专利名称：无线抄表装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水、电等领域抄表系统，具体的说，是一种水表无线抄表装置。
背景技术：
随着城市的发展，城市供水事业所面临的突出问题，如抄表扰民、管道老化、水费收缴困难及窃水等问题越来越引起重视。因此很多城市已实施供水管网改造、水表出户工程。然而随着该项工程的实施，又出现了新问题，那就是抄表员每次抄表时要打开水表井盖，下到水表井内进行抄表，既不方便也不安全。另外，用户水表单据上的数据为抄表员手写，既不规范又容易出现人为错误。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种能实现抄表方式安全方便，且水表单据规范的无线抄表装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种无线抄表装置，它包括远传水表，其特征在于它还包括数据采集器，至少与一块远传水表通过线路相连接；手抄器，与多个数据采集器无线连接；微型打印机，与手抄器无线连接，将用户数据现场打印出单；PC机，与多个手抄器通过线路相连接。
所述数据采集器包括单片机、存储器、无线通讯电路、电源电路、用户水表数据输入电路、状态基准电压电路、电压比较电路、晶振电路，用户水表数据输入电路包括四个双四选一电子开关电路组成32个电子开关，其中24个作为24路用户水表信号输入，8路用作8位地址码输入，这些输入信号加在两个电压比较器电路上与状态基准电压进行比较，状态基准电压电路是由一些电阻组成的电压分配器产生的几组电压，分别表示正常、短路、开路、磁干扰及计数状态而用户水表中送来的信号中也已经包含这几种状态，经电压比较器电路比较后的结果送到单片机进行计算处理，最后将这几种状态之一及累加数送存储器存储，并通过无线通讯电路发送出去。
本实用新型主要针对出户水表，即置于水表井内的水表进行抄表。将用户水表改为远传水表，即以旋翼式水表为主体制成的脉冲水表，经干簧管的闭合、断开状态产生脉冲，这种脉冲通过表内线路变换后，组成四种不同的电压来表达四种不同的状态即线路开路、线路短路、磁干扰、正常计量。水表将这四种状态之一传送给水表采集器，供水表采集器判断计算。数据采集器将用户水表数据通过无线传送给手抄器，手抄器将数据经无线传送给微型打印机，实时将用户用水数据打印出单。手抄器可通过数据线与PC机连接，抄表员每次抄完表后将本次数据上传到PC机中保存备查。PC机中的数据库可保存完整的用户信息，并可随时改动调整，当水价变化时也可由PC机调整后下载到手抄器中，使手抄器按新标准执行。
本实用新型优点1、实现了无线抄表，抄表员每次抄表时不需下到水表井内进行抄表，通过手抄机就可完成，既方便又安全；2、通过微型打印机将用户用水信息现场打印出单，避免出现人为错误。3、实现检测水表非正常用水信息功能，便于水管理部门的用水管理。
图1为本实用新型结构框图；图2为本实用新型实施例1中数据采集器结构原理图；图3为本实用新型实施例1中数据采集器电路图；图4为本实用新型实施例2中数据采集器电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型具体实施方案进行详述。
实施例1是针对普通居民住宅水表所设计的无线抄表装置。如图1所示它包括远传水表；数据采集器，与远传水表通过线路相连接；手抄器，与多个数据采集器无线连接；微型打印机，与手抄器无线连接，将用户数据现场打印出单；PC机，与多个手抄器通过线路相连接。
所述数据采集器结构如图2，图3所示，包括单片机1、存储器6、无线通讯电路2、电源电路3、用户水表数据输入电路5、状态基准电压电路8、电压比较电路7、晶振电路4。用户水表数据输入电路5由四个双四选一电子开关电路组成32个电子开关，其中24个作为24路用户水表信号输入，8路用作8位地址码输入，这些输入信号加在两个电压比较电路7上与状态基准电压进行比较，状态基准电压电路8是由一些电阻组成的电压分配器产生的几组电压，分别表示正常、短路、开路、磁干扰及计数状态，而用户水表中送来的信号中也已经包含这几种状态，经电压比较电路7比较后的结果送到单片机1中进行计算处理，最后将这几种状态之一及累加数送由EEPROM组成的存储器6存储，并通过无线通讯电路2发送出去。一个水表采集器能同时采集存储24户用户数据。当手抄器接收到这些信息后，经手抄器中CPU处理后编辑成文字信息，在液晶显示屏上显示出结果，经红外发送、接收与专门配置的微型打印机互相通讯后，将数据转换成一定格式的汉字排列打印出来即为居民缴费单，由抄表员直接插在插卡板上。微型打印机采用7.2V镍氢电池供电，当电池电量不足时可由数据采集器提供的后备电源供电，微型打印机的分辨率为8点/mm速度为50mm/s，能满足即时打印的要求。显示及打印主要内容为居民用户地址、楼层门牌、线路情况(开路、短路、磁干扰、正常)、本次用水数、上次用水数、金额数、日期、时间、抄表员编号、咨询电话等，此外还可通过密码进行数据设置更改等操作，手抄器工作内存为2M字节，一次可抄6000户水表。同时，在液晶屏上显示电池容量以便及时更换电池。抄表员每次抄完表后将本次数据通过手抄器经连接线传到PC机中保存备查。PC机中的数据库可保存完整的居民用户信息，并可随时改动调整，当水价变化时也可由PC机调整后下载到手抄器中，使手抄器按新标准执行。
数据采集器中的无线通讯电路2由无线数传模块及485接口线路组成，接收手抄器发送的指令，发送数据采集器的水表信息。无线传模块采用GW200系列高性能、微功耗数传模块，基于FSK的调制方式，抗噪声和抗衰减性能好，稳定可靠。透明的数据传输，能适应任何标准或非标准的用户协议，自动过滤掉空中产生的假数据(所收即所发)，接口波特率为2400bps。为防止数发生故障，保留了有线通讯方式，有线通讯以RS-485半双工通讯方式进行，通讯速率2400波特，距离≤1.2KM。电源电路3的作用是①将交流电压经整流、稳压后输出5V直流电压供电路各部分工作。②当交流停电时，后备直流电源(电流6V/4AH)立刻自动切换工作，输出5V直流电压，使电路正常工作，保证水表输送数据不丢失，直到交流电网恢复工作。③平时正常工作时交流电源对电池进行浮充电，使电池保持充足的电量。
将上述所说的数据采集器设置于居民楼栋一楼的单独的采集箱体内，通过手抄器就可进行抄表，并通过微型打印机现场打印出单，方便抄表员操作。
实施例2实施例2是以工厂、企业等大型水表为对象所设计。由于工业商业用户基本都是使用大口径水表(直径在25mm以上)，而且均在单独的地下表井内，分散性大。因此这种水表抄表的环境较复杂。主要体现在①离建筑物较远没有交流电源，必须采用自带的直流电源供电。②由于无线数传模块相对来说功耗较大，不适合使用电池长期工作。③不能使用集中式数据采集器。因此设计了集水表、数据采集器为一体的大口径远传水表，表内装有微功耗采集模块及大容量一次性锂电池，电池工作时间可达三年以上。
如图4所示，数据采集器主要由MCU11、无线通讯电路12、电源及电源检测电路13、晶振电路14、用户水表数据输入电路15及编程端口16组成。其中MCU采用MEGA48，它将实施例1数据采集器中单片机、存储器、状态基准电压电路、电压比较电路等各电路及元器件功能集于一体。水表采集器与远传水表相连，进行数据处理、故障判断。每个数据采集器管理一个井下的工业水表，每个水表采集器有唯一的一个井地址，范围从00001～40000。
无线通讯电路12，使用一个红外发射管和一个红外接收管与手抄器进行双向通讯，即在数据采集器与手抄器之间是通过38KHz的红外发射和接收(通过调制和解调)来实现通讯操作的。平常数据采集器是处于低耗休眠状态，只有中断能唤醒其工作状态。当手抄器向数据采集器发射握手信号激活采集器开始进入通讯状态。手抄器采用捷宝8800手抄器改装而成。手抄器内软件是重新编写的，把手抄器的红外发射和接收管加长引线，引到外面放在一个不锈钢管里，抄表时将不锈钢管伸入表井内与水表采集器通讯。在抄表前并不知道该水表的表号，通过第一次抄表将井下的水表地址号抄上来。通讯速率1200bps，8位USRT。
电源及检测电路13J4连接一个3.6V、16.5A h锂电池为整个系统供电，同时通过分压电阻和MCU11内部A/D转换电路对电池电量进行检测，并回传给手抄器，由手抄器来确定显示电量的多少。
编程端口16需要时可对程序升级，系统遭到破坏时还可通过此端口读出存储在MCU11中的计量数据。
手抄器与微型打印机及PC机间通讯工作过程与实施例1相同，在此略。
手抄机及微型打印机技术指标手抄器工作电压7.2V内存2M字节FLASH
显示160*160全点阵液晶，可显示400个字符或100个汉字；功耗抄表时30mA，待机时3mA；通讯端口RS232、红外通讯口；速率115200bps；通讯距离实施例1不小于5米实施例2红外通讯距离2米最大采集户数4万户打印机分辨率8点/mm打印速度50mm/s打印方式行式热敏打印宽度48mm
权利要求1.一种无线抄表装置，它包括远传水表，其特征在于它还包括数据采集器，至少与一块远传水表通过线路相连接；手抄器，与多个数据采集器无线连接；微型打印机，与手抄器无线连接，将用户数据现场打印出单；PC机，与多个手抄器通过线路相连接。
2.根据权利要求1所述的抄表装置，其特征在于所述数据采集器包括单片机、存储器、无线通讯电路、电源电路、用户水表数据输入电路、状态基准电压电路、电压比较电路、晶振电路，用户水表数据输入电路包括四个双四选一电子开关电路组成32个电子开关，其中24个作为24路用户水表信号输入，8路用作8位地址码输入，这些输入信号加在两个电压比较器电路上与状态基准电压进行比较，状态基准电压电路是由一些电阻组成的电压分配器产生的几组电压，分别表示正常、短路、开路、磁干扰及计数状态，而用户水表中送来的信号中也已经包含这几种状态，经电压比较器电路比较后的结果送到单片机进行计算处理，最后将这几种状态之一及累加数送存储器存储，并通过无线通讯电路发送出去。
专利摘要本实用新型涉及一种水表无线抄表装置。它包括远传水表，还包括数据采集器，至少与一块远传水表通过线路相连接；手抄器，与多个数据采集器无线连接；微型打印机，与手抄器无线连接，将用户数据现场打印出单；PC机，与多个手抄器通过线路相连接。本实用新型优点1.实现了无线抄表，抄表员每次抄表时不需下到水表井内进行抄表，通过手抄机就可完成，既方便又安全；2.通过微型打印机将用户用水信息现场打印出单，避免出现人为错误。3.实现检测水表非正常用水信息功能，便于水管理部门的用水管理。
文档编号G08C17/00GK2921984SQ200620115328
公开日2007年7月11日 申请日期2006年5月15日 优先权日2006年5月15日
发明者孙德君, 陈洪泽, 丁波, 孙松, 李虹, 赵繁荣 申请人:孙德君