建立通讯。
13.根据权利要求12所述的远程无线抄表系统，其特征在于，所述的中央控制处理单元包括系统管理模块、键盘输入处理模块、参数设置模块、参数检测模块、信号测试模块、系统校时模块、社区表具数据中转管理装置处理模块、表具处理模块、楼层集中器处理模块、楼栋集中器处理模块、串口通信模块、无线通信模块；所述的系统管理模块用于协调控制系统的整体流程和个功能单元的调度；所述的键盘输入处理模块用于响应键盘输入，调用参数选择、参数输入的相关程序；所述的参数设置模块用于完成对各终端参数的设置，包括频点、水量、硬件标识(ID)列表、抄表间隔、上报时间；所述的参数检测模块用于读取各终端的参数配置、状态信息等，并对采集到的数据分析，判断终端模块的工作状态；所述的信号测试模块用于对各终端的信号强度进行测试并作分析处理；所述的系统校时模块与社区表具数据中转管理装置处理模块一起，共同完成从社区表具数据中转管理装置获取系统时间的功能；整个系统以社区表具数据中转管理装置的时间为基准；所述的表具处理模块、楼层集中器处理模块、楼栋集中器处理模块用于根据不同的终端，接收参数和信号，与其它终端进行通讯；所述的无线通信模块负责无线数据的收发；将设置、测试数据打包发送以及接收响应数据；所述的串口通信模块用于与各终端通信，发送接收串口数据。
14.根据权利要求13所述的一种用于远程无线抄表系统的手持机，其特征在于，所述串口通信模块为RS232/TTL串口；通过TTL串口对无线表具进行参数设置以及读取、显示，通过RS232串口或者无线方式对楼层集中器、楼栋集中器以及中继进行参数设置以及读取、显示。
全文摘要
本发明公开了一种无线远程抄表系统，其特点是，包括各类表具、楼层集中器、楼栋集中器、社区表具数据中转管理装置、手持机以及账务中心；社区表具数据中转管理装置包括数据中转管理器、接收终端和系统设置客户端；各类表具、楼层集中器、楼栋集中器、社区表具数据中转管理装置以及手持机之间采用无线传输信号，社区表具数据中转管理装置的数据中转管理器与接收终端之间采用有线网络传输信号；接收终端与账务中心之间、以及数据中转管理器与系统设置客户端之间采用数据线传输数据。该系统将无线和有线通讯方式相结合，在社区范围内采用多层无线传输的结构接收数据，然后将数据汇总后利用有线网络将数据上报、结算，方便了各类表具的抄表和用户的缴费、以及系统设备的维修。
文档编号G08C17/02GK1815146SQ200510023848
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月5日 优先权日2005年2月5日
发明者陈明吉, 卜智勇, 鲍士荣, 宋勇, 周亚宁, 王晓东, 康兰英, 陈学泉, 胡碧君, 赵玖德, 吴迈 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