一種無(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)，能源表計(jì)數(shù)據(jù)抄送和報(bào)警電磁閥控制問(wèn)題都是能源供應(yīng)部門(mén)亟需解決而又得不到切實(shí)解決的問(wèn)題。在行業(yè)信息化過(guò)程之中，能源表計(jì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化抄送具有非常重大的意義，因?yàn)槟茉幢碛?jì)數(shù)據(jù)是能源部門(mén)銷(xiāo)售過(guò)程中的最原始的數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和及時(shí)性，直接影響了行業(yè)內(nèi)部的信息化水平。
[0003]傳統(tǒng)的手工抄表，費(fèi)時(shí)，費(fèi)力，準(zhǔn)確性和及時(shí)性得不到可靠的保障；傳統(tǒng)遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)(即脈沖遠(yuǎn)傳、脈沖無(wú)線(xiàn)和直讀遠(yuǎn)傳)雖然能夠克服以上局部問(wèn)題，但也存在無(wú)法傳送報(bào)警信息，不支持進(jìn)行遠(yuǎn)程電磁閥控制功能，不能及時(shí)有效解決斷水?dāng)嚯姷壤щy。這些導(dǎo)致了能源信息控制管理不能更好的實(shí)現(xiàn)。
[0004]目前，對(duì)電表、水表、燃?xì)獗砗蜔崃Ρ淼闹悄芑x和控制具有十分重要的意義。目前，國(guó)內(nèi)的抄表方式主要有人工、紅外、射頻識(shí)別、485總線(xiàn)、電力線(xiàn)載波、移動(dòng)通信技術(shù)(CDMA、GPRS、3G、LTE等)、以太網(wǎng)和微功率無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)抄表等。其中，人工抄表人力成本高、抄讀誤差大，逐漸被淘汰；紅外抄表和射頻識(shí)別抄表依然需要專(zhuān)人或?qū)＼?chē)挨家挨戶(hù)或逐個(gè)小區(qū)的抄讀，效率有待提高；485總線(xiàn)抄表方式需要布線(xiàn)，而且只能在小范圍內(nèi)實(shí)施；移動(dòng)通信抄表方式由于基帶芯片和移動(dòng)業(yè)務(wù)的成本較高，目前僅適合于大用戶(hù)的表類(lèi)集抄，或作為集中器的上行通信方式；以太網(wǎng)抄表方式由于其接入點(diǎn)分布不夠廣泛，因此僅適合于集中器的上行通信方式；電力線(xiàn)載波抄表方式由于受目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的客觀(guān)條件限制，目前還存在許多技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可大幅度降低燃?xì)夤芾聿块T(mén)運(yùn)營(yíng)成本，方便了廣大用戶(hù)，提高了無(wú)線(xiàn)燃?xì)獗硇实牟僮餍实臒o(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制裝置及方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種無(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制裝置，包括一無(wú)線(xiàn)采集器、無(wú)線(xiàn)直讀表和抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)采集器的輸入輸出端分別與抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)直讀表通信連接，所述無(wú)線(xiàn)直讀表的輸入輸出端分別連接一報(bào)警設(shè)備和電磁控制閥，所述無(wú)線(xiàn)直讀表通過(guò)有線(xiàn)的方式連接報(bào)警設(shè)備和電磁控制閥。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述無(wú)線(xiàn)采集器包括ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元、GPRS通信單元、報(bào)警轉(zhuǎn)換單元、存儲(chǔ)單元、電磁閥單元、電源單元和時(shí)鐘單元，所述無(wú)線(xiàn)采集器還包括一微控制器，所述ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元、GPRS通信單元、報(bào)警轉(zhuǎn)換單元、存儲(chǔ)單元、電磁閥單元、電源單元和時(shí)鐘單元分別與微控制器連接，GPRS通信注冊(cè)，Zigbee通信自組網(wǎng)；承擔(dān)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、遇錯(cuò)重發(fā)功能；報(bào)警轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)發(fā)；電磁閥轉(zhuǎn)換控制；32路字節(jié)單元信息存儲(chǔ)。
[0008]抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接收無(wú)線(xiàn)采集器的注冊(cè)信息、報(bào)警信息和抄表數(shù)據(jù)，并向已注冊(cè)的采集器發(fā)送采集命令、電磁控制閥開(kāi)關(guān)命令等；無(wú)線(xiàn)采集器在上電初始化后主動(dòng)發(fā)送注冊(cè)信息到指定域名的抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在接收到抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)傳送過(guò)來(lái)的采集和控制命令后，向該命令中的地址碼所代表的無(wú)線(xiàn)直讀表發(fā)送采集控制命令。無(wú)線(xiàn)直讀表解析命令，并通過(guò)有線(xiàn)方式控制電磁閥開(kāi)關(guān)和傳送報(bào)警信息。
[0009]電源單元提供總線(xiàn)電源輸入過(guò)壓，短路保護(hù)，可抑制600W瞬間過(guò)電壓，保護(hù)電路不受損害，可防止因單個(gè)電路短路拉低總線(xiàn)電源電壓；總線(xiàn)電源輸入防反接電路，可防止電源反接損害其他電路；并提供了看門(mén)狗電路為單片機(jī)提供上電復(fù)位，電源掉電復(fù)位及監(jiān)控單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，防止死機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述無(wú)線(xiàn)采集器通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元與無(wú)線(xiàn)直讀表進(jìn)行通信連接，所述無(wú)線(xiàn)采集器通過(guò)GPRS通信單元與抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通信連接，GPRS通信單元提供了采集器向抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的注冊(cè)功能，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收功能，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理。。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述微控制器以AT89S52單片機(jī)為核心，外加外圍電路組成，微控制器是本裝置的核心運(yùn)算部分，負(fù)責(zé)報(bào)警信息轉(zhuǎn)換接收、存儲(chǔ)信息讀取和寫(xiě)入、電磁閥控制驅(qū)動(dòng)、GPRS數(shù)據(jù)推送和讀取，主要是以AT89S52單片機(jī)為核心，外加外圍電路組成的。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述報(bào)警轉(zhuǎn)換單元提供32路報(bào)警接口，光電隔離，過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，接口為無(wú)源開(kāi)關(guān)信號(hào)，采集器平時(shí)自動(dòng)監(jiān)控端口狀態(tài)，如有報(bào)警，記下報(bào)警時(shí)間并同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到總線(xiàn)上，上傳給系統(tǒng)軟件。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述時(shí)鐘單元為ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元、GPRS通信單元、報(bào)警轉(zhuǎn)換單元、存儲(chǔ)單元、電磁閥單元提供時(shí)間信息。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元的網(wǎng)絡(luò)采用可靠的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊都是相同的，都具有路由功能，沒(méi)有單獨(dú)的路由器，施工安裝非常簡(jiǎn)單，真正即插即用，組網(wǎng)過(guò)程自動(dòng)或選擇人為完成，理論上支持無(wú)限個(gè)無(wú)線(xiàn)直讀表。
[0015]電磁閥單元提供電磁閥控制及檢測(cè)接口，光電隔離，過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，如有報(bào)警，在接收到報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)布關(guān)閉該電磁閥命令到采集器，采集器接收抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的各種報(bào)警和人為開(kāi)關(guān)電磁閥命令并執(zhí)行相應(yīng)端口電磁閥開(kāi)/關(guān)動(dòng)作。并返回執(zhí)行結(jié)果。
[0016]一種無(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制方法，包括以下幾個(gè)具體步驟:
[0017]步驟一、無(wú)線(xiàn)采集裝置上電并初始化各個(gè)通信單元；
[0018]步驟二、向上位機(jī)PC或抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)上傳GPRS注冊(cè)信息，所傳注冊(cè)信息進(jìn)行加密處理；
[0019]步驟三、接收到注冊(cè)成功信息，則進(jìn)入下一步；
[0020]步驟四、檢查是否有報(bào)警信息或?qū)?bào)警存儲(chǔ)器中的信息進(jìn)行檢索，檢查是否存在未處理報(bào)警，如有，則將報(bào)警信息通過(guò)GPRS通信單元進(jìn)行上傳；
[0021]步驟五、檢索是否接收到命令，沒(méi)有則返回到檢查是否有報(bào)警信息；
[0022]步驟六、如果是路由解析命令，則進(jìn)行路由地址解析，判斷是否為本采集器的直讀表，如果是，則進(jìn)行相應(yīng)的命令操作處理；
[0023]步驟七、如果是采集直讀表命令，則解析直讀表地址，并向該地址碼發(fā)送無(wú)線(xiàn)采集命令，接收返回的無(wú)線(xiàn)采集數(shù)據(jù)，完成后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元中，通過(guò)GPRS通信單元上傳到抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中；
[0024]步驟八、如果是電磁閥控制命令，則解析電磁閥對(duì)應(yīng)的直讀表地址，并向該地址碼發(fā)送開(kāi)關(guān)命令，接收處理結(jié)果，并將結(jié)果發(fā)送給抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；
[0025]步驟九、如果是ZigBee組網(wǎng)命令，則通過(guò)Zigbee無(wú)線(xiàn)通信單元發(fā)送組網(wǎng)命令，接收處理結(jié)果，并將結(jié)果發(fā)送給抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；
[0026]步驟十、以上工作處理完畢，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:本無(wú)線(xiàn)采集器基于GPRS網(wǎng)絡(luò)與ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)采集數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳，信號(hào)質(zhì)量高，信號(hào)覆蓋面廣，并且配有報(bào)警處理和電磁閥通訊功能，解決了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸控制和報(bào)警信息傳遞的問(wèn)題。可大幅度降低燃?xì)夤芾聿块T(mén)運(yùn)營(yíng)成本，方便了廣大用戶(hù)，提高了無(wú)線(xiàn)燃?xì)獗硇实牟僮餍省?br>[0028]本無(wú)線(xiàn)采集器按照工業(yè)產(chǎn)品的要求設(shè)計(jì)制造；可在任何新表安裝和舊表更換時(shí)大批量使用，促進(jìn)自動(dòng)抄表行業(yè)和能源管理的科技進(jìn)步。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0031]圖2為無(wú)線(xiàn)采集器的系統(tǒng)框圖；
[0032]圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0034]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的一種無(wú)線(xiàn)計(jì)量采集報(bào)警控制裝置，包括一無(wú)線(xiàn)采集器、無(wú)線(xiàn)直讀表和抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)采集器的輸入輸出端分別與抄表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)直讀表通信連接，所述無(wú)線(xiàn)直讀表的輸入輸出端分別連接一報(bào)警設(shè)備和電磁控制閥，所述無(wú)線(xiàn)直讀表通過(guò)有線(xiàn)的方式連接報(bào)警設(shè)備和電磁控制閥。
[0036]如圖2所示，無(wú)線(xiàn)采集器包括ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元、GPRS通信單元、報(bào)警轉(zhuǎn)換單元、存儲(chǔ)單元、電磁閥單元、電源單元和時(shí)鐘單元，所述無(wú)線(xiàn)采集器還包括一微控制器，所述ZigBee無(wú)線(xiàn)通信單元、GPRS通信單元、報(bào)警轉(zhuǎn)換單元、存儲(chǔ)單元、電磁閥單元、電源