一种无线智能抄表系统的制作方法

本实用新型涉及通信设备技术领域，特别是涉及一种基于NB-IOT的无线传输装置。

背景技术：

传统的表计抄读方式是依靠人工，这样不但消耗大量的人力物力，而且采集数据误差大，抄读周期长，导致统计结果不能及时反映当时需求，严重限制了供应系统的供应效率和质量的提升。自动抄表系统，也被称为远程抄表系统，是一种不需人员到达现场就能完成抄表的新型抄表方式。它利用通讯技术将电能表的数据自动传输到气量计费管理中心进行高效处理，可以提供实时的计量信息，帮助供应管理部门确定最佳能源供应方案。自动抄表系统是具有自组网功能的，能够同时支持多种计量表数据采集的无线抄读系统，它可以适用于包括但不限于电表、水表、气表的实时抄读。

目前的智能抄表系统，功耗较大且供电方式单一，很容易出现数据传输不稳定的现象，进而影响到智能抄表系统的电力数据采集的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种无线智能抄表系统，能够解决上述背景技术中存在的问题，具有供电稳定，节省功耗的特点。

本实用新型通过下述技术方案来解决：

一种无线智能抄表系统，包括用于通过电池和外接电源进行切换供电的电源转换模块、用于采集设备数据的数据采集模块、用于分析判断输入并控制输出的MCU控制模块，用于和服务器进行无线传输数据的NB-IOT无线通信模块，所述数据采集模块及NB-IOT无线通信模块均连接于所述MCU控制模块；所述数据采集模块包括RS485单元、RS232单元及用于切换所述RS485单元和RS232单元的数据切换单元，所述数据切换单元与MCU控制模块相连；所述电源转换模块包括MOS管Q4、电阻R32及电阻R46，所述MOS管Q4的G极同时连接电阻R32及电阻R46的一端，所述电阻R46的另一端连接外接电源，所述MOS管Q4的D极连接电池，所述MOS管的S极连接系统电路的电源输入端。

进一步的，还包括SPI flash单元，所述SPI flash单元与所述MCU控制模块连接。

进一步的，所述数据切换单元包括用于控制切换SP3485通道及SP3222通道的SGM5223芯片。

进一步的，所述MCU控制模块采用型号为STM32L431的控制芯片。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型的无线通信模块采用NB-IOT网络进行数据传输，具有强连接、高覆盖、低功耗的特点。

2、本实用新型的电源转换模块能够将电池及外接电源进行转换供电，当系统处于定时上传数据的模式时，采用电池供电，当需要持续上传数据时，采用外接电源供电，实现了两种供电方式自动切换供电，节省了电能的同时提高了数据传输的稳定性。

3、本实用新型的数据采集模块包括用于切换所述RS485单元和RS232单元的数据切换单元，能够通过服务器的指令来选择RS232单元或RS485单元进行采集，当采用RS232单元进行数据采集时，SP3485通道被关闭，当采用RS485进行数据采集时，SP3222通道被关闭，通过控制两种采集模式的切换，达到进一步节省电能的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为一种无线智能抄表系统的原理流程图。

图2为一种无线智能抄表系统的电源转换模块电路图。

图3为一种无线智能抄表系统的数据切换单元电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型的具体实施过程如下：

如图1所示，一种无线智能抄表系统，包括用于通过电池和外接电源进行切换供电的电源转换模块1、用于采集设备数据的数据采集模块2、用于分析判断输入并控制输出的MCU控制模块3，用于和服务器5进行无线传输数据的NB-IOT无线通信模块4，所述数据采集模块2及NB-IOT无线通信模块4均连接于所述MCU控制模块3；所述数据采集模块2包括RS485单元、RS232单元及用于切换所述RS485单元和RS232单元的数据切换单元6，所述数据切换单元6与MCU控制模块相连，本实施例中，所述MCU控制模块3采用型号为STM32L431的控制芯片，其中的内置常用程序足以实现本系统的各项功能。

如图2所示，所述电源转换模块1包括MOS管Q4、电阻R32及电阻R46，所述MOS管Q4的G极同时连接电阻R32及电阻R46的一端，所述电阻R46的另一端连接外接电源，所述MOS管Q4的D极连接电池，所述MOS管的S极连接系统电路的电源输入端。由于存在电池和外接外接电源两种接口，当系统处于定时上传时(比如1个月唤醒一次NB网络)的工作状态时，此时可以采用电池供电，如果需要持续上传数据，功耗较大的工作状态时，可以采用外接外接电源供电，所述外接外接电源可以是电压范围在7--30V的电源，为了实现两种供电模式自动切换，本实施例中，优选的采用大功率P-mos管Q4作为切换元件，当无外接外接电源时，P-mos管Q4的G极为低电平，P-mos管Q4的S极与D极导通，此时通过电池给系统供电，当接入外接电源时，P-mos管Q4的G极变为高电平，P-mos管Q4的S极与D极断开，外接电源电为系统供电，两种供电方式切换供电，节省电能的同时保证了数据传输的稳定性。

本实施例还包括SPI flash单元7，所述SPI flash单元7与所述MCU控制模块3连接。SPI flash单元7用于存储来自485单元或者232单元读取的传感器数据，并通过MCU控制模块3将所述数据定时上传至服务器5，本实施例中，为了节省功耗，NB-IOT无线通信模块4大部分时间处于睡眠模式，传感器的数据上传必须要在NB-IOT网络唤醒状态下执行，MCU控制模块3可以通过DB9接口不断的读取设备传感器数据并将所述数据存储于SPI flash单元7中，等NB-IOT网络唤醒后将SPI flash单元7存储的数据一同上传至服务器5，在无需采集数据时，使系统处于休眠状态，进一步的节省了系统功耗，提高了设备使用寿命。

如图3所示，所述数据切换单元6包括用于控制切换SP3485通道及SP3222通道的SGM5223芯片。所述数据切换单元6主要是区分RS485和RS232数据并进行切换，采用SGM5223芯片，通过服务器5的指令来实现选择RS232单元还是485单元进行数据采集。当采用RS232单元进行数据采集时，SP3485通道被关闭，当采用RS485单元进行数据采集时，SP3222通道被关闭，以达到节能省电的目的。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。