专利名称：自动识别抄表系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动识别抄表系统，主要用于自来水用户水表的数据读取和
传输。
背景技术：
对于自来水公司而言，每月都要进行的人工抄表是一项工作量巨大的上作，而且 在抄表过程中由手抄表不到位，估抄、私自调表改读数等人为因素造成的水损是全部水损 的主要部分。 国内抄表方式现状包括 1、手工抄表 目前国内自来水公司主要仍采用原始的人工抄表方式即抄表员携带厚厚的抄表 册( 一般将100多户相邻的水表档案装订成册，每个抄表员分配有多个册本)，到达现场后 人工查找抄表册中对应的水表帐页，用笔记录下当前的水表读数，在使用计算器现场对照 帐页的上月历史记录进行用量、费用计算，然后手工填写缴费通知单给客户。整册抄表完成 后，再将册本送回自来水公司的机房，由专门的人员手工对照抄表本将各个水表本月的读 数录入电脑计费系统生成水费信息，由此完成整个抄表过程。 上述手工抄表的弊端很多，作为抄表员携带抄表本不方便、工作量大、效率低下、
而且存在估抄、漏抄、笔误和抄表卡管理不善等问题，容易出现偷水、漏水等情况。
2、使用普通抄表机 近几年来，有一部分自来水公司开始尝试使用抄表机抄表，即抄表员配备一台掌 上电脑的设备，该设备通过有线方式连接电脑，将电脑中的用户水表档案下载到手持机上， 抄表员依然携带抄表册到现场手工抄表，抄表回到家后，再对照抄表册将本月的抄表读数 手工录入到抄表机中，全部录完后，再将抄表机连接电脑，将本月的抄表信息上传到电脑系 统中。 对于抄表员而言，使用抄表机虽然省去了数据手工输入电脑的麻烦，由于单独使 用抄表机很难在现场定位和识别水表，所以抄表员还是使用抄表册抄表后，回到家里输入 抄表机，有的甚至干脆在家里估抄，过去手工抄一便，现在要手工抄一遍，抄表机录入一遍， 反而增加了工作量。 对于管理者而言，将过去专人手工录入抄表数据的工作转嫁给了抄表员分散录 入，节约了数据录入员，但抄表数据的真实性和实时性仍然无法保证。
3、使用IC卡智能水表和电子远传水表 部分自来水公司在一些新建设的楼盘推行两种水表远传系统一种是IC卡式水 表，它采用的是先付费后使用的原则，避免了水费纠纷现象；另一种是三表(水电煤气)远 传抄表系统，这种自动抄表系统采用电信号将水表读数传到户外查表间或物业管理办公 室。这两种产品由于价格较高，维护量较大，且需带电工作，易造成停电漏记，推广有一定难 度。国外的全电子式流量表虽然计量精度高，使用方便，但价格昂贵，不适合我国国情。高达500元的初装费，使得用户较难接受，全由水司投入成本又太高，而且因水表安装环境大 多较恶劣，故障率高，寿命较短。 综上所述，现有的抄表方式存在如下的缺点 1、人工抄表环节过多，工作量大，容易张冠李戴。 2、人工抄表估抄现象严重，无法科学考核抄见率、准确率。 3 、普通抄表机无法现场识别水表。 4、普通抄表机无法现场打印水费通知单。 5 、普通抄表机无法现场将数据实时传送回中心机房。 6、 IC卡智能水表、电子远传水表造价高。 7、 IC卡智能水表、电子远传水表故障率高。 上述这些抄表方式所存在的缺点，正是本发明要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种低成本的简易自动识别快速的自动识别抄表系 统，以解决现有技术存在的上述问题。 本实用新型的技术方案是包括水表射频芯片、智能手持机和数据中心电脑，水表 射频芯片固定在水表上，该水表射频芯片与水表一一对应，该智能手持机与数据中心电脑 之间通过无线通信网络连接；所述的智能手持机包括射频采集器、视频采集器、单片机和通 讯模块，射频采集器和视频采集器分别与单片机的不同输入接口连接，单片机的输出接口 与通讯模块连接；该射频采集器、视频采集器、单片机和通讯模块均安装在一外壳内。 还可在所述的数据中心电脑连接有短信平台。 本实用新型的优点是 1 、安装简单。本发明不用更换或改装水表，只需在每块水表上粘贴一片直径1. 5CM 的无线芯片，且无线芯片自带了强力不干胶，安装时，只需清洁水表表玻璃，揭掉无线芯片 上的蜡光纸，将无线芯片粘贴在水表玻璃上即可，简单、易行。 2、经济本发明只需在每块水表上粘贴一片无线芯片，每块水表上只需投入几元
钱的成本，一台智能手持机可以容纳8000户以上的水表数据，智能手持机的成本分摊到每
块水表上仅几毛钱。 一家自来水公司只需一套配套监控、分析软件即可处理全部的抄表工
作。相对市面上高达500元的IC智能表、电子水表具有无可比拟的价格优势。 3、准确由于水表的身份识别，是通过水表上的采用RFID技术的无线芯片自动识
别，因而可以做到准确定位，水表读数的采集，因为是通过智能手持机上的摄像头，采用图
像识别技术提取当前读数，且现场图像能自动保存到手持机上，并可以备份到自来水公司
的服务器上，因而可以做到精确识别，而且通过备份的现场图像可以做到有据可查。完全可
以避免目前电子远传表普遍采用脉冲累计方式计数而造成的累计误差，可以做到真正意义
上的所见即所得。 4、使用方便抄表员不必携带厚重的抄表册、计算器、通知单等物品，只需携带一 台便携式手持机，也不必要熟知用户的水表位置和信息，达到现场后，只需将手持机靠近水 表即可快速自动识别水表身份，先进的图像处理模块能快速准确地识别水表的读数，计算 软件能自动计算水量、水费，并可以现场打印通知单，现场的抄表数据可以通过GPRS快速远程传送到自来水公司的服务器的数据库上，抄表工作变得傻瓜化、简单化、轻松化。
5、科学考核当前各个自来水公司都面临着抄表员"估抄"的顽症，管理者无法有 效、真实地考核抄表员的业绩。本发明采用现场感应芯片和现场拍照的方式抄表，可以完全 杜绝抄表员弄虚作假、估抄，确保抄表率、准确率，配套的分析软件可以科学、真实的考核员 工的各项指标。 6、縮短水费回收周期目前自来水公司一般的抄表周期为15天左右，从现场抄表 到将数据录入电脑要间隔IO多天，用户一般要到每月中旬才能缴纳当月的水费。本发明配 备了 GPRS模块，能够在现场实时的将抄表数据通过移动的GPRS网络，远程传输到中心机房 服务器上，从现场抄表到数据远传到服务器， 一般约需要耗时5秒钟，实现即抄表即缴费， 可以将水费回收周期縮短15天以上，通过及时通知、延期处罚违约金等方式，有效提高水 费回收率，加快资金回收和现金流周转。 7、通知及时本发明可以现场抄表，现场打印通知单，并可以通过手持机内的手机 模块或中心机房配套的短信平台发送提示短信，能够在第一时间将用水和催费信息通知到 用户。
图1是本实用新型的总体构成框图； 图2是本实用新型智能手持机的构成框图。
具体实施方式参见图1和图2，本实用新型包括水表射频芯片1、智能手持机2和数据中心电脑 3，水表射频芯片1粘接在水表上，该水表射频芯片1与水表一一对应，该智能手持机2与数 据中心电脑3之间通过无线通信网络(如GPRS)连接；所述的智能手持机2包括射频采集 器21、视频采集器22、单片机23和通讯模块24，射频采集器21和视频采集器22分别与单 片机23的不同输入接口连接，单片机23的输出接口与通讯模块24连接；该射频采集器21、 视频采集器22、单片机23和通讯模块24均安装在一外壳内(未图示)。 还可在所述的数据中心电脑3连接短信平台4，用于与用户手机进行短信联系，如 进行数据核对和其他有关事宜的联系。 本实用新型融合了RFID (Radio Frequency Identification的縮写，即射频识别， 用于水表射频芯片1与智能手持机2的射频采集器21之间的信息传递)、GPRS通用分组无 线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，是一种以全球移动通讯系统(GSM) 为基础的数据传输技术，用于智能手持机2与数据中心电脑3之间、以及短信平台4与用户 手机之间的通信、图像识别、软件技术等先进的成熟技术，并将其应用到水表的抄表这一 特殊的领域。 下面对本实用新型进行进一步说明 —、水表射频芯片1 : 1、结构选用意法半导体公司的RFID(Radio Frequency Identification的縮写， 即射频识别)芯片，焊接环状缠绕感应线圈作为天线，整个电子元器件采用PVC材料封装成 一个直径1. 5CM，厚度约2匪的小圆片，为方便现场的安装，芯片背面自带强力不干胶，出厂时附加蜡光纸保护，使用时揭掉蜡光纸将整个芯片粘贴在水表的玻璃上。 2、工作原理水表射频芯片l(无线芯片)被粘贴在每个水表的表玻璃上，它具有 存储、记忆、无线感应等功能，本芯片存储器可擦写。实际应用中，抄表员在首次使用时通过 配套的智能手持机2上的射频采集器21近距离无线感应的方式放电激活水表上的水表射 频芯片1，将对应水表的编号、户名、地址、历史读数、水量等信息通过由手持设备上写到无 线芯片上的存储器中；在以后的抄表过程中，抄表员使用手持设备近距离感应，即可自动读 取水表射频芯片1上的水表信息，从而达到自动识别水表、快速抄表的目的，提高抄表员的 工作效率，同时作为管理者，则可以利用抄表员必须到现场感应抄表的条件，达到真实考核
抄表员现场抄见率的目的，有效控制"估抄"，减少人为的水量损失。 二、智能手持机2: 1、结构本智能手持机2采用单片机技术，采用锂电池供电，在智能手持机2 上集成有液晶显示、数字及功能按键、热敏微型打印机、GPRS(通用分组无线服务技术 (General Packet Radio Service)的简称，是一种以全球移动通讯系统(GSM)为基础的数 据传输技术)通讯模块24、RFID(Radio Frequency Identification的縮写，即射频识别) 射频采集器21、摄像头(视频采集器22)。 2、工作原理智能手持机2实际是一台体积小巧、便携式的微型计算机，机内装载 有专门用于抄表工作的操作软件和抄表数据库。抄表员携带智能手持机2到达水表附近， 将智能手持机2近距离靠近粘贴在水表上的无线芯片1，自动读取芯片上的水表档案，并 通过手持设备中的软件自动匹配手持设备中数据库中的更多水表的信息，验明水表的身份 后，通过手持机上的摄像头22对水表的表面进行拍照，为确保照片的拍摄效果，手持机2配 套了自动闪光灯和一个塑料卡座，自动闪光灯会依据拍摄环境的光线自动决定是否补光。 塑料卡座一端扣在手持机的背板上，一端设计成凸出的半圆弧状，抄表员在拍摄时将手持 机的半圆弧片靠到水表的表玻璃和环状金属壳体的边缘，以保证拍摄的角度和距离。所拍 照片存储在手持机2的存储器内，同时触发机内的图像识别软件模块对该图像进行处理， 自动提取水表的当前读数。智能手持机2即可通过比对从无线芯片1和手持设备中提取的 该水表的历史数据，依据机内软件设定好的水量、水费的计算公式自动计算出当月的水量 和水费，并将这些信息存储到手持机2上，机内软件随后驱动手持机2上的微型热敏打印机 按设定好的格式打印出该水表用户的"水费通知单"，同时启动机内的GPRS模块，自动连接 到因特网，将该水表的抄表数据通过GPRS网络实时无线上传到自来水公司的中心机房(数 据中心电脑3)里的抄表计费服务器上。手持机2所拍摄的现场照片可以通过手持机的串 口通过数据线连接传送到计算机上备份，可以作为现场抄表和处理水量纠纷的依据。智能 手持机内置的GSM手机通讯模块，也可以在软件的驱动下，向欠费的用户发送催费和水费 清单的通知短信。 三、配套软件 本发明涉及软件有三处，一是无线芯片1使用的软件，生产时固化到芯片中，主要 是初始化芯片的存储空间和通讯协议。二是手持机2中的软件，类似于微电脑的简单的操 作系统，负责驱动和控制手持设备的电源管理、热敏微型打印机、RFID无线感应、GPRS通 讯、存储器等各个模块的工作；同时配套有专门用于抄表工作的应用软件，引导抄表员便捷 的操作手持机、快速完成抄表工作。三是远程服务器终端(数据中心电脑3)的无线抄表监控系统、抄表分析系统软件，该系统负责接受从GPRS网络传来的各种数据，并对这些数据 加以解密还原，将合法有效的抄表数据导入抄表计费数据库生成用户的水费信息供收费大 厅的客户端调用。配套的抄表分析系统软件可以对照各个水表的历史用量数据，通过丰富 的图表形式，生成各个抄表员的业绩、抄见率、工作效率、抄表产量等各种考核报表，并通过 差额对比，及时发现水量异常的水表信息，并发出预警，生成现场复核工单，以便安排工作 人员及时发现故障或违章用水的水表。
权利要求一种自动识别抄表系统，其特征在于包括水表射频芯片、智能手持机和数据中心电脑，水表射频芯片固定在水表上，该水表射频芯片与水表一一对应，该智能手持机与数据中心电脑之间通过无线通信网络连接；所述的智能手持机包括射频采集器、视频采集器、单片机和通讯模块，射频采集器和视频采集器分别与单片机的不同输入接口连接，单片机的输出接口与通讯模块连接；该射频采集器、视频采集器、单片机和通讯模块均安装在一外壳内。
2. 根据权利要求1所述的自动识别抄表系统，其特征在于在所述的数据中心电脑连接有短信平台。
专利摘要一种自动识别抄表系统，其特征在于包括水表射频芯片、智能手持机和数据中心电脑，水表射频芯片固定在水表上，该水表射频芯片与水表一一对应，该智能手持机与数据中心电脑之间通过无线通信网络连接；所述的智能手持机包括射频采集器、视频采集器、单片机和通讯模块，射频采集器和视频采集器分别与单片机的不同输入接口连接，单片机的输出接口与通讯模块连接；该射频采集器、视频采集器、单片机和通讯模块均安装在一外壳内。优点是安装简单、经济、准确、使用方便、科学考核、缩短水费回收周期、通知及时。
文档编号G01F15/06GK201540134SQ20092027202
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者来启攀 申请人:武汉金水来科技发展有限公司