扩频无线抄表集中器及抄表系统的制作方法

本发明涉及抄表器技术领域，具体是一种扩频无线抄表集中器及抄表系统。

背景技术：

随着社会科学技术的进步，人民大众生活品质的日益提高，大众需要更加安全、自动化程度更高的智能燃气抄表系统，避免陌生人员入户带来的安全风险和对个人隐私的侵害。现有的无线抄表系统通信距离短，采集器使用数量多，导致系统施工复杂，抄表效率低。

申请号：CN201520801775.9的中国专利公开了一种无线抄表装置，由终端、数据采集器、无线收发模块nRF24L01、数据集中器和上位机组成；其中，所述终端就是指用户的电表，所述数据采集器由微控制器STC89C52芯片及其外围电路、LCD1602液晶显示模块和电源模块组成，用于采集和显示终端的数据并通过无线收发模块nRF24L01发送到数据集中器；所述数据集中器由嵌入式处理器ARM11-S3C6410及其外围电路、LCD-SVB-ZJ0701液晶显示模块和电源模块组成，数据集中器经无线收发模块nRF24L01接收来自数据采集器的数据；所述上位机通过RS232串口与数据集中器通信，以便将数据集中器接收到的数据传送到上位机进行监测和显示，上位机接入Internet网络便可将数据传至远程终端服务器。本实用新型节省人力，数据传输的稳定性、准确性高，具有较强的实用性。该专利所述的无线收发模块nRF24L01通信距离短，通信方式单一，当无线收发模块出现故障时，抄表系统陷入瘫痪。

如图1所示，为传统的四级架构抄表解决方案，其中，集中器作为管理机，通过RS485总线和采集器通信，收集采集器采集到的表具信息，和管理中心通过GPRS通信。该模式一个小区内至少需要安装1台集中器、多台采集器，集中器和采集器都采用220v电源，采集器和集中器间需要布通讯线，施工复杂，当小区较大时，线路过长，导致通讯效果差，系统不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种扩频无线抄表集中器及抄表系统，以至少达到增大集中器和表具的通讯距离、提高抄表效率、降低施工难度的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：扩频无线抄表集中器，它包括微处理器、通信单元和电源单元，所述的通信单元包括至少两个通信模块、至少一个蓝牙模块、至少一个无线远传模块；所述第一通讯模块、第二通讯模块的控制信号接口分别与微处理器的通信控制引脚连接，第一通讯模块的输出端接入通讯网络与管理后台连接；第二通讯模块通过串口与表具的数据接口连接；所述蓝牙模块的数据接口与智能终端设备的蓝牙通讯接口进行无线连接，用于发送所述扩频无线抄表集中器中保存的数据；所述无线远传模块的数据输出端与路由器进行无线通讯连接，远距离将所述扩频无线抄表集中器中保存的数据通过路由器发送到管理后台。

所述的第一通讯模块为GPRS或CDMA模块。

所述的第二通讯模块为射频模块。

进一步的，当一台扩频无线抄表集中器的第一通讯模块发生故障时，通过无线远传模块连接路由器与管理后台通讯；或者通过无线远传模块连接另外一台扩频无线抄表集中器正常工作的第一通讯模块完成和管理后台的通讯。

所述的电源单元包括后备电源；所述电源单元与微处理器连接，当交流电停电时，微处理器控制电源单元自动切换为后备电源供电，并向管理中心上报电源异常。

扩频无线抄表集中器抄表系统，它包括扩频无线抄表集中器、表具、管理后台和路由器；所述表具的数据接口与所述扩频无线抄表集中器的第一通讯模块串口连接；所述的管理后台设置有与所述扩频无线抄表集中器的第二通讯模块进行数据传输的接口，所述扩频无线抄表集中器将所述表具采集的数据直接传输到管理后台或者路由器，再通过路由器传输数据到管理后台。

所述扩频无线抄表集中器在其覆盖的通信范围内，通过无线远传模块能够连接到所述通信范围内的其他无线抄表集中器。

所述表具与所述扩频无线抄表集中器采用一体化方式安装。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种更加安全、自动化程度更高的智能燃气抄表器，解决了目前无线抄表系统因通讯距离短，采集器使用数量多，导致系统施工复杂，抄表率低的问题，避免了陌生人员入户带来的安全风险和对个人隐私的侵害；本发明将集中器与采集器集成在一起，降低了设备成本和施工难度；使用无线远传模块进行路由通讯扩大了通信距离；集中器与集中器之间采用无线路由，使通信距离更远，尤其是在一台集中器出现故障的时候，通过无线路由同样可以将出现故障的集中器的数据传输到管理后台，操作更简便，提高了抄表效率。

附图说明

图1为本发明的扩频无线抄表集中器结构框图；

图2为现有的抄表系统示意图；

图3为本发明扩频无线抄表集中器抄表系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，扩频无线抄表集中器，它包括微处理器、通信单元和电源单元，所述的通信单元包括至少两个通信模块、至少一个蓝牙模块、至少一个无线远传模块；所述第一通讯模块、第二通讯模块的控制信号接口分别与微处理器的通信控制引脚连接，第一通讯模块的输出端接入通讯网络与管理后台连接；第二通讯模块通过串口与表具的数据接口连接；所述蓝牙模块的数据接口与智能终端设备的蓝牙通讯接口进行无线连接，用于发送所述扩频无线抄表集中器中保存的数据；所述无线远传模块的数据输出端与路由器进行无线通讯连接，远距离将所述扩频无线抄表集中器中保存的数据通过路由器发送到管理后台。

所述的第一通讯模块为GPRS或CDMA模块。

所述的第二通讯模块为射频模块。

进一步的，当一台扩频无线抄表集中器的第一通讯模块发生故障时，通过无线远传模块连接路由器与管理后台通讯；或者通过无线远传模块连接另外一台扩频无线抄表集中器正常工作的第一通讯模块完成和管理后台的通讯。

所述的电源单元包括后备电源；所述电源单元与微处理器连接，当交流电停电时，微处理器控制电源单元自动切换为后备电源供电，并向管理中心上报电源异常。

扩频无线抄表集中器抄表系统，它包括扩频无线抄表集中器、表具、管理后台和路由器；所述表具的数据接口与所述扩频无线抄表集中器的第一通讯模块串口连接；所述的管理后台设置有与所述扩频无线抄表集中器的第二通讯模块进行数据传输的接口，所述扩频无线抄表集中器将所述表具采集的数据直接传输到管理后台或者路由器，再通过路由器传输数据到管理后台。

所述扩频无线抄表集中器在其覆盖的通信范围内，通过无线远传模块能够连接到所述通信范围内的其他无线抄表集中器。

所述表具与所述扩频无线抄表集中器采用一体化方式安装。

如图2所示，为传统的四级架构抄表解决方案，其中，采集器和集中器间需要布通讯线，施工复杂，当小区较大时，线路过长，导致通讯效果差，系统不稳定。如图3所示，本发明的系统采用三级架构，其中，集中器间可通过扩频无线模块进行路由通讯，当一台集中器的GPRS发生故障时，通过路由功能，可采用另外一台集中器的GPRS或CDMA模块完成和管理中心的通讯。

本发明的实施例之一，采用扩频无线抄表集中器，空旷距离可达5公里，在一800余户的小区，通过在中庭安装1台扩频无线抄表集中器，即可管理该小区800余只表具。实践表明，该无线抄表系统简化了施工难度，以往相同规模的小区，集中器和采集器施工周期至少20天以上，采用本发明以后，集中器从选点到完成施工，仅需2天时间。目前系统抄表稳定，一次抄表率>98%,用户满意度高，项目已顺利验收，并正常运行多日。

以上内容仅描述了本发明的基本原理和主要特点。本行业的技术人员应该了解到，在不脱离本发明所附权利要求书所限定的精神和范围内，从形式上和细节上对本发明所做出的变化，均在本发明权利要求所保护的范围内。