一种低功耗物联网抄表系统的制作方法

本发明涉及抄表系统领域，特别是一种低功耗物联网抄表系统。

背景技术：

现有的电表、气表、水表等相互独立，需要专门的人员上门来抄表，或者单独通过无线网络将统计数据上传至后台服务器，但是由于数据量庞大，耗电量大，需要频繁更换电池，因此造成大量的人力物力浪费。

电表本身嫁接在电路上，可以直接利用有线电源给内部各模块供电，不需要单独采用电池供电，如果能够将气表、水表等统计表的数据传输至电表，并通过电表将数据上传至后台服务器，将极大程度地降低人力物力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提出一种低功耗物联网抄表系统，利用电表将气表、水表的数据统一上传至后台服务器。

本发明采用以下方案实现：一种低功耗物联网抄表系统，包括电表、气表、水表，所述电表内设置有第一中央控制模块以及与其相连的第一通信模块、第二通信模块，所述第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连；

所述气表内设置有第三通信模块，所述第三通信模块与电表内的第二通信模块通信相连，用以将气表内的统计数据传输至电表，所述第三通信模块与气表本体内部的电源模块相连；

所述水表内设置有第四通信模块，所述第四通信模块与电表内的第二通信模块通信相连，用以将水表内的统计数据传输至电表，所述第四通信模块与水表本体内部的电源模块相连；

所述第一通信模块为nb-iot通信模块，所述第一通信模块与后台服务器通信相连，用以将电表内的统计数据、电表接收到的气表内的统计数据以及电表接收到的水表内的统计数据传输至后台服务器。

本发明能够将水表、气表的数据统一至电表，并通过电表将所有数据上传至后台服务器，避免了分开抄表的人力浪费。同时电表内的通信模块采用nb-iot通信模块，传输速度快。并且电表内的第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连，不需要另外接电池，也因此不需要频繁地更换电池。

进一步地，所述第二通信模块、第三通信模块以及第四通信模块均包括蓝牙通信模块与lora通信模块。

采用蓝牙通信模块与lora通信模块均能够将功耗降到最低，延长水表与气表内的电池寿命。其中，蓝牙通信模块适用于近距离无线通信，lora通信模块适用于远距离无线通信，可根据水表、气表与电表之间的距离选择采用其中一个通信模块进行信号传输。

进一步地，所述电表连接有备用通信装置，所述备用通信装置包括第二中央控制模块、第五通信模块、第六通信模块以及电池；所述第六通信模块与气表内的第三通信模块、水表内的第四通信模块通信相连，用以接收气表与水表内的统计数据；所述第五通信模块与第二中央控制模块电性相连，并与后台服务器通信相连，用以将接收到的气表与水表内的统计数据传输至后台服务器。

由于电表内的第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连，因此当出现停电状态时，会导致上述模块停止工作，此时采用备用通信装置代为与后台服务器联系，能够保证与后台服务器、气表、水表的通信不间断。

进一步地，所述备用通信装置通过一电源切换电路与所述电表相连；所述电源切换电路包括继电器、ac/dc模块、限流电阻，所述电表本体所接的电源经所述ac/dc模块连接至所述继电器的控制线圈，所述继电器的动触点与所述备用通信装置内的电池相连，所述继电器的常闭触点与所述备用通信装置内的第二中央控制模块、第五通信模块、第六通信模块相连，所述继电器的常开触点经所述限流电阻接地；当电表本体所接的电源正常时，控制线圈得电，继电器吸合，动触点与常开触点接触，电池经限流电阻接地，所述备用通信装置内的第二中央控制模块、第五通信模块以及第六通信模块不工作；当电表本体所接的电源停电时，控制线圈失电，继电器的动触点恢复至常闭触点处，此时所述电池给所述第二中央控制模块、第五通信模块以及第六通信模块供电，备用通信装置开始工作。

上述连接关系可以保证进一步地节能，当供电正常时，备用通信装置不工作，当停电时，备用通信装置才开始工作，能够延长备用通信装置内的电池使用寿命与供电周期。

进一步地，所述第五通信模块为nb-iot通信模块。采用该模块可以极大程度地提高通信速度。

进一步地，所述第六通信模块为蓝牙通信模块。采用该模块可以大大降低功耗。

进一步地，所述备用通信装置还包括摄像头与红外传感器，所述摄像头的拍摄方向正对电表，所述红外传感器检测方向正对电表，所述红外传感器、摄像头均与所述第二中央控制模块电性相连，当红外传感器检测到电表方向有人体出现时向第二中央控制模块发送触发信号，所述中央控制模块控制摄像头进行拍摄。当有工作人员前来检修时，该技术方案可以对工作人员的检修工作进行记录，并上传至后台服务器进行备案。当遇到偷电的人，该技术方案可以对其进行取证，同时上传至后台服务器，用以后续调查时能够追溯与取证。

进一步地，所述第一通信模块与智能移动终端通信相连，用以将电表内的统计数据、电表接收到的气表内的统计数据以及电表接收到的水表内的统计数据传输至智能移动终端。进一步可以将统计数据传递至拥有权限的用户的智能移动终端中，方便查看。

特别的，本发明还在热能表、烟雾传感器、门禁系统等地方安装通信模块，然后与电表通信，将内部的统计数据或报警信息传递至电表，由电表同一发送至后台服务器。

进一步地，所述水表中还设置有水压监测装置，所述水压监测装置包括第三中央控制模块、设置于水表进水口上的用以检测进水水压的第一压力传感器与设置于水表出水口上的用以检测出水水压的第二压力传感器；所述第一压力传感器与第二压力传感器均与所述第三中央控制模块相连，用以将水压信息传输至所述第三中央控制模块；所述第三中央控制模块与所述第四通信模块相连，用以当水压信息异常时通过第四通信模块将报警信息传输至电表。所述电表能够将该报警信息上传至后台服务器。

进一步地，所述水压信息异常具体为：进水口的水压值与出水口的水压值之间的差值大于一预设的阈值。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、本发明能够将水表、气表的数据统一至电表，并通过电表将所有数据上传至后台服务器，避免了分开抄表的人力浪费。同时电表内的通信模块采用nb-iot通信模块，传输速度快。并且电表内的第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连，不需要另外接电池，也因此不需要频繁地更换电池。

2、本发明的系统还包括备用通信装置，能够在停电的时候保证将其他表的数据上传至后台服务器。

3、本发明的备用通信装置还包括摄像头与红外传感器，能够对电表周围的环境进行拍摄与记录。

附图说明

图1为本发明实施例中的电路原理示意图1。

图2为本发明实施例中的电路原理示意图2。

图3为本发明的电源切换电路。

图4为本发明实施例中电路原理示意图3。

图5为本发明实施例中电路原理示意图4。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种低功耗物联网抄表系统，包括电表、气表、水表，所述电表内设置有第一中央控制模块以及与其相连的第一通信模块、第二通信模块，所述第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连；

所述气表内设置有第三通信模块，所述第三通信模块与电表内的第二通信模块通信相连，用以将气表内的统计数据传输至电表，所述第三通信模块与气表本体内部的电源模块相连；

所述水表内设置有第四通信模块，所述第四通信模块与电表内的第二通信模块通信相连，用以将水表内的统计数据传输至电表，所述第四通信模块与水表本体内部的电源模块相连；

所述第一通信模块为nb-iot通信模块，所述第一通信模块与后台服务器通信相连，用以将电表内的统计数据、电表接收到的气表内的统计数据以及电表接收到的水表内的统计数据传输至后台服务器。

本实施例能够将水表、气表的数据统一至电表，并通过电表将所有数据上传至后台服务器，避免了分开抄表的人力浪费。同时电表内的通信模块采用nb-iot通信模块，传输速度快。并且电表内的第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连，不需要另外接电池，也因此不需要频繁地更换电池。

在本实施例中，所述第二通信模块、第三通信模块以及第四通信模块均包括蓝牙通信模块与lora通信模块。

采用蓝牙通信模块与lora通信模块均能够将功耗降到最低，延长水表与气表内的电池寿命。其中，蓝牙通信模块适用于近距离无线通信，lora通信模块适用于远距离无线通信，可根据水表、气表与电表之间的距离选择采用其中一个通信模块进行信号传输。

如图2所示，在本实施例中，所述电表连接有备用通信装置，所述备用通信装置包括第二中央控制模块、第五通信模块、第六通信模块以及电池；所述第六通信模块与气表内的第三通信模块、水表内的第四通信模块通信相连，用以接收气表与水表内的统计数据；所述第五通信模块与第二中央控制模块电性相连，并与后台服务器通信相连，用以将接收到的气表与水表内的统计数据传输至后台服务器。

由于电表内的第一中央控制模块、第一通信模块、第二通信模块均与电表本体所接的电源相连，因此当出现停电状态时，会导致上述模块停止工作，此时采用备用通信装置代为与后台服务器联系，能够保证与后台服务器、气表、水表的通信不间断。

如图3所示，在本实施例中，所述备用通信装置通过一电源切换电路与所述电表相连；所述电源切换电路包括继电器、ac/dc模块、限流电阻，所述电表本体所接的电源经所述ac/dc模块连接至所述继电器的控制线圈，所述继电器的动触点与所述备用通信装置内的电池相连，所述继电器的常闭触点与所述备用通信装置内的第二中央控制模块、第五通信模块、第六通信模块相连，所述继电器的常开触点经所述限流电阻接地；当电表本体所接的电源正常时，控制线圈得电，继电器吸合，动触点与常开触点接触，电池经限流电阻接地，所述备用通信装置内的第二中央控制模块、第五通信模块以及第六通信模块不工作；当电表本体所接的电源停电时，控制线圈失电，继电器的动触点恢复至常闭触点处，此时所述电池给所述第二中央控制模块、第五通信模块以及第六通信模块供电，备用通信装置开始工作。

上述连接关系可以保证进一步地节能，当供电正常时，备用通信装置不工作，当停电时，备用通信装置才开始工作，能够延长备用通信装置内的电池使用寿命与供电周期。

在本实施例中，所述第五通信模块为nb-iot通信模块。采用该模块可以极大程度地提高通信速度。

在本实施例中，所述第六通信模块为蓝牙通信模块。采用该模块可以大大降低功耗。

如图4所示，在本实施例中，所述备用通信装置还包括摄像头与红外传感器，所述摄像头的拍摄方向正对电表，所述红外传感器检测方向正对电表，所述红外传感器、摄像头均与所述第二中央控制模块电性相连，当红外传感器检测到电表方向有人体出现时向第二中央控制模块发送触发信号，所述中央控制模块控制摄像头进行拍摄。当有工作人员前来检修时，该技术方案可以对工作人员的检修工作进行记录，并上传至后台服务器进行备案。当遇到偷电的人，该技术方案可以对其进行取证，同时上传至后台服务器，用以后续调查时能够追溯与取证。

在本实施例中，所述第一通信模块与智能移动终端通信相连，用以将电表内的统计数据、电表接收到的气表内的统计数据以及电表接收到的水表内的统计数据传输至智能移动终端。进一步可以将统计数据传递至拥有权限的用户的智能移动终端中，方便查看。

特别的，在本实施例中，本发明还在热能表、烟雾传感器、门禁系统等地方安装通信模块，然后与电表通信，将内部的统计数据或报警信息传递至电表，由电表同一发送至后台服务器。

如图5所示，在本实施例中，所述水表中还设置有水压监测装置，所述水压监测装置包括第三中央控制模块、设置于水表进水口上的用以检测进水水压的第一压力传感器与设置于水表出水口上的用以检测出水水压的第二压力传感器；所述第一压力传感器与第二压力传感器均与所述第三中央控制模块相连，用以将水压信息传输至所述第三中央控制模块；所述第三中央控制模块与所述第四通信模块相连，用以当水压信息异常时通过第四通信模块将报警信息传输至电表。所述电表能够将该报警信息上传至后台服务器。

在本实施例中，所述水压信息异常具体为：进水口的水压值与出水口的水压值之间的差值大于一预设的阈值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。