水表数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及抄表技术领域，尤其涉及一种水表数据采集装置。

背景技术：

现在市面上的水表大部分都是不具备通讯功能的水表，只有少部分水表需要用到集中抄表方案。目前使用集中抄表方案的水表，是使用电脑通过串口进行数据抄读访问，数据只能应用于本地系统。这种方案的缺陷在于，需要使用PC机作为抄表采集工具，而水表与PC机之间线路一般都非常远，导致通信数据线过长且布线复杂；而且使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型提供的水表数据采集装置，其主要目的在于克服现有水表数据采集装置需要使用PC机作为抄表采集工具，导致通信数据线过长且布线复杂；而且使用不方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种水表数据采集装置，包括至少一个抄表端口、管理处理器以及以太网通讯模块；

所述抄表端口，分别与所述管理处理器和待抄表水表连接，用于采集待抄表水表的水表数据，并将所述水表数据传输至管理处理器；

所述以太网通讯模块包括MAC控制器和物理接口收发器；

所述MAC控制器，与所述管理处理器连接，用于获取所述管理处理器中的水表数据，按内置的传输协议对所述水表数据进行封装；

所述物理接口收发器通过简化媒体独立接口与所述MAC控制器连接，用于将封装后的所述水表数据按传输协议上传至远程服务器，完成水表数据采集。

作为一种可实施方式，所述物理接口收发器通过简化媒体独立接口的八根口线与所述MAC控制器连接；八根口线中的其中一根为复位控制口线。

作为一种可实施方式，所述物理接口收发器的型号为KSZ8041NL。

作为一种可实施方式，所述抄表端口的数量为4个。

作为一种可实施方式，所述抄表端口为RS-485抄表端口。

作为一种可实施方式，本实用新型提供的水表数据采集装置还包括RJ45接口模块；

所述RJ45接口模块，分别与所述物理接口收发器和外部网口连接，用于扩展网口，接收外部网口的电平信号。

作为一种可实施方式，本实用新型提供的水表数据采集装置还包括网络隔离变压器；

所述网络隔离变压器，设置于所述物理接口收发器和所述RJ45接口模块之间，用于对封装后的所述水表数据进行增强信号传送。

作为一种可实施方式，所述网络隔离变压器的型号为H1102。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本实用新型提供的水表数据采集装置，可以通过抄表端口直接与水表连接采集水表的抄表数据，并通过以太网通讯模块中的MAC控制器对采集的水表数据进行封装，最后利用通过简化媒体独立接口与MAC控制器连接的物理接口收发器，将封装后的水表数据按传输协议上传至远程服务器，完成水表数据采集；从而使得水表数据上传可靠稳定；而且利用以太网通讯模块能够有效减少布线复杂程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的水表数据采集装置的结构示意图；

图2为图1中MAC控制器和物理接口收发器的连接原理图；

图3为网络隔离变压器的电路示意图；

图4为RJ45接口模块的电路示意图。

图中：1、抄表端口；2、管理处理器；3、以太网通讯模块；31、MAC控制器；32、

物理接口收发器。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1，本实用新型实施例一提供的水表数据采集装置，包括至少一个抄表端口1、管理处理器2以及以太网通讯模块3；抄表端口1，分别与管理处理器2和待抄表水表连接，用于采集待抄表水表的水表数据，并将水表数据传输至管理处理器2；以太网通讯模块3包括MAC控制器31和物理接口收发器32MAC控制器31，与管理处理器2连接，用于获取管理处理器2中的水表数据，按内置的传输协议对水表数据进行封装；物理接口收发器32通过简化媒体独立接口与MAC控制器31连接，用于将封装后的水表数据按传输协议上传至远程服务器，完成水表数据采集。

需要说明的是，水表数据采集装置是连接待抄表水表与远程服务器之间的桥梁；可以解决以往采用PC机作为抄表采集工具导致的通信数据线过长且布线复杂的问题。将本实用新型的装置安装于离水表较近的位置能够进一步减少布线长度；再利用以太网通讯模块3将水表数据送至远程服务器上，即可完成水表数据采集。于其他实施例中，对于抄表端口1的数量并不进行限制。

管理处理器2主要用于数据的转发，可以采用现有的处理器芯片配合外围电路实现，比如，采用型号为MK60DN512VLQ10的处理器。而以太网通讯模块3包括MAC控制器31和物理接口收发器32。其中，MAC控制器31为Media Access Control(MAC)控制器。MAC是媒体访问控制属于数据链路层，是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题；且负责控制与连接物理层。通过MAC控制器31可以按内置的传输协议对水表数据进行封装。于本实施例中，传输协议为TCP/IP传输协议。MAC控制器31需要一个物理层的设备来将数据发送到网络上或者将网络上的数据接收过来，那么于本实施例中，这个设备即为物理接口收发器32(PHY)，物理接口收发器32通过简化媒体独立接口与MAC控制器31连接，利用MAC控制器31和物理接口收发器32进行数据传输，不但可以扩大发送信号的距离，与此同时还可以降低功耗。

本实用新型提供的水表数据采集装置，可以通过抄表端口1直接与水表连接采集水表的抄表数据，并通过以太网通讯模块3中的MAC控制器31对采集的水表数据进行封装，最后利用通过简化媒体独立接口与MAC控制器31连接的物理接口收发器32，将封装后的水表数据按传输协议上传至远程服务器，完成水表数据采集；从而使得水表数据上传可靠稳定；而且利用以太网通讯模块3能够有效减少布线复杂程度。

物理接口收发器32通过简化媒体独立接口的八根口线与MAC控制器31连接；八根口线中的其中一根为复位控制口线。物理接口收发器32的型号为KSZ8041NL如图3所示。物理接口收发器32和MAC控制器31连接原理如图2所示，可以看出MAC控制器31与物理接口收发器32之间的连接只有7根口线，再另外加上复位控制口线，一共是8根口线。其中，TX_EN：传输使能信号，此信号必需与数据前导符的起始位同步出现，并在传输完毕前一直保持。TXD[1:0]：发送数据线。CRS_DV：载波侦听信号。RXD[1:0]：接收数据线。REF_CLK：时钟信号线。MDC：管理接口的时钟线。MDIO：双向的数据线。使用RMII接口则可以为后续的产品设计和扩展保留了足够多的口线。

于本实施例中，抄表端口1的数量为可以为4个、6个或者8个；优先的抄表端口1的数量为4个；而抄表端口1可以为RS-485抄表端口1。使得采集增加到4路，扩展了整个装置的采集容量，减少了使用一路采集端口的负荷并提高了采集水表数据的可靠性，防止单个采集端口接入过多设备导致线路匹配的问题。

在一实施例中，本实用新型提供的水表数据采集装置还包括RJ45接口模块；RJ45接口模块，分别与物理接口收发器32和外部网口连接，用于扩展网口，接收外部网口的电平信号。如图3为RJ45接口模块的电路结构示意图。但是直接连接RJ45接口模块对数据的传输距离会产生限制，而且当接到不同电平网口时，外部对本实用新型的各器件的干扰也很大。因此，可以在物理接口收发器32和RJ45接口模块之间增加网络隔离变压器。如图4为网络隔离变压器的电路结构示意图。网络隔离变压器用于对封装后的水表数据进行增强信号传送，也就是说将封装后的水表数据的电信号进行隔离传送。网络隔离变压器的型号可以为H1102。在增加网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。可以有以下作用：可以增强信号，使其传输距离更远；使本实用新型内部芯片与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且增加了很大的保护作用；当接到不同电平的网口时，不会对彼此采集装置造成影响。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。