本实用新型涉及一种四表集抄系统,具体涉及一种无线通讯的四表集抄系统。
背景技术:
水、电、气、热系统是四种不同管路系统,以往对水、电、气进行测量统计时,需要将所有水表串接并连接到用水系统的显示设备上、将所有电表串接并连接到用电系统的显示设备上、将所有水表串接并连接到用气系统的显示设备上、将所有热表串接并连接到用热系统的显示设备上。这种抄表采集系统是水、热、气、电表四表分离,抄表员需要入户抄表,即增加了抄表人员的工作量,也给住户造成很多不安全因素,同时入户抄表也常常不能一次性抄完,需要敲门入户作业,给住户带来不便,四表采集系统分离也造成设备的重复浪费,而且用户想要查询四表信息也不方便。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题是传统水、热、气、电表四表系统线路冗余量大,抄表、查询不便,为此提供一种水、热、气以及电表的无线抄表系统。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种无线通讯的四表集抄系统,包括主站系统以及水表、电表、气表以及热表,所述主站系统包括主节点处理器、储存模块、显示器以及主频点可覆盖315/433/470MHz的主节点无线通信模块,所述水表、电表、气表以及热表上均包括计量模块、子节点处理器以及主频点可覆盖315/433/470MHz的且可调频的子节点无线通信模块,计量模块将计量数据传输至子节点处理器,子节点处理器将计量数据通过子节点无线通信模块以及主节点无线通信模块传送至主节点处理器,主节点处理器连接储存模块和者显示器。
进一步的,所述电表上的计量模块嵌入在子节点处理器中,电表还包括电压采样电路、火线电流采样电路、零线电流采样电路以及低功耗电源管理电路,所述电压采样电路、火线电流采样电路、零线电流采样电路均连接市电和电表的子节点处理器,所述低功耗电源管理电路包括备用电池、充电电池、充电电路、市电供电电路和电源切换电路,所述备用电池、充电电池以及市电供电电路均与电表的子节点处理器相连,所述充电电路连接充电电池,所述电源切换电路用于切换充电电路与充电电池的通断以及用于选择电表的子节点处理器的供电电源。
进一步的,所述气表的子节点处理器还连接燃气泄漏监测模块,燃气泄露监测模块包括气敏传感器MQ-4、滑动变阻器W、电阻一R21、电阻二R2和电容一C21,气敏传感器MQ-4的电热丝串联滑动变阻器W后与电源电路连接,气敏传感器MQ-4的检测端A与电源电路连接,检测端B与三极管一T1的基极连接,三极管一T1的集电极与UA555芯片连接,UA555芯片的输出端依次串接电阻四R4和二极管一D21后与可控硅整流器SCR的控制端连接。
从上述技术方案可以看出本实用新型具以下优点:采用无线抄表的方式可以减少抄表员的工作量,系统设备量,且主节点与子节点之间采用星型网络,不同表种之间互不干扰,每个子节点可以和主节点独立通信,无需全部开启子节点,降低能耗。
附图说明
图1为本实用新型的功能框图;
图2为本实用新型中电表的功能框图;
图3为本实用新型中燃气泄漏监测模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。
如1所示,本实用新型的采用无线通讯的四表集抄系统,包括主站系统以及水表、电表、气表以及热表,所述主站系统包括主节点处理器,主节点处理器可以采用CM100型芯片、储存模块、显示器以及主频点可覆盖315/433/470MHz的主节点无线通信模块,主节点通讯模块可以采用SX1301芯片,其具体参数如下
(1)工作电压:额定3.3V(1.8~3.7VDC)
(2)额定电流:发送17mA,接收13mA,待机功耗15uA
(3)主频点:315/433/470MHz
(4)调制方式:FSK/GFSK/OOK
(5)子节点容量:256个
(6)接收灵敏度:-136dbm
(7)发送功率:+20dBm
(8)通信距离:3kM
(9)接口:TTL,异步串行口,
所述水表、电表、气表以及热表上均包括计量模块、子节点处理器以及主频点可覆盖315/433/470MHz的且可调频的子节点无线通信模块,其中子节点通讯模块可以采用SX1278芯片,其具体参数如下
(1)工作电压:额定3.3V(1.8~3.7VDC)
(2)额定电流:发送17mA,接收13mA,待机功耗15uA
(3)主频点:315/433/470MHz
(4)调制方式:FSK/GFSK/OOK
(5)接收灵敏度:-136dbm
(6)发送功率:+20dBm
(7)通信距离:3kM
(8)接口:TTL,异步串行口,
标准速率9600bps。
计量模块将计量数据传输至子节点处理器,子节点处理器将计量数据通过子节点无线通信模块以及主节点无线通信模块传送至主节点处理器,主节点处理器连接储存模块或者显示器。例如主节点,主节点可以覆盖430MHz~440MHz频域。可以以100kHz为调频距离进行覆盖,那么我们可以设定432.5MHz、432.6MHz、432.7MHz、432.8MHz、432.9MHz、433.1MHz、433.2MHz、433.3MHz、433.4MHz、433.5MHz频点作为子节点的频段,从而实现主节点与子节点的通信,采用无线抄表的方式可以减少抄表员的工作量,系统设备量,且主节点与子节点之间采用星型网络,不同表种之间互不干扰,每个子节点可以和主节点独立通信,无需全部开启子节点,降低能耗。
如2所示,电表上的计量模块嵌入在子节点处理器中,电表还包括电压采样电路、火线电流采样电路、零线电流采样电路以及低功耗电源管理电路,所述电压采样电路、火线电流采样电路、零线电流采样电路均连接市电和电表的子节点处理器,所述低功耗电源管理电路包括备用电池、充电电池、充电电路、市电供电电路和电源切换电路,所述备用电池、充电电池以及市电供电电路均与电表的子节点处理器相连,所述充电电路连接充电电池,所述电源切换电路用于切换充电电路与充电电池的通断以及用于选择电表的子节点处理器的供电电源。
当市电供电时,由市电供电电路给子节点处理器提供电源;当充电电池处于空闲状态且容量不足时,打开充电电路给充电电池充电,直到容量充满;如果充电电池的电使用完后,再切换备用电池给电表供电。
如图3所示,所述气表的子节点处理器还连接燃气泄漏监测模块,燃气泄露监测模块包括气敏传感器MQ-4、滑动变阻器W、电阻一R21、电阻二R2和电容一C21,气敏传感器MQ-4的电热丝串联滑动变阻器W后与电源电路连接,气敏传感器MQ-4的检测端A与电源电路连接,检测端B与三极管一T1的基极连接,三极管一T1的集电极与UA555芯片连接,UA555芯片的输出端依次串接电阻四R4和二极管一D21后与可控硅整流器SCR的控制端连接。