专利名称：燃气无线抄表系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子仪器技术领域，特别涉及一种燃气无线抄表系统。
背景技术：
能源表计数据抄送问题已成为能源供应部门亟需解决而又得不到切实解决的问 题。在行业信息化的过程中，能源表计数据的自动化抄送具有非常重大的意义，因为能源表 计数据是能源部门销售过程中的最原始的数据，这个数据的准确度和及时性，直接影响了 行业内部的其它信息化水平。传统的手工抄表，费时、费力，而且准确性和及时性得不到可靠的保障，而传统远 传抄表系统(即脉冲远传、脉冲无线和直读远传)虽然能够克服上述局部问题，但是也存在 以下缺点
1、脉冲远传(即脉冲计量+有线传输)系统，系统必须永久供电，若断电会造成系统少计 的现象，由于系统需长期供电，造成电力资源浪费，而且脉冲远传+有线传输的方式其布线 施工强度大，系统维护难度大。2、脉冲无线(即脉冲计量+无线传输)系统，其表具采用脉冲累计计量，电池必须永 久供电，系统不能长期工作；而且该系统的无线传输采用普通的单向或双向的点对点射频 模块，受安装现场环境的影响，此类无线传输成功率低，且稳定性低。3、直读远传(即直读计量+有线传输)系统，由于系统采用有线传输，其布线施工强 度大，系统线路出现故障后核查难度大，而且在旧城改造或其它旧表更换时，无法采用该系 统。可见，上述的抄表系统都存在数据不准、维护量大、施工难度大等难点，这些导致 了能源信息管理不能更好的实现。因而现有能源抄表技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种燃气无线抄表系统， 能通过直读无线表自动组网，将其燃气表的机械读数经红外光电直读技术转换后的计数数 据和其它直读无线表采集的数据发送给采集装置，从而实现准确、迅速、可靠的自动抄表。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案
一种燃气无线抄表系统，其中，包括用于采集燃气的计数数据，并将该计数数据以无 线的方式传输给计数采集装置的直读无线表；用于收集所述计数数据的计数采集装置；所 述直读无线表与计数采集装置无线连接；其中
所述直读无线表至少为两个，各个直读无线表之间以无线的方式连接；直读无线表还 用于接收相邻的直读无线表采集的计数数据，并将该计数数据发送给计数采集装置。所述的燃气无线抄表系统，其中，直读无线表的壳体内设置有 用于采集燃气的计数数据的光电直读计数器；用于传输计数数据的无线模块； 用于给直读无线表供电的电池； 用于收发信息的天线；
所述电池、光电直读计数器和天线分别与无线模块连接。所述的燃气无线抄表系统，其中，所述无线模块包括MCU芯片和无线芯片，该MCU 芯片与无线芯片连接。所述的燃气无线抄表系统，其中，所述直读无线表为4096个，这些直读无线表构 成多条无线传输通路，且每条传输通路上设置有8个直读无线表。所述的燃气无线抄表系统，其中，直读无线表的壳体内设置有用于容纳光电直读 计数器的计数器腔和用于密封该计数器腔的第一密封圈。所述的燃气无线抄表系统，其中，直读无线表的壳体内设置有用于容纳电池和无 线模块的电池腔和用于密封该电池腔的第二密封圈。所述的燃气无线抄表系统，其中，天线为直湾式整体上下旋转方式的天线，在天线 和直读无线表壳体之间设置有天线密封圈。所述的燃气无线抄表系统，其中，所述计数采集装置为手抄器或者集中器。所述的燃气无线抄表系统，其中，MCU芯片采用STM8L系列的集成芯片。所述的燃气无线抄表系统，其中，无线芯片采用型号为SX1212的集成芯片。本发明提供的燃气无线抄表系统通过直读无线表采集燃气的计数数据，并将该计 数数据无线传输给计数采集装置，这些直读无线表在该系统中自动组网，可接收其相邻的 直读无线表发送的计数数据，并将其发送给计数采集装置，达到了多级数据可靠的传输，提 高了系统的可靠性，而且通过无线方式传输数据无需布线，使得安装施工和系统的维护简 单，降低了施工和维护成本。本发明提供的燃气无线抄表系统，通过循环交织检错编码计数，确保了计数数据 的准确性，电池只需在抄表的瞬间对直读无线表供电，无需对直读无线表长期供电，采用了 低功耗的无线芯片，大大延长了电池的使用寿命，从而大大降低了系统的维护费用。同时，直读无线表的光电直读计数器安装在计数器腔中，并将安装无线模块和电 池的电池腔与计数器腔分开，在维修时，只需打开电池腔更换电池和无线模块，确保计数器 腔中的元件器不被氧化，计数器窗口永久没有雾气等特点。
图1为本发明较佳实施例提供的燃气无线抄表系统的框图。图2为本发明较佳实施例提供的燃气无线抄表系统的网络拓扑图。图3为本发明较佳实施例提供的直读无线表的结构框图。图4为本发明较佳实施例提供的直读无线表的电路图。图5为本发明较佳实施例提供的直读无线表结构示意图。图6为图5去除电池、光电直读计数器后的结构示意图。
具体实施例方式本发明提供一种燃气无线抄表系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图1，其为燃气无线抄表系统的框图，本发明实施例提供的燃气无线抄表系 统包括直读无线表11和计数采集装置21。所述直读无线表11至少为一个，且与计数采集 装置21以无线的方式连接，用于采集燃气的计数数据，并将该计数数据以无线的方式传输 给计数采集装置21，所述计数采集装置21用于收集各个直读无线表11的计数数据，然后将 这些计数数据传输给燃气基站，燃气基站再根据各个直读无线表11的计数数据进行计费。在该燃气无线抄表系统中，至少使用两个直读无线表11，各个直读无线表11之间 以无线的方式连接，所述直读无线表U还可用于接收与其相邻的直读无线表11采集的计 数数据，并将该计数数据发送给计数采集装置21。直读无线表11还可将其它直读无线表 11的计数数据发送给其相邻的直读无线表11，这样一级一级传递数据，直到将这个计数数 据传输给计数采集装置21。本发明实施例提供的燃气无线抄表系统中，所述直读无线表11为4096个，这些直 读无线表11构成多条无线传输通路，且每条传输通路上设置有8个直读无线表11。因此 直读无线表11具有8级路由功能，每个直读无线表11在每条无线传输通路上可至少传递 8个直读无线表11的计数数据进行传输，从而实现了远距离采集数据，即使安装在隐蔽处、 死角处(通过传统方式无法采集到数据的地方)的直读无线表11采集的计数数据也能迅速 地传输给计数采集装置21。在本实施例方式中，每个燃气无线抄表系统中的直读无线表11的数量，及每条传 输通路上的直读无线表11的数量可根据安装环境和传输距离来确定。为了确保抄表的准 确性和计数数据传输的速度，燃气无线抄表系统中的直读无线表11优选为IOM个，且每条 传输通路上的直读无线表11不超过8个。请一并参阅图2，图2为燃气无线抄表系统的网络拓扑图。在图2中，每个圆圈均 表示一个直读无线表11，方框表示计数采集装置21。在燃气无线抄表系统中，直读无线表11呈蜂窝状分布。在该燃气无线抄表系统中 每个直读无线表11代表一个节点，直读无线表11利用收发场强判决链路的质量，从而决定 组网条件。从中图2可以看出，每个节点具有多条传输路径，一个节点支持多个父节点，任 意节点都可以作为父节点，因此每个直读无线表11的功能都相同，从而无线网络可以合理 的选择路由路径，或者人为选择路径组网。譬如，在图2中粗圆圈表示的直读无线表11在传输计数数据时，具有多条传输通 路，该直读无线表可根据收发场强来选择粗箭头指示的传输通路，只需经过3级路由到达 计数采集装置21，从而实现迅速传输数据。当该无线传输通路上有一个直读无线表11被占 用时，它可及时将计数数据转递到其它传输通路进行数据传输。在本发明实施例提供的燃气无线抄表系统中，当有新的直读无线表11需要加入 系统时，只需确保该直读无线表11在无线网络的覆盖范围内，系统便能识别该节点(即直 读无线表11)的ID (IDentity，身份标识号码)，自动将该直读无线表11加入燃气无线抄表 系统的无线网络中。本实施例中，在计数采集装置21收集直读无线表11的计数数据时，由计数采集装 置21自动识别直读无线表11的ID，将直读无线表ID和计数数据同时发送给燃气基站。
本发明直读无线表11可自动组网，还可人为组网，所述计数采集装置21为手抄器 或者集中器，因此本发明实施例提供的燃气无线抄表系统，在系统组网时可根据不同的安 装环境，选择计数采集装置。具体可为多个直读无线表11和一个手抄器组成的燃气无线抄 表系统，或者为多个直读无线表11和一个集中器构成的燃气无线抄表系统。其中，当燃气无线抄表系统采用手抄器抄表时，通过手抄器向各个直读无线表11 发送抄表指令，然后由各直读无线表11将其计数数据发送给手抄器。当燃气无线抄表系统 采用集中器抄表时，通过燃气基站远程服务器控制集中器发送抄表指令，然后由各直读无 线表11将其计数数据发送给集中器。请一并参阅图3和图4，在直读无线表11的壳体内设置有光电直读计数器111、无 线模块112、天线113和电池114，所述电池114、光电直读计数器111和天线113分别与无 线模块112连接。其中，所述电池114为高能量锂来电池114，用于给整个直读无线表11供电，天线 113则用于收到信息。所述光电直读计数器111包括红外光电直读计量模块和机械计数器， 用于对燃气表的机械读数经红外光电直读技术转换后得到燃气的计数数据。该光电直读计 数器111通过循环交织纠检错编码，在抄表瞬间获取抄表计数数据，确证了计数数据的准 确性，因此，直读无线表11只需在抄表的瞬间对红外光电直读计量模块供电，保证了电池 114的长久供电，延长了电池114的使用寿命。所述无线块包括MCU芯片(图中未示出)和无线芯片(图中未示出)，用于传输计数 数据及根据收发场强自动组网。其中，MCU芯片采用STM8L系列的集成芯片，譬如ST公司生 产的型号为STM8L101F3的芯片和型号为STM8L151成芯片。无线芯片可采用型号为SX1212 的集成芯片。STM8L101F3芯片和STM8L151芯片为一款低功耗单片机，SX1212芯片为低功耗无 线芯片，该芯片通过SPI接口(高速同步串行口)与单片机通讯，并通过UART接口(通用接收 /发送异步传输信息的串口)与外部分终端通讯。并且，该SX1212芯片是一款高性能射频芯片，其发射电流为35mA@10mW、接收电 流为2. 8mA@5Kbps、休眠电流为1. 5uA，该芯片具有穿透能力强，距离远(其传输距离可达 800m)等特点。直读无线表11正常待机时采用1秒打开一次的方法接收数据，光电直读计数器 111采用高效的循环交织纠检错编码，最大可以纠MbitS连续突发错误，其编码增益高达 3dBm,抗突发干扰和灵敏度都非常高，保证准确抄表，无线传输的可靠、稳定和长久工作。本发明实施例的提供的燃气无线抄表系统，在直读无线表11的壳体内设置有计 数器腔115和电池腔116，如图5和图6所示。所述计数器腔115用于容纳光电直读计数器 111，电池腔116用于容纳电池114和无线模块112，并且将该计数器腔115与电池腔116分 开隔开来，在更换电池114时，只需开启电池腔116即可。优选地，在计数器腔115的周围设置有用于密封该计数器腔115的第一密封圈 117，使计数器腔115内保持真空状态，确保计数器腔115的元器件不被氧化，使计数器窗口 永久没有雾气。进一步地，在电池腔116的周围设置有用于密封该电池腔116的第二密封圈118， 可使电池114自放电减少，进一步延长电池114的使用寿命。
请再次参阅图5和图6，天线113为直湾式整体上下旋转方式的天线，该直弯式天 线改变了传统固定棒式和移动吸盘式的天线113设计，在运输、安装直读无线表11时不易 损坏天线113，而且该天线还具有接收增益好等特点。并且，在天线113和直读无线表11壳 体之间设置有天线密封圈119，进一步提高无线直读表的密封性能。综上所述，本发明提供的燃气无线抄表系统通过直读无线表采集燃气的计数数 据，并将该计数数据无线传输给计数采集装置，这些直读无线表在该系统中自动组网，可接 收其相邻的直读无线表发送的计数数据，并将其发送给计数采集装置，达到了多级数据可 靠的传输，提高了系统的可靠性，而且通过无线方式传输数据无需布线，使得安装施工和系 统的维护简单，降低了施工和维护成本。该燃气无线抄表系统无需设置单独的路由器，实现 了即在即用。本发明提供的燃气无线抄表系统，通过循环交织检错编码计数，确保了计数数据 的准确性，电池只需在抄表的瞬间对直读无线表供电，无需对直读无线表长期供电，而且还 采用了低功耗的无线芯片，大大延长了电池的使用寿命，从而大大降低了系统的维护费用。同时，直读无线表的光电直读计数器安装在计数器腔中，并将安装无线模块和电 池的电池腔与计数器腔分开，在维修时，只需打开电池腔更换电池和无线模块，确保计数器 腔中的元件器不被氧化，计数器窗口永久没有雾气等特点。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
权利要求
1.一种燃气无线抄表系统，其特征在于，包括用于采集燃气的计数数据，并将该计数数据以无线的方式传输给计数采集装置的直读 无线表；用于收集所述计数数据的计数采集装置； 所述直读无线表与计数采集装置无线连接；其中所述直读无线表至少为两个，各个直读无线表之间以无线的方式连接；直读无线表还 用于接收相邻的直读无线表采集的计数数据，并将该计数数据发送给计数采集装置。
2.根据权利要求1所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，直读无线表的壳体内设置有用于采集燃气的计数数据的光电直读计数器； 用于传输计数数据的无线模块； 用于给直读无线表供电的电池； 用于收发信息的天线；所述电池、光电直读计数器和天线分别与无线模块连接。
3.根据权利要求2所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，所述无线模块包括MCU芯片 和无线芯片，该MCU芯片与无线芯片连接。
4.根据权利要求1所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，所述直读无线表为4096个， 这些直读无线表构成多条无线传输通路，且每条传输通路上设置有8个直读无线表。
5.根据权利要求2所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，直读无线表的壳体内设置 有用于容纳光电直读计数器的计数器腔和用于密封该计数器腔的第一密封圈。
6.根据权利要求2或5所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，直读无线表的壳体内设 置有用于容纳电池和无线模块的电池腔和用于密封该电池腔的第二密封圈。
7.根据权利要求2所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，天线为直湾式整体上下旋 转方式的天线，在天线和直读无线表壳体之间设置有天线密封圈。
8.根据权利要求1所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，所述计数采集装置为手抄 器或者集中器。
9.根据权利要求3所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，MCU芯片采用STM8L系列的 集成芯片。
10.根据权利要求3所述的燃气无线抄表系统，其特征在于，无线芯片采用型号为 SX1212的集成芯片。
全文摘要
本发明公开了一种燃气无线抄表系统，其包括用于采集燃气的计数数据，并将该计数数据以无线的方式传输给计数采集装置的直读无线表；用于收集所述计数数据的计数采集装置；所述直读无线表与计数采集装置无线连接；所述直读无线表至少为两个，各个直读无线表之间以无线的方式连接；直读无线表还用于接收相邻的直读无线表采集的计数数据，并将该计数数据发送给计数采集装置。本发明通过直读无线表采集燃气的计数数据，并将该计数数据无线传输给计数采集装置，这些直读无线表在该系统中自动组网，一对多传输数据，达到了多级数据可靠的传输，提高了系统的可靠性，而且通过无线方式传输数据无需布线，使得安装施工和系统的维护简单。
文档编号G08C17/02GK102142188SQ201110086628
公开日2011年8月3日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者刘洪 , 张贵明, 高中华 申请人:深圳资江实业有限公司