专利名称：一种直读式远程抄表系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直读式远程抄表系统。
背景技术：
目前的水表、热水表、气表都需要通过工作人员到客户家中进行人工抄表，这种方式不但操作复杂，而且浪费人工。
发明内容
本发明提供一种直读式远程抄表系统，它不但最大程度上简化用户的操作，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。本发明采用了以下技术方案:一种直读式远程抄表系统，它从下至上包括m层读数转换层、m层采集/中继层、数据集中层和管理层，所述的每层读数转换层包括η个采集器，每个采集器上连接有X个光电直读表，X个光电直读表串联后通过通讯线路I与每个采集器的输入端串接，η个采集器的输出端串接后通过通讯线路II与每层采集/中继层的输入端连接，m层采集/中继层的输出端并联后集中与数据集中层的输入端连接，数据集中层的输出端与管理层连接，读数转换层把各光电直读表的显示值转换成与其对应的读数，并通过通讯线路I传送至采集器，采集器将读数采集后通过通讯线路II将信息传送给采集/中继层进行中继，数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令，管理层是对传输的数据进行处理、储存，发出抄表指令，作出相应的响应，完成抄表任务，并提供查询、打印。所述的通讯线路I设置为RS485总线，所述的采集器设置为DT03200M型智能数据采集器，X个光电直读表串联后通过RS485总线与DT03200M型智能数据采集器连接。所述的通讯线路I设置为M-BUS总线，所述的采集器设置为DT0800D型智能数据采集器，x个光电直读表串联后通过M-BUS总线与DT0800D型智能数据采集器连接。所述的通讯线路II设置为RS485总线，η个采集器的输出端串接后通过RS485总线与每层采集/中继层的输入端连接。所述的光电直读表设置为透射式光电转换直读器、干式光电直流水表、光电直读智能水表、光电直读智能电表或者光电直读智能气表。所述的采集/中继层设置为DT0800D型中继器。所述的数据集中层设置为DT3200D型区域集中器。所述的当数据集中层和管理层距离之间的距离小于15米时，数据集中层上设有RS232接口，管理层上设有RS232接口，数据集中层通过RS232串行电缆与管理层通信连接，当数据集中层和管理层距离之间的距离大于15米时，数据集中层通过调制解调器与电话网与管理层通信连接或者数据集中层通过GPRS通信方式与管理层通信连接。所述的管理层设置为主控机。本发明具有以下有益效果:本发明的上层通信是指集中器与主控机之间的通信，中层通信是指集中器与其下属采集/中继器之间的通信，下层通信是采集器/中继器与其下属直读表之间的通信。这三层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同。本发明抄表不但数据准确性，直接读取表计的“窗口值”，减少了累计脉冲换算的故障点，没有累计误差；直读表计电子部分与表内的计数器等装置没有机械接触，不受抖动影响而引起误差；抄表时瞬时读取数据，不受电磁干扰影响因此抄表数据准确、可靠。而且抄表的方便，直接读取表计的“窗口值”，不需设置表底数，表常数等各种参数，无需存储数据，操作方便实用，另外还具有低功耗“省能”，电子采样器件只在抄表时由中继器提供工作电源，内部不设电源，平时不工作，不耗电，功耗大大降低，同时防雷电等安全性能由于表内的电子部分平时不工作，与外界隔绝，不受外界电磁干扰。
图1为本发明的结构框图。图2为当数据集中层和管理层距离之间的距离小于15米时的通过RS232串行电缆的通讯示意图。图3为数据集中层通过调制解调器与电话网与管理层通信连接示意图。图4为数据集中层通过GPRS通信方式与管理层通信连接示意图。
具体实施例方式在图1中，本发明提供了一种直读式远程抄表系统，它从下至上包括6层读数转换层、6层采集/中继层、数据集中层和管理层，所述的每层读数转换层包括10个采集器，每个采集器上连接有60个光电直读表，所述的光电直读表设置为透射式光电转换直读器、干式光电直流水表、光电直读智能水表、光电直读智能电表或者光电直读智能气表，采集/中继层设置为DT0800D型中继器，数据集中层设置为DT3200D型区域集中器，60个光电直读表串联后通过通讯线路I与每个采集器的输入端串接，通讯线路I设置为RS485总线，所述的采集器设置为DT03200M型智能数据采集器，60个光电直读表串联后通过RS485总线与DT03200M型智能数据采集器连接，通讯线路也可以I设置为M-BUS总线，所述的采集器设置为DT0800D型智能数据采集器，60个光电直读表串联后通过M-BUS总线与DT0800D型智能数据采集器连接，10个采集器的输出端串接后通过通讯线路II与每层采集/中继层的输入端连接，通讯线路II设置为RS485总线，10个采集器的输出端串接后通过RS485总线与每层采集/中继层的输入端连接，6层采集/中继层的输出端并联后集中与数据集中层的输入端连接，数据集中层的输出端与管理层连接，读数转换层把各光电直读表的显示值转换成与其对应的读数，并通过通讯线路I传送至采集器，采集器将读数采集后通过通讯线路II将信息传送给采集/中继层进行中继，数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令，管理层是对传输的数据进行处理、储存，发出抄表指令，作出相应的响应，完成抄表任务，并提供查询、打印，在图2中，所述的当数据集中层和管理层距离之间的距离小于15米时，数据集中层上设有RS232接口，管理层上设有RS232接口，数据集中层通过RS232串行电缆与管理层通信连接，在图3中，当数据集中层和管理层距离之间的距离大于15米时，数据集中层通过调制解调器与电话网与管理层通信连接，在图4中，数据集中层通过GPRS通信方式与管理层通信连接，所述的管理层设置为主控机，在主控机上安装智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出抄表指令，区域集中器做出相应的响应，完成抄表任务。该系统因采用不同型号的区域集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置，主控机主要参数:Windows2000以上操作系统，40G硬盘，128M RAM, I个RS232 (区域集中器使用)。本发明直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下三个层次组成，上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，中层通信是指集中器与其下属采集/中继器之间的通信，下层通信是采集器/中继器与其下属直读表之间的通信。这三层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，从图4中可见，中继器的下行通信接口通过RS485总线或M-BUS总线与直读表连接，当采用RS485通信方式时采集/中继器所提供的直流电源通过另一对导线与RS485直读表连接。按照目前设计，考虑到中继器电源的容量，一台采集器所能连接的直读表数为< 64个。为方便系统的组成及供电，往往在每栋楼或每个楼道配置一台采集/中继器，以连接整个单元各层的直读表。本发明的区域集中器是智能抄表网络系统的数据集中单元，区域集中器通过建立可靠的通讯通道，处理和交换主控机与表单元间的数据信息。可根据需求配置为每月的每天、某一或两天的某一时间定时自动抄表，抄表后的数据保存在区域集中器中，供主控机随时读取。主控机可通过RS232读取表数据。既可读取区域集中器内已读取并保存的抄表数据，也可令区域集中器操作采集器和表单元，提取表单元的最新抄表数据。使用RS232抄表时，通过串口延长线连接到主控机的串口上。区域集中器的技术指标如下:1、设备型号:DT3200D ;2、工作电源:12VDC/2A ;3、通信方式:与上位机:RS232 ;与下位机接RS485主干总线；4、485通信方式:1200米(加中继器可延长通信距离)；5、下属中继数128台；6、夕卜形尺寸:121mm X85mm X27mm ;7、工作环境:温度:0°C 55°C ;湿度:5 95% RH。本发明DT0800D型中继器集成了开关电源、通讯中继器和电源控制器三大功能，具有防雷作用的同时还具有总线隔离功能；内部电路能自动感知数据流方向，自动切换使能控制端，并对信号进行放大、增强；当主干网上有抄表信号时，给采集器供电并打开通讯线路；当主干网无通讯信号时，中继器的输出和输入由内部继电器触点断开，使得中继网络与主干网络处于完全隔离状态。本发明DT0800D型中继器的技术指标:1、设备型号:DT0800D ;2、通信方式:上行、下行均为RS485 ;3、通信距离:1200m ;4、连接采集器数量彡10台；5、工作电源:12VDC/1A ； ;6、保护等级:RS_485接口每线600W的雷击浪涌保护；7、外形尺寸:121mm X85mm X27mm ;8、工作环境:温度:0°C 55°C ;湿度:5 95% RH。本发明DT0800D型智能数据采集器(RS485型)的系统通过寻址方式访问对应采集器输出通道内表单元，而不影响其它采集器输出通道内表单元工作；通道输出扩展，在网络数据传输时，为RS485表单元供给电源及通讯通道；对通信链路的信号进行放大，可延长网络传输距离及增加网络负载能力；仅在抄表的瞬间通过中继网供电，系统整体功耗降低，抗干扰能力强。本发明DT0800D型智能数据采集器的技术指标:1、设备型号:DT0800D ;2、通信方式:上行、下行均为RS485:与上位机接中继网；与下位机接扩展总线；3、通信距离:1200m ;4、连接智能表数量彡64只；5、接口特性:兼容RS-485 ;6、电源电压:12±2V;7、电流:静态电流彡5mA ;工作电流200mA(单路接64只表单元,线长300米)；8、保护等级:RS-485接口每线600W的雷 击浪涌保护；9、尺寸:121mm X85mm X27mm ;10、使用环境:温度:(TC 55°C，相对湿度:5%到95%。本发明DT03200M型智能数据采集器(MBUS型)系统通过寻址方式访问对应采集器输出通道内表单元，而不影响其它采集器输出通道内表单元工作；通道输出扩展，在网络数据传输时，为M-BUS表单元供给电源及通讯通道；对通信链路的信号进行放大，可延长网络传输距离及增加网络负载能力；仅在抄表的瞬间通过中继网供电，系统整体功耗降低，抗干扰能力强。本发明DT03200M型智能数据采集器技术指标:1、设备型号:DT3200M ;2、通信方式:上行为RS485、下行为M-BUS:与上行接中继网；与下行接MBUS直读表扩展总线；3、通信距离:1200m ;4、连接智能表数量彡64只；5、电源电压:12±2V ;6、电流:静态电流彡5mA ；工作电流:彡200mA (单路接64只表单元，线长300米)；7、保护等级:RS_485接口每线600W的雷击浪涌保护；8、尺寸:121mm X85mm X27mm ;9、使用环境:温度:0°C 55°C，相对湿度:5%到 95%。本发明光电直读智能表，光电直读表是其中最具代表性的产品。该表通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译；译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不会影响表读数。光电直读表包括光电直读水表、光电直读气表。本发明光电直读智能性能与功能:(I)通过编码与译码将表的字轮数“直读”出来，是字轮上数位的物理位置翻译；(2)系统(或手抄器)在读表时送电到表内，不用电池，也不需要电源来维持数据的准确；(3)译码器读表瞬间完成译码，送出数据，表的输出数与表的字盘读数无偏差，抖动、回流、强磁干扰都不能影响译码读数；(4)表具有唯一的标识码，即表地址(出厂编号):8位数字；(5)通过总线远程传输用量信息及其它信息；(6)提供RS485总线传输或MBUS总线传输，可单独工作亦可组成网络系统，信息由专用手抄器单独抄读或系统联网抄读；(7) “O”功耗，故障率降低，寿命更长；
(8)智能化电子单元完全密封于计数器中、与水隔离，不受外界水及湿气侵蚀；本发明光电直读智能表的技术指标:(I)表类型:光电直读气表、水表；(2)电源电压:12±2V(仅通讯时供给);(3)输出接口:RS485或MBUS总线传输；(4)通信速率:2400bps ； (5)传输距离:(1200m ； (6)工作电源:DC.9 12V ; (7)额定电流:待机时小于0.6mA，读表时小于IOmA ；
(8)工作方式:间歇；(9)工作环境:温度:0°C 50°C ;0°C 90°C (热水表);(10)湿度:5 95% RH。
权利要求
1.一种直读式远程抄表系统，其特征它从下至上包括m层读数转换层、m层采集/中继层、数据集中层和管理层，所述的每层读数转换层包括η个采集器，每个采集器上连接有X个光电直读表，X个光电直读表串联后通过通讯线路I与每个采集器的输入端串接，η个采集器的输出端串接后通过通讯线路II与每层采集/中继层的输入端连接，m层采集/中继层的输出端并联后集中与数据集中层的输入端连接，数据集中层的输出端与管理层连接，读数转换层把各光电直读表的显示值转换成与其对应的读数，并通过通讯线路I传送至采集器，采集器将读数采集后通过通讯线路II将信息传送给采集/中继层进行中继，数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令，管理层是对传输的数据进行处理、储存，发出抄表指令，作出相应的响应，完成抄表任务，并提供查询、打印。
2.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的通讯线路I设置为RS485总线，所述的采集器设置为DT03200M型智能数据采集器，x个光电直读表串联后通过RS485总线与DT03200M型智能数据采集器连接。
3.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的通讯线路I设置为M-BUS总线，所述的采集器设置为DT0800D型智能数据采集器，x个光电直读表串联后通过M-BUS总线与DT0800D型智能数据采集器连接。
4.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的通讯线路II设置为RS485总线，η个采集器的输出端串接后通过RS485总线与每层采集/中继层的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的光电直读表设置为透射式光电转换直读器、干式光电直流水表、光电直读智能水表、光电直读智能电表或者光电直读智能气表。
6.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的采集/中继层设置为DT0800D型中继器。
7.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的数据集中层设置为DT3200D型区域集中器。
8.根据权利要求1所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的当数据集中层和管理层距离之间的距离小于15米时，数据集中层上设有RS232接口，管理层上设有RS232接口，数据集中层通过RS232串行电缆与管理层通信连接，当数据集中层和管理层距离之间的距离大于15米时，数据集中层通过调制解调器与电话网与管理层通信连接或者数据集中层通过GPRS通信方式与管理层通信连接。
9.根据权利要求1或8所述的直读式远程抄表系统，其特征是所述的管理层设置为主控机。
全文摘要
本发明公开一种直读式远程抄表系统，每层读数转换层包括n个采集器，每个采集器上连接有x个光电直读表，x个光电直读表串联后通过通讯线路I与每个采集器的输入端串接，n个采集器的输出端串接后通过通讯线路II与每层采集/中继层的输入端连接，m层采集/中继层的输出端并联后集中与数据集中层的输入端连接，数据集中层的输出端与管理层连接。本发明不但最大程度上简化用户的操作，而且实现真正意义上的足不出户、智能抄表。
文档编号H04L12/40GK103116975SQ20131002706
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者孙建东 申请人:孙建东