专利名称：一种网络预付费燃气表的网络数据集中器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种网络预付费燃气表的数据管理传输装置，尤其是能构建现场无线数据传输路径和实现远传管理功能的网络数据集中器。
背景技术：
目前，公知的燃气表管理系统数据集中器，一般本身不具备构建现场无线路由网络的功能，都是通过GPRS方式，从主站服务器获取路由通信信令，再通过无线RF方式，传递信号给表具网络系统后，再由用户表具传递，最终到达目标表具，实现通信。由于燃气表都使用普通5号电池供电，对功耗有严格的要求，采用燃气表本身作为中继，在无线通信时， 很难做到降低功耗，尤其是集中器附近的燃气表，时常被充当中继传递信号，无线通信非常频繁，功耗较大，而离集中器较远的燃气表，很少被充当中继，功耗较小，所以功耗不均现象，在所难免。另一方面，在用户不知情的情况下，就使用用户表具中继通信，消耗电池电能，在某种意义上说，也就间接侵害了用户的利益。
实用新型内容为了克服现有的网络数据集中器不能自动组网，并且利用表具中继通信，造成表具功耗不均现象，本实用新型提供一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，该集中器不仅能自动组网采集器，而且能为每个燃气表组建路由并存储起来，以供主站服务器召测表具时使用，这样，服务器发送的通信信令也就省去了路由，方便了对表具的通信管理。解决问题的技术手段一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，包括主控制器， 主控制器连接有存储燃气表数据的闪存，其特征在于，所述主控制器连接有与服务器通信的GPRS模块以及与燃气表数据采集器进行召表通信的无线通信模块，GPRS模块连接GPRS 天线，无线通信模块连接无线RF天线。所述的主控制器连接有与手持抄表机通信的红外通信模块。所述主控制器以UART接口与无线通信模块及GPRS模块相连。所述主控制器连接有时钟模块，时钟模块通过电池供电。所述主控制器以SPI接口与闪存相连。所述主控制器、无线通信模块以及闪存都通过第一稳压模块供电，第一稳压模块提供3. 3V直流电源输出，第一稳压模块连接降压整流模块，降压整流模块连接市电。所述的GPRS模块通过第二稳压模块供电，第二稳压模块提供3. 9V直流电源输出，第二稳压模块连接降压整流模块，降压整流模块连接市电。所述主控制器连接用于向计算机输出工作信息的数字接口。所述主控制器以I2C接口与时钟模块相连。本实用新型的网络预付费燃气表的网络数据集中器针对加装了数据采集器的燃气表系统，先由手持抄表机起动数据集中器通过无线通信模块自动组网采集器，也就是数据集中器先对所有采集器进行轮巡召测通信，通信成功的采集器被列为一级网络，再利用一级网络，组建二级网络，依此类推，最终完成对所有采集器的组网。在对采集器组网完成后，数据集中器利用采集器网络对燃气表组网，并存储每个燃气表的通信路径。所有组网完成后，数据集中器接收到服务器发送的召表指令时，就自动调用目标燃气表的路由，进行召表通信。针对每个不同的燃气表，数据集中器采用不同的无线前导码进行通信，使通信信令沿着指定的路径传输，而不影响其它附近的表具和采集器。数据集中器通过GPRS模块，与服务器保持网络连接；采用无线通信模块，对采集器或燃气表进行无线召表通信；利用红外通信模块与手持抄表机通信；主控制器选用 ARM7,满足应用需求。同时，数据集中器还包括时钟模块，为整个数据集中器网络系统提供精准的时间，以便对燃气表进行校时。为维护整个无线通信网络的健壮性和稳定性，数据集中器还会向服务器反馈路由信息，当无线通信链路发生故障后，方便工程人员维护和检修。本实用新型可以使无线召表通信链路，专路专用，不使有效信号覆盖范围内的燃气表盲目唤醒通信，使网络内所有燃气表功耗平均。同时，多条路由也保证了无线通信的可靠性。
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1，降压整流模块，将市电输入转成低压直流输出后，向第一稳压模块和第二稳压模块提供稳定可靠的直流电源。其中，第一稳压模块将直流电源再次调压后输出3. 3V， 供主控制器、无线通信模块、闪存和红外通信模块使用；无线通信模块本实施例选用松下的 RF模块；主控制器本实施例选用NXP的LPC1758微处理器；GPRS模块本实施例选用中信的ME3000，闪存选用Flash存储芯片MX25L3205DM2I，第二稳压模块将直流电源再次调压后输出3. 9V，供GPRS模块使用，SIM卡安装在GPRS模块上，SIM卡选用中国移动开通GPRS 网络服务的SIM卡。电池向时钟模块供电，电池选用3. 6V的锂电池。主控制器通过无线通信模块对燃气表进行召表通信，同样主控制器也是通过无线通信模块对数据采集器进行组网，数据采集器是实现加装在燃气表网络中，响应数据集中器组网，使数据集中器能顾不得完成组网。最终组网完成后，针对每个燃气表，数据集中器构建多条通信路由，并将路由信息存储在闪存上。主控制器通过GPRS模块，经过SIM卡验证，利用GPRS网络与服务器远程联网，主控制器接收到服务器的召表通信指令后，从闪存读取燃气表的通信路由信息，再利用无线通信模块实施现场召表，召表获得燃气表数据后，同样通过GPRS模块将燃气表数据以GPRS方式发回给服务器，最终实现远程抄表管理等各种业务应用。另外，主控制器提供与计算机的数字接口，本实施例选用USB转串口，实时向计算机输出工作信息，便于运行故障诊断；无线RF天线与无线模块相连；GPRS天线与GPRS模块相连。无线通信模块是通过UART 口与主控制器相连，交互数据，由此，当无线召表通信完成后，主控制器可设置无线通信模块进入休眠模式。当主控制器接收到服务器的召表指令后，又能将无线通信模块唤醒，进入工作状态。GPRS模块同样是通过UART 口与主控制器相连，采用标准的AT指令通信，交互数据，可利用GPRS与服务器联网通信，在登录成功后，每5分钟向服务器提供心跳连接。当服务器故障，丢失连接后，可以重新起动模块进行重复连接，直到连接成功。闪存是通过SPI接口与主控制器相连，交互数据，由此，主控制器将配置参数及抄表所得数据进行存储。闪存提供了 12M字节的存储容量，而且掉电后不丢失，从而，主控制器可以通过闪存存储一年的小时冻结数据，以供服务器随时读取查询。时钟模块是通过I2C接口与主控制器相连，交互数据，由此获得精准的时钟，确保了对燃气表校时的准确性。第一稳压模块和第二稳压模块都采用开关电源管理芯片LM22676。，模块电路中的续流二级管，要采用硝特基二级管为宜。两路稳压模块分别提供3. 3V和3. 9V电压，供各电路模块使用。红外通信模块包含红外接收发送灯管，由此提供红外接口，通过红外接口，能够接收手持抄表机终端的操作指令，执行组网采集器及燃气表操作，设置相关参数。
权利要求1.一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，包括主控制器，主控制器连接有存储燃气表数据的闪存，其特征在于，所述主控制器连接有与服务器通信的GPRS模块以及与燃气表数据采集器进行召表通信的无线通信模块，GPRS模块连接GPRS天线，无线通信模块连接无线RF天线。
2.根据权利要求1所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述的主控制器连接有与手持抄表机通信的红外通信模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器以UART接口与无线通信模块及GPRS模块相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器连接有时钟模块，时钟模块通过电池供电。
5.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器以SPI接口与闪存相连。
6.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器、无线通信模块以及闪存都通过第一稳压模块供电，第一稳压模块提供 3. 3V直流电源输出，第一稳压模块连接降压整流模块，降压整流模块连接市电。
7.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述的GPRS模块通过第二稳压模块供电，第二稳压模块提供3. 9V直流电源输出，第二稳压模块连接降压整流模块，降压整流模块连接市电。
8.根据权利要求1或2所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器连接用于向计算机输出工作信息的数字接口。
9.根据权利要求4所述的一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，其特征在于，所述主控制器以I2C接口与时钟模块相连。
专利摘要本实用新型公开了一种网络预付费燃气表的网络数据集中器，包括主控制器，主控制器连接有存储燃气表数据的闪存，主控制器连接有与服务器通信的GPRS模块以及与燃气表数据采集器进行召表通信的无线通信模块。本实用新型的网络预付费燃气表的网络数据集中器针对加装了数据采集器的燃气表系统，由手持抄表机起动数据集中器通过无线通信模块自动组网采集器，完成采集器组网后，数据集中器利用采集器网络对燃气表组网，并存储每个燃气表的通信路径。数据集中器接收到服务器发送的召表指令，调用目标燃气表的路由进行召表通信。针对不同燃气表，数据集中器采用不同无线前导码进行通信，使通信信令沿着指定路径传输，而不影响其它附近的表具和采集器。
文档编号H04W40/10GK202043292SQ201120130459
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者应英武, 章凤祥, 许宛菁 申请人:浙江威星智能仪表股份有限公司