专利名称：用于mbus接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集中抄表系统。特别是涉及一种基于载波调制技术的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，适应社会信息化和经济国际化的需要，我国出现了不少智能建筑，如，智能小区、智能别墅等，与之相应的这些智能小区及建筑的水表、暖气表的计量一般都采用卡式表具或远程集抄系统。但是，卡式计量表在使用中如果出现故障，产生不计量的情况，不能及时发现，从而给能源提供单位造成损失。采用远程集抄系统可以克服卡式计量表的上述缺陷，但采用远程集抄系统一般都是针对单一表种或相同类型的接口的表具进行集抄。然而对于具有MBUS接口的表具和其它接口的表具混合成一套远程集中抄 表系统，共享通讯总线，其技术实现难度很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决不同种类的表具，不同接口的表具，共享同一通讯总线的基于载波调制技术的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统。本发明所米用的技术方案是一种用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，包括有控制中心和通过通讯总线与控制中心进行通讯的用户终端，所述的控制中心包括有PC管理机和通讯控制器，所述的PC管理机通过通讯控制器连接通讯总线；所述的用户终端包括有多个结构相同的暖气表米集器和多个结构相同的水表米集器，所述的每一个暖气表采集器的一端连接通讯总线，另一端连接多个具有MBUS接口的暖气表，所述的每一个水表采集器的输出端连接通讯总线，输入端连接多个具有脉冲接口的水表。所述的通讯控制器包括有依次连接的电平转换模块、通讯控制器CPU、通讯控制器载波调制模块和通讯控制器载波输入输出接口模块，其中，所述的电平转换模块通过RS232总线与PC管理机相连接，所述的通讯控制器载波输入输出接口模块连接通讯总线。所述的暖气表采集器包括有依次相连的MBUS电平转换模块、暖气表采集器CPU、采集器载波调制模块和采集器载波输入输出接口模块，所述的MBUS电平转换模块的终端通过MBUS总线连接多个具有MBUS接口的暖气表，所述的采集器载波输入输出接口模块连接通讯总线。所述的MBUS电平转换模块包括有电平转换前置驱动电路、+MBUS电平转换输出电路、MBUS信号接收采样电路、电压比较器以及-24V电平输出电路，其中，所述的电平转换前置驱动电路的输入端连接暖气表采集器CPU串口的T端，电平转换前置驱动电路的输出端连接+MBUS电平转换输出电路，所述+MBUS电平转换输出电路的输出端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表的一个输入端，-24V电平输出电路通过MBUS总线负极连接多个具有MBUS接口的暖气表的另一个输入端，所述的MBUS信号接收采样电路的输入端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表，输出端连接电压比较器，所述的电压比较器的输出端连接暖气表采集器CPU串口的R端。所述的水表采集器包括有依次连接的脉冲电平转换模块、水表采集器CPU、水表米集器载波调制模块和水表米集器载波输入输出接口模块，所述的脉冲电平转换模块的输入端连接多个具有脉冲接口的水表，所述的水表采集器载波输入输出接口模块连接通讯总线。本发明的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，对不同接口的表具采取不同的采集器，经相应的电平转换后由相应的CPU进行软件处理，再将处理后的数据通过载波技术进行调制到120K载频上进行传输，解决了不同种类的表具，不同接口的表具，共享同一通讯总线，实现了同一系统远程集中抄不同接口的表具。本系统的通讯采用了载波调制通讯技术，抗干扰能力强于RS-485总线，成本低于L0NGW0RK总线、CAN总线、TCP/IP网络和无线网络的通讯方式，而且一般的智能小区通讯范围都能满足。
图I是本发明的构成框图；图2是通讯控制器的构成框图；图3是暖气表采集器的构成框图；图4是MBUS电平转换模块框图；图5是水表采集器的构成框图。图中I :控制中心2 :用户终端3 :暖气表采集器4 :水表采集器5 :暖气表6冰表7:通讯总线11:PC管理机12:通讯控制器12A:电平转换模块12B :通讯控制器CPU12C :通讯控制器载波调制模块12D :通讯控制器载波输入输出接口模块31 =MBUS电平转换模块32 :暖气表采集器CPU 3233 :采集器载波调制模块34 :采集器载波输入输出接口模块3IA 电平转换前置驱动电路3 IB +MBUS电平转换输出电路3IC =MBUS信号接收采样电路3ID :电压比较器31E :_24V电平输出电路41 :脉冲电平转换模块42 :水表采集器CPU43 :水表采集器载波调制模块44 水表采集器载波输入输出接口模块
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统做出详细说明。 本发明的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，针对目前智能小区水表、暖气表计量存在的问题和需求，研发的基于载波调制通讯技术对具有MBUS接口的暖气表、脉冲接口的水表远程集中抄表系统。该系统可以对具有MBUS接口的暖气表、脉冲接口的水表进行远程集中抄表，两种接口表具经采集器后共享通讯总线，通讯采用了载波调制技术，抗干扰能力强于RS-485总线，成本低于LONGWORK总线、CAN总线、TCP/IP网络和无线网络的通讯方式，而且一般的智能小区通讯范围都能满足。如图I所示，本发明的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，包括有控制中心I和通过通讯总线7与控制中心I进行通讯的用户终端2，所述的控制中心I包括有PC管理机11和通讯控制器12，所述的PC管理机11通过通讯控制器12连接通讯总线7;所述的用户终端2包括有多个结构相同的暖气表采集器3和多个结构相同的水表采集器4，所述的每一个暖气表采集器3的一端连接通讯总线7，另一端连接多个具有MBUS接口的暖气表5，所述的每一个水表采集器4的输出端连接通讯总线7，输入端连接多个具有脉冲接口的水表6。所述的控制中心I中的PC管理机11采用计算机，计算机中安装着管理软件和数 据库如图2所示，所述的通讯控制器12包括有依次连接的电平转换模块12A、通讯控制器CPU12B、通讯控制器载波调制模块12C和通讯控制器载波输入输出接口模块12D，其中，所述通讯控制器CPU 12B采用型号为STCl 1F02的模块，所述的电平转换模块12A通过RS232总线与PC管理机11相连接，通讯控制器CPU 12B的串口 RX、TX与电平转换模块12A的TTL对应端连接，通讯控制器CPU 12B的INTO 口、Pl. 6、Pl. 7 口与通讯控制器载波调制模块12C中的HEAD、R/T、RD/TD的对应接口连接，通讯控制器载波调制模块12C中的SIN、P-OUT与通讯控制器载波输入输出接口模块12D对应接口连接，所述的通讯控制器载波输入输出接口模块12D连接通讯总线7。PC管理机11的读表命令通过电平转换模块12A发送给通讯控制器CPU 12B，通讯控制器CPU 12B通过通讯控制器载波调制模块12C及通讯控制器载波输入输出接口模块12D将数据发送到通讯总线7上。如图3所示，所述的暖气表采集器3包括有依次相连的MBUS电平转换模块31、暖气表采集器CPU 32、采集器载波调制模块33和采集器载波输入输出接口模块34，所述的MBUS电平转换模块31的终端通过MBUS总线连接多个具有MBUS接口的暖气表5，所述的采集器载波输入输出接口模块34连接通讯总线7。暖气表采集器CPU 32采用型号为STC12C5A08S2的芯片，暖气表采集器CPU 32的串口 R、T和MBUS电平转换模块31相连。如图4所示，所述的MBUS电平转换模块31包括有电平转换前置驱动电路31A、+MBUS电平转换输出电路31B、MBUS信号接收采样电路31C、电压比较器31D以及-24V电平输出电路31E，其中，所述的电平转换前置驱动电路31A的输入端连接暖气表采集器CPU32串口的T端，电平转换前置驱动电路3IA的输出端连接+MBUS电平转换输出电路3IB，电平转换前置驱动电路31A是以器件BC337为主组成的整形与放大电路，CPU32串口 T端输出的数据，经电平转换前置驱动电路3IA传输给+MBUS电平转换输出电路31B，所述+MBUS电平转换输出电路31B的输出电压范围是O到12V，其核心芯片为0PA547，+MBUS电平转换输出电路31B的输出端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表5的一个输入端，-24V电平输出电路31E通过MBUS总线负极连接多个具有MBUS接口的暖气表5的另一个输入端，两者产生了 MBUS总线主机的逻辑“O”和“I”对应的24V到36V电平。所述的MBUS信号接收采样电路3IC的输入端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表5，输出端连接电压比较器31D。MBUS总线从机回复信号为O到20mA电流信号，因此，通过MBUS信号接收采样电路31C将电流信号转换成电压信号，此电压信号作为电压比较器31D的一个输入和电压比较器31D的另一端的预设电压进行比较后输出，电压比较器31D采用的器件型号为运算放大器LM393。所述的电压比较器31D的输出端连接暖气表采集器CPU32串口的R端。暖气表采集器CPU 32通过串口的T端发送命令作为MBUS主机经过+MBUS电平转换输出电路31B将命令传输到MBUS总线上，暖气表作为MBUS从机接收命令，通过MBUS总线回复数据，经过MBUS信号接收采样电路31C和电压比较器31D将数据传输到CPU 32的R端，供CPU 32接收。暖气表采集器3通过通讯总线7接收PC管理机11的读表命令，根据读表命令 回复相应的暖气表数据，暖气表采集器3每隔一分钟通过MBUS总线轮流读取暖气表的数据并存储在CPU 32中以备回复数据用。如图5所示，所述的水表采集器4包括有依次连接的脉冲电平转换模块41、水表采集器CPU 42、水表采集器载波调制模块43和水表采集器载波输入输出接口模块44，所述的脉冲电平转换模块41的输入端连接多个具有脉冲接口的水表6,所述的水表米集器载波输入输出接口模块44连接通讯总线7。水表采集器4的CPU 42的P10、P11接口和脉冲电平转换模块41的SDA、SCL端相连，脉冲电平转换模块41的AIN、GND端和水表6的脉冲接口相连。所述的水表采集器4中的CPU42采用型号为STC12C5A08S2的芯片，脉冲电平转换模块41的核心芯片为PCF8591，以此组成脉冲电平转换网络。水表采集器4通过通讯总线7接收PC管理机11的读表命令，根据读表命令回复相应的水表数据，水表采集器4每隔一定的时间轮流输入水表的脉冲信号并进行计数转换，存储在水表采集器CPU 42中以备回复数据用。PC管理机11在接收到暖气表5、水表6数据后，进行显示、存储、输出等处理，完成抄表的过程。本发明的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，在控制中心的PC管理机上，抄表管理软件发出读表命令，从RS232总线上传输到通讯控制器，通讯控制器将读表命令通过载波技术调制到120K载频上，从通讯总线上发送出去，暖气表采集器、水表采集器从通讯总线上接收读表命令载波信号，通过载波技术解调还原读表命令，并根据读表命令回复相应的表具数据，暖气表采集器、水表采集器将回复相应的表具数据，通过载波技术调制到120K载频上，从通讯总线上发送出去，通讯控制器从通讯总线上接收回复相应的表具数据载波信号，通过载波技术解调还原表具数据，从RS232总线上传输给PC管理机，PC管理机在接收到暖气表、水表数据后，进行显示、存储、输出等处理。每一个暖气表采集器通过MBUS总线和多个暖气表相连，每隔一分钟通过MBUS总线轮流读取暖气表的数据并存储在暖气表采集器CPU中以备回复数据用。每一个水表采集器和多个水表相连，水表采集器每隔一定的时间轮流输入水表的脉冲信号并进行计数转换，存储在水表采集器CPU中以备回复数据用。
权利要求
1.一种用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，包括有控制中心(I)和通过通讯总线(7)与控制中心(I)进行通讯的用户终端(2)，其特征在于，所述的控制中心(I)包括有PC管理机(11)和通讯控制器(12)，所述的PC管理机(11)通过通讯控制器(12)连接通讯总线(7);所述的用户终端(2)包括有多个结构相同的暖气表采集器(3)和多个结构相同的水表采集器(4)，所述的每一个暖气表采集器(3)的一端连接通讯总线(7)，另一端连接多个具有MBUS接口的暖气表(5)，所述的每一个水表采集器(4)的输出端连接通讯总线(7 )，输入端连接多个具有脉冲接口的水表(6 )。
2.根据权利要求I所述的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，其特征在于，所述的通讯控制器(12)包括有依次连接的电平转换模块(12A)、通讯控制器CPU(12B)、通讯控制器载波调制模块(12C)和通讯控制器载波输入输出接口模块(12D)，其中，所述的电平转换模块(12A)通过RS232总线与PC管理机(11)相连接，所述的通讯控制器载波输入输出接口模块(12D)连接通讯总线(7)。
3.根据权利要求I所述的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，其特征在于，所述的暖气表采集器(3)包括有依次相连的MBUS电平转换模块(31)、暖气表采集器CPU (32)、采集器载波调制模块(33)和采集器载波输入输出接口模块(34)，所述的MBUS电平转换模块(31)的终端通过MBUS总线连接多个具有MBUS接口的暖气表(5)，所述的采集器载波输入输出接口模块(34 )连接通讯总线(7 )。
4.根据权利要求3所述的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，其特征在于，所述的MBUS电平转换模块(31)包括有电平转换前置驱动电路(31A)、+MBUS电平转换输出电路(31B)、MBUS信号接收采样电路(31C)、电压比较器(31D)以及-24V电平输出电路(31E)，其中，所述的电平转换前置驱动电路(31A)的输入端连接暖气表采集器CPU (32)串口的T端，电平转换前置驱动电路(31A)的输出端连接+MBUS电平转换输出电路(31B)，所述+MBUS电平转换输出电路(31B)的输出端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表(5)的一个输入端，-24V电平输出电路(31E)通过MBUS总线负极连接多个具有MBUS接口的暖气表(5)的另一个输入端，所述的MBUS信号接收采样电路(31C)的输入端通过MBUS总线正极连接多个具有MBUS接口的暖气表(5)，输出端连接电压比较器(31D)，所述的电压比较器(31D)的输出端连接暖气表采集器CPU (32)串口的R端。
5.根据权利要求I所述的用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，其特征在于，所述的水表采集器(4)包括有依次连接的脉冲电平转换模块(41)、水表采集器CPU(42)、水表采集器载波调制模块(43)和水表采集器载波输入输出接口模块(44)，所述的脉冲电平转换模块(41)的输入端连接多个具有脉冲接口的水表(6)，所述的水表采集器载波输入输出接口模块(44 )连接通讯总线(7 )。
全文摘要
一种用于MBUS接口暖气表、脉冲接口水表远程抄表系统，有控制中心和通过通讯总线与控制中心进行通讯的用户终端，控制中心是PC管理机通过通讯控制器连接通讯总线；用户终端有多个结构相同的暖气表采集器和多个结构相同的水表采集器，每一个暖气表采集器的一端连接通讯总线，另一端连接多个具有MBUS接口的暖气表，每一个水表采集器的输出端连接通讯总线，输入端连接多个具有脉冲接口的水表。本发明对不同接口的表具采取不同的采集器，经相应的电平转换后由相应的CPU进行软件处理，再将处理后的数据通过载波技术进行调制到120K载频上进行传输，解决了不同种类的表具，不同接口的表具，共享同一通讯总线，实现了同一系统远程集中抄不同接口的表具。
文档编号H04L12/40GK102881149SQ20121039797
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者张跃, 刘士达 申请人:天津市金硕科技投资集团有限公司