专利名称：无线数传水、电、气表抄收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仪表的抄收设备，尤其是一种借助无线数据传输抄收水、电、气表读数的设备。
目前，我国城市现代化建设正伴随世界信息化时代的到来而高速发展。用现代科学技术构筑城市信息网络，完善居民住宅功能，创造文明居住环境，已成为社会的迫切要求和新的增长点。其中，水、电、气表的自动抄收是城市公共事业和居民小区信息化工程的必备条件和基础内容。
据申请人了解，现有城市水、电、气表自动收费管理系统按物理介面分四个基本层次顶层水、电、气表自动收费管理用户档案信息管理层上层水、电、气表用户用量检测监控管理层中层水、电、气表用户用量采集、指令传输层基层水、电、气表用户表具现场计量、控制层其中，中层与上层、上层与顶层的通讯方式比较成熟，有载波通讯、电话网线通讯、有限电视网通讯(本申请人已申请专利)。但基层与中层之间的通讯普遍借助无线遥测车分别遥测每户表具积累数据的方式。这种方式虽可以遥测到用户表具的积累数据，但难以长期、多次(例如每天一次)遥测，结果使得管理功能无法完善。
本实用新型的目的在于针对上述现有城市水、电、气表自动收费管理系统中基层与中层之间通讯方式存在的问题，提出一种可以很方便地即时将用户三表读数传输到上一级集抄系统的无线数传水、电、气表抄收设备。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为该无线数传水、电、气表抄收设备包括计量采集器和单元抄收器两部分。
计量采集器包括装有脉冲信号发生装置的表具和抄收电路，所述抄收电路由微处理芯片及其外围的电源电路、时钟电路构成，所述脉冲信号发生装置的输出接抄收电路中微处理芯片的信号输入端。此外，还含有发射电路，所述发射电路由振荡电路、高频放大电路以及发射天线构成，所述抄收电路中微处理芯片的数据信号输出端接振荡电路和高频放大电路的电源端，所述振荡电路的输出端接高频放大电路的输入端，高频放大电路的输出端接发射天线。
单元抄收器的壳体中装有接口电路。所述接口电路主要由指令接收电路、数据发送电路、微处理芯片及其外围的电源电路、时钟电路构成。所述微处理芯片的数据输出端接数据发送电路，其指令输入端接指令接收电路。此外，还含有无线接收电路。所述无线接收电路由天线回路、选频放大电路、混频放大电路构成，其中天线回路的输出端接选频放大电路的输入端，选频放大电路的输出接混频放大电路的输入端，混频放大电路的输出端接接口电路中微处理芯片的信号输入端。
采用本实用新型的技术方案后，计量采集器表具中脉冲信号发生装置发出的脉冲可以即时传输到抄收电路中，由微处理芯片处理，输出相应的数字信号，经增频放大，由发射电路发射出去。单元抄收器中的无线接收电路及时收到无线数字信号，经混频放大，输出到接口电路，再通过传输将数据传给上一级集抄系统。由此可以看出，本实用新型的技术方案可以即时将用户三表读数传输到上一级集抄系统。由于采用了无线通讯方式，因此运用灵活，操作方便，经济实用，利于管理，推广之后，将受到用户和公共事业管理部门的普遍欢迎。
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
图1和图2分别是本实用新型一个实施例中计量采集器的抄收电路图和发射电路图。
图3和图4分别是本实用新型一个实施例中单元抄收器的无线接收电路图和接口电路图。
本实施例的无线数传水、电、气表抄收设备由计量采集器和单元抄收器组成，下面分别叙述。
计量采集器包括装有脉冲信号发生装置的表具，以及图1所示的抄收电路和图2所述所示的发射电路。图1中的抄收电路由HT48R11-24型微处理芯片IC3电路及其外围电源电路A、时钟电路B、时间设定电路C以及地址设定电路D构成。表具中脉冲信号发生装置的输出通过插座P2的3脚接抄收电路中微处理芯片IC3的信号输入端12脚。电源电路A通过并联电容C1、C10、C11以及稳压芯片IC2的作用，使电池B1以稳定的输出电压向整个电路供电。时钟电路B的晶体X2通过型号PCF8583芯片IC1的5、6、7脚分别与微处理芯片IC3的20、19、6号脚相连。时间设定电路C由分别与微处理芯片IC3的19、20、6脚相连的并联电阻R15、R16、R17构成，为时钟电路B设定采集时间。地址设定电路D由并联的电阻开关R1、S1—R10、S10构成，各对电阻开关之间分别引线接微处理芯片IC3的14、13、23、24、1、2、7、8、9、10脚，可以对不同的表具设置不同的地址，从而使本实施例的产品能够多表抄收，更具实用性。图2中的发射电路由振荡电路E、高频放大电路F、发射天线P202以及接入电路G构成。其中振荡电路E主要由跨接在晶体管N201基极与发射极之间的声表振子X201和电阻R204、跨接在该晶体管基极与集电极之间的电阻R210和电感L201、跨接在该晶体管集电极与发射极之间的电容C206构成，此外还包括引自电阻R210和电感L201之间的滤波电容C203以及一端接晶体管N201发射极与电阻R204之间的接地电容C207，晶体管N201的集电极作为输出端。高频放大电路F实质为由晶体管N202、N203、N204及其外围电阻、电容、电感元件构成的三级放大电路，第一级放大晶体管N202的基极作为输入端，该基极经电阻R205、R201接电源端，其发射极接地，其集电极经并联的电感L202和电容C208接电阻R205、R201之间，电阻R205、R201之间还引出滤波电容C204，该集电极作为输出，经电容C209接下一级晶体管N203的基极。第二、三级放大的元件组成及连接关系与第一级类同，不另赘述。图1抄收电路中微处理芯片IC3的数据信号输出端21脚通过插座P3与图2的P201接入发射电路，具体来说，输入线经接入电路G中的两级晶体管即放大晶体管N206及开关晶体管N205耦合到振荡电路E和高频放大电路F的电源端，其中晶体管N206的基极和发射极分别接插座P201的3、2脚，其集电极经电阻R209、R208接晶体管N205的发射极，该发射极还经电感L205接插座P201的1脚，晶体管N205的基极接电阻R209、R208之间，其集电极接振荡电路E和高频放大电路F的电源端。振荡电路E的输出端经电容C205接高频放大电路F的输入端—晶体管N202的基极，最后一级晶体管N204的集电极作为高频放大电路F的输出端，经电容C215接发射天线P202。
单元抄收器含有壳体，壳体中装有无线接收电路和接口电路。无线接收电路如图3所示，包括实质为天线回路的插座P302，主要由电感L301、电容C7、电阻R302、晶体管T301构成的选频放大电路H，以及主要由MICRF002型芯片U301及其外围电路构成的混频放大电路I。选频放大电路中，串接电感电容L301和C7与电阻R302并联，并跨接在晶体管T301基极与发射极之间，该晶体管T301的集电极经电感L304接电源，其基极经电阻R303接电源。天线回路的输出端1脚经电容C306接选频放大电路中晶体管T301的基极，作为输入，该晶体管T301的集电极作为输出，经电容C300接混频放大电路的芯片U301的输入端4脚，混频放大电路中的芯片U301可以实现本振、混频、低频放大等多种功能，其10脚作为混频放大电路的数据输出，经与非门U302A、U302B接插座P301的3脚，芯片U301的12脚为控制信号输出，经与非门U302C、U302D接插座P301的4脚。图4所示接口电路包括由MAX485型集成芯片IC103和插座CN102构成的指令接收电路J，由MAX485型集成芯片IC104和插座NC101构成的数据发送电路K,2051型微处理芯片IC101电路及其外围的电源电路L、时钟电路。电源电路L主要由LM7805芯片IC106及外接的电阻电容构成，时钟电路主要由晶体X102、电容C101、C102构成。微处理芯片IC101的数据输出端11脚接数据发送电路K中芯片IC104的3脚，其指令输入端2脚接指令接收电路J中芯片IC103的1脚。此外，接口电路中还含有MC74HC165型芯片IC102、开关组SW1以及并联的上拉电阻R110—R117组成的编码地址电路N，各上拉电阻的一端相连，另一端分别接芯片IC102的11、12、13、14、3、4、5、6脚，芯片IC102的1、2脚分别接微处理芯片IC101的13、14脚，从而与计量采集器中的地址设定电路配合工作，完成不同地址表具参数的抄收。上述混频放大电路的数据输出端经插座CN104的3脚接接口电路中微处理芯片IC101的信号输入端6脚。
使用时，无线数传水、电、气表抄收设备中计量采集器脉冲信号发生装置发出的脉冲，可以即时经插座P2传输到抄收电路中微处理芯片IC3的12脚，由微处理器处理，从21脚输出相应的数字信号，经插座P3、P201输出到发射电路中，经增频和晶体管N202、N203、N204三级放大，由天线P202发射出去。在上述过程中，电源电路A保证了以稳定电压供电，地址设定电路D使不同的表具具有不同的地址，以便识别。抄表数据无线信号发出之后，单元抄收器中的天线回路P302及时收到无线信号，送到选频放大电路H，经选频放大，由晶体管T301的集电极输出到混频放大电路的芯片U301的输入端4脚，经本振、混频、低频放大，由芯片U301的10脚数据输出，经与非门及插座P301、CN401输出到接口电路的微处理芯片IC101，处理后，由11脚经数据发送电路K通过485总线传输给上一级集抄系统。与此同时，指令接收电路J可以实现上一级集抄系统对单元抄收器的指令控制。实验证明，本实施例的无线数传水、电、气表抄收设备设计完善，经济实用，符合现代化物业管理发展的需求，具有推广应用价值。
权利要求1．一种无线数传水、电、气表抄收设备的计量采集器，包括装有脉冲信号发生装置的表具和抄收电路，所述抄收电路由微处理芯片(IC3)及其外围的电源电路(A)、时钟电路(B)构成，所述脉冲信号发生装置的输出接抄收电路中微处理芯片的信号输入端，其特征在于还含有发射电路，所述发射电路由振荡电路(E)、高频放大电路(G)以及发射天线(P202)构成，所述抄收电路中微处理芯片的数据信号输出端接振荡电路(E)和高频放大电路(G)的电源端，所述振荡电路(E)的输出端接高频放大电路(G)的输入端，所述高频放大电路(G)的输出端接发射天线(P202)。
2．一种无线数传水、电、气表抄收设备的单元抄收器，壳体中装有接口电路，所述接口电路主要由指令接收电路(J)、数据发送电路(K)、微处理芯片(IC101)及其外围的电源电路(L)、时钟电路构成，所述微处理芯片(IC101)的数据输出端接数据发送电路(K)，其指令输入端接指令接收电路(J)，其特征在于还含有无线接收电路，所述无线接收电路由天线回路(P302)、选频放大电路(H)、混频放大电路(I)构成，其中天线回路(P302)的输出端接选频放大电路(H)的输入端，选频放大电路(H)的输出接混频放大电路(G)的输入端，混频放大电路(G)的输出端接接口电路中微处理芯片的信号输入端。
3．一种无线数传水、电、气表抄收设备，包括权利要求1所述的计量采集器和权利要求2所述的单元抄收器。
4．根据权利要求1所述的计量采集器，其特征在于所述抄收电路由HT48R11-24型微处理芯片(IC3)电路及其外围电源电路(A)、时钟电路(B)、时间设定电路(C)以及地址设定电路(D)构成。
5．根据权利要求4所述的计量采集器，其特征在于所述地址设定电路(D)由并联的电阻开关(R1、S1—R10、S10)构成，各对电阻开关之间分别引线接所述HT48R11-24型微处理芯片(IC3)的14、13、23、24、1、2、7、8、9、10脚。
6．根据权利要求2所述的单元抄收器，其特征在于所述混频放大电路(I)主要由MICRF002型芯片(U301)及其外围电路构成。
7．根据权利要求6所述的计量采集器，其特征在于所述接口电路包括由MAX485型集成芯片(IC103)和插座(CN102)构成的指令接收电路(J)，由MAX485型集成芯片(IC104)和插座(NC101)构成的数据发送电路(K)，2051型微处理芯片(IC101)电路及其外围的电源电路(L)、时钟电路。
8．根据权利要求7所述的计量采集器，其特征在于所述接口电路中还含有MC74HC165型芯片(IC102)、开关组(SW1)以及并联的上拉电阻(R110—R117)组成的编码地址电路(N)，各上拉电阻的一端相连，另一端分别接所述芯片(IC102)的11、12、13、14、3、4、5、6脚，所述芯片(IC102)的1、2脚分别接微处理芯片(IC101)的13、14脚。
专利摘要本实用新型公开了一种由计量采集器和单元抄收器组成的无线数传水、电、气表抄收设备。计量采集器包括表具和抄收电路及由振荡电路、高频放大电路以及发射天线构成的发射电路。单元抄收器壳体中装有接口电路及由天线回路、信号放大电路、混频放大电路构成的无线接收电路。由于采用了无线通讯方式，因此其运用灵活，操作方便，经济实用，利于管理，推广之后，将受到用户和公共事业管理部门的普遍欢迎。
文档编号G01F15/00GK2447739SQ00221659
公开日2001年9月12日 申请日期2000年9月6日 优先权日2000年9月6日
发明者孟阳, 赵卫 申请人:南京科尔数字传输技术有限责任公司