專利名稱：遠程智能抄表系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流體、氣體、電流計量表管理技術領域，特別是涉及一種 能夠利用無線傳感器網(wǎng)絡采集、處理、傳輸計量表信息的遠程智能抄表系統(tǒng)。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提髙，廣大住戶對住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的 要求也日益提高。對供水、供電、供氣等部門來說，傳統(tǒng)的抄表收費方式存 在的弊病越來越突出，入戶難，管理費用高，抄表勞動強度大等問題越來越 嚴重，改善現(xiàn)有的抄表收費方式也成了計量部門經(jīng)營管理上的重要問題?，F(xiàn)有的遠程智能抄表系統(tǒng)從通訊方式上分主要有專線通訊、載波通訊和 固定電話通訊等，專線通訊安裝復雜，后期維護和維修費用大，載波通訊的 信號質量和抗干擾能力比較差，數(shù)據(jù)傳輸質量不高，而且他們都要配備復雜 的編碼和譯碼電路以實現(xiàn)用戶的區(qū)分，增加了系統(tǒng)的故障因素，降低了系統(tǒng) 的可靠性?；贗EEE 802.15.4的無線傳感器網(wǎng)絡由于廉價、簡單、低功耗、低數(shù) 據(jù)傳輸速率(250Kbit/s)以及工作在免申請的ISM (工業(yè)、科學和醫(yī)療)頻 段的特點，在自動控制、環(huán)境監(jiān)測等領域得到了廣泛應用，因此，研究一種 基于無線傳感器網(wǎng)絡的、科學的抄表系統(tǒng)，將是有效解決水、氣、電等資源 管理的措施之一。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能利用無線傳感器網(wǎng)絡和公共通訊網(wǎng)絡 對計量表的信息進行遠程采集、處理、傳輸?shù)倪h程智能抄表系統(tǒng)。本實用新型的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)它主要由傳感器節(jié)點網(wǎng)絡、 公共通訊網(wǎng)絡和管理控制中心三部分組成，其特征在于所述傳感器節(jié)點網(wǎng)絡 能夠采集和發(fā)送計量表數(shù)據(jù)，公共通訊網(wǎng)絡能夠將傳感器節(jié)點網(wǎng)絡發(fā)送的數(shù) 據(jù)傳遞給管理控制中心，管理控制中心對收到的數(shù)據(jù)信息進行匯總處理，存 入數(shù)據(jù)庫，并提供各種方式的査詢服務，所述的傳感器節(jié)點網(wǎng)絡由用戶計量 表目標節(jié)點和基站節(jié)點組成，每個用戶計量表上的目標節(jié)點構成了一個由基 站節(jié)點控制的子網(wǎng)。由于本實用新型采用傳感器節(jié)點網(wǎng)絡與公共通訊網(wǎng)絡和管理控制中心相 配合的形式，實現(xiàn)了計量表數(shù)據(jù)的自動獲取，而且具有投資省、數(shù)據(jù)傳輸效 率高、可靠性好，方便用戶查詢等優(yōu)點，是一種有利于對各類計量表實行科 學管理的遠程智能抄表系統(tǒng)。
圖1為本實用新型的工作原理示意圖 圖2為本實用新型的結構示意圖。圖3為本實用新型目標節(jié)點結構示意圖。圖4為本實用新型基站節(jié)點結構示意圖。圖5為本實用新型的傳感器節(jié)點網(wǎng)絡工作流程圖。附圖標號說明l一傳感器節(jié)點網(wǎng)絡、2—公共通訊網(wǎng)絡、3—管理控制中 心、4一目標節(jié)點、5—基站節(jié)點、6—能量供應單元、7—傳感器單元、8—處 理器單元、9一無線通信單元、IO—接口設備、ll一后臺服務器、12—計量表
具體實施方式
參照圖1和圖2:本實用新型所述的遠程智能抄表系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點 網(wǎng)絡1、公共通訊網(wǎng)絡2和管理控制中心3三部分組成，所述傳感器節(jié)點網(wǎng)絡 1能夠采集和發(fā)送計量表12數(shù)據(jù)，公共通訊網(wǎng)絡2能夠將傳感器節(jié)點網(wǎng)絡1 發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞給管理控制中心3,管理控制中心3對收到的數(shù)據(jù)信息進行匯 總處理，存入數(shù)據(jù)庫，并提供各種方式的查詢服務，所述的傳感器節(jié)點網(wǎng)絡1 由用戶計量表12上的目標節(jié)點4和基站節(jié)點5組成，每個用戶計量表12上 的目標節(jié)點4構成了一個由基站節(jié)點5控制的子網(wǎng)。目標節(jié)點4經(jīng)由公共通 訊網(wǎng)絡2和無線傳感器網(wǎng)絡接收管理控制中心3發(fā)送的命令，開始采集本地 計量表12的信息，并對采集到的信息進行處理，然后通過IEEE 802.15. 4直 接擴頻調制技術將采集到的數(shù)據(jù)信息轉發(fā)給基站節(jié)點5,基站節(jié)點5能將數(shù)據(jù) 信息傳送到管理控制中心3。如圖l所示，所述的目標節(jié)點4包括傳感器單元7、處理器單元8、無線 通信單元9和能量供應單元6，傳感器單元7能夠采集計量表12的信息，并 將采集的信息轉換成數(shù)字信息；處理器單元8控制整個傳感器節(jié)點4的操作， 存儲處理釆集的數(shù)據(jù)信息；無線通信單元9與其他目標節(jié)點4和基站節(jié)點5 之間進行通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)信息；所述的基站節(jié)點5都有 一定容量的內(nèi)存，可在基站節(jié)點5與管理控制中心3失去連接的情況下，接 收并暫存來自目標節(jié)點4的數(shù)據(jù)信息，確保數(shù)據(jù)信息的安全傳輸。參照圖3，所述目標節(jié)點4結構上包括傳感器、AC/DC變換電路、微處理 器、存儲器、無線收發(fā)器、電源幾個部分，所述微處理器與傳感器、存儲器、 無線收發(fā)器相連接，所述傳感器安裝在計量表12上，感應采集表的數(shù)據(jù)，并 通過AC/DC變換電路轉換為數(shù)字信息，然后傳送給微處理器，微處理器對該
信息進行處理后存入與之相連的存儲器，同時通過無線收發(fā)器發(fā)送接收信息; 所述電源與傳感器、微處理器、存儲器、無線收發(fā)器相連接，提供節(jié)點正常 運行所需的能量。參照圖4，所述基站節(jié)點5結構上包括微處理器、存儲器、無線收發(fā)器、 電源和無線通訊模塊幾個部分，所述微處理器與無線收發(fā)器、存儲器相連接， 無線收發(fā)器接收本網(wǎng)絡中目標節(jié)點4傳來的信息，經(jīng)由微處理器處理后存入 存儲器，同時通過無線通訊模塊(如GPRS模塊)與遠端的管理控制中心3進 行交互式通信；所述電源與微處理器、無線收發(fā)器、存儲器、無線通訊模塊 相連接，提供節(jié)點正常運行所需的能量。參照圖5:本實用新型所述的遠程智能抄表方法包括配置和執(zhí)行任務代 碼、目標節(jié)點4數(shù)據(jù)釆集處理、本地數(shù)據(jù)傳輸存儲、數(shù)據(jù)的遠程傳輸和數(shù)據(jù) 的接收與處理步驟，各步驟的具體內(nèi)容如下-(l)配置和執(zhí)行任務代碼 步驟S3-1和S3-2,基站節(jié)點5接收管理控制中心3通過公共通訊網(wǎng)絡2傳送 來的命令，并對命令進行校驗，如檢驗失敗，則丟棄該命令信息；校驗成功， 則進入下一步驟；步驟S3-3和S3-4,基站節(jié)點5對校驗成功的命令進行解析，并向目標節(jié) 點4傳輸管理控制中心3的命令； (2)目標節(jié)點4數(shù)據(jù)采集處理步驟S3-5和S3-6,目標節(jié)點4接收命令，開始采集數(shù)據(jù)——通過其上的 傳感器單元7采集計量表12的數(shù)據(jù)并經(jīng)由AC/DC變換后轉換為數(shù)字信息，再 將數(shù)字信息導入處理器單元8進行存儲與處理；
步驟S3-7，各目標節(jié)點4在進行數(shù)據(jù)采集的同時，計時器開始計時，如 目標節(jié)點4采集數(shù)據(jù)的時間超過設定時間，則返回步驟S3-6，重新釆集數(shù)據(jù)， 如返回的次數(shù)超過三次，則放棄本次數(shù)據(jù)釆集操作；如按時完成數(shù)據(jù)釆集， 則進入下一步驟；(3) 本地數(shù)據(jù)傳輸存儲步驟S3-8，各目標節(jié)點4連接基站節(jié)點5，并將采集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)由 無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)送回基站節(jié)點5;如不能連接上，則通過其他節(jié)點多跳通信，將數(shù)據(jù)信息傳送給基站節(jié)點5;步驟S3-9，基站節(jié)點5接收目標節(jié)點4發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息，進行存儲處理；(4) 數(shù)據(jù)的遠程傳輸步驟S3-10，基站節(jié)點5將接收到的數(shù)據(jù)信息通過公共通訊網(wǎng)絡2傳送到管理控制中心3， 一輪的信息采集工作即結束；(5) 數(shù)據(jù)的接收與處理管理控制中心3通過專用的接口設備10將接收到的數(shù)據(jù)信息讀取到后臺 服務器ll中，進行匯總處理，采集到的數(shù)據(jù)信息存放到管理控制中心3的數(shù)據(jù)庫中，以提供査詢服務。
權利要求1、一種遠程智能抄表系統(tǒng)，主要由傳感器節(jié)點網(wǎng)絡、公共通訊網(wǎng)絡和管理控制中心三部分組成，其特征在于所述傳感器節(jié)點網(wǎng)絡能夠采集和發(fā)送計量表數(shù)據(jù)，公共通訊網(wǎng)絡能夠將傳感器節(jié)點網(wǎng)絡發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞給管理控制中心，管理控制中心對收到的數(shù)據(jù)信息進行匯總處理，存入數(shù)據(jù)庫，并提供各種方式的查詢服務。
2、 根據(jù)權利要求1所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器節(jié) 點網(wǎng)絡由用戶計量表目標節(jié)點和基站節(jié)點組成，每個用戶計量表上的目標節(jié) 點構成了一個由基站節(jié)點控制的子網(wǎng)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述目標節(jié)點 經(jīng)由公共通訊網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡接收管理控制中心發(fā)送的命令，開始釆 集本地計量表的信息，并對釆集到的信息進行處理，通過IEEE 802.15.4直 接擴頻調制技術將采集到的數(shù)據(jù)信息轉發(fā)給基站節(jié)點，基站節(jié)點能將數(shù)據(jù)信 息傳送到管理控制中心。
4、 根據(jù)權利要求1所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述目標節(jié)點 包括傳感器單元、處理器單元、無線通信單元和能量供應單元，傳感器單元 能夠采集計量表的信息，并將釆集的信息轉換成數(shù)字信息；處理器單元控制 整個傳感器節(jié)點的操作，存儲處理采集的數(shù)據(jù)信息；無線通信單元與其他目 標節(jié)點和基站節(jié)點之間進行通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)信息；所述 的基站節(jié)點都有一定容量的內(nèi)存，可在基站節(jié)點與管理控制中心失去連接的 情況下，接收并暫存來自目標節(jié)點的數(shù)據(jù)信息，確保數(shù)據(jù)信息的安全傳輸。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述目標 節(jié)點結構上包括傳感器、AC/DC變換電路、微處理器、存儲器、無線收發(fā)器、電源幾個部分，所述微處理器與傳感器、存儲器、無線收發(fā)器相連接，所述 電源與傳感器、微處理器、存儲器、無線收發(fā)器相連接。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述基站 節(jié)點結構上包括微處理器、存儲器、無線收發(fā)器、電源和無線通訊模塊幾個 部分，所述微處理器與無線收發(fā)器、存儲器相連接，所述電源與微處理器、 無線收發(fā)器、存儲器、無線通訊模塊相連接。
7、 根據(jù)權利要求1所述的遠程智能抄表系統(tǒng)，其特征在于所述抄表系統(tǒng) 方法包括配置和執(zhí)行任務代碼、傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)采集處理、本地數(shù)據(jù)傳輸存 儲、數(shù)據(jù)的遠程傳輸和據(jù)的接收與處理步驟。
專利摘要本實用新型涉及一種能夠利用無線傳感器網(wǎng)絡采集、處理、傳輸計量表信息的遠程智能抄表系統(tǒng)，它包括傳感器節(jié)點網(wǎng)絡、公共通訊網(wǎng)絡和管理控制中心，其特征在于所述傳感器節(jié)點網(wǎng)絡能夠采集和發(fā)送計量表數(shù)據(jù)，公共通訊網(wǎng)絡能夠將傳感器節(jié)點網(wǎng)絡發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞給管理控制中心，管理控制中心對收到的數(shù)據(jù)信息進行處理，并提供各種方式的查詢服務，所述的傳感器節(jié)點網(wǎng)絡由用戶計量表目標節(jié)點和基站節(jié)點組成，每個用戶計量表上的目標節(jié)點構成了一個由基站節(jié)點控制的子網(wǎng)。本實用新型具有投資省、數(shù)據(jù)傳輸效率高、可靠性好、方便用戶查詢等優(yōu)點，是一種有利于對各類計量表實行科學管理的遠程智能抄表系統(tǒng)。
文檔編號G08C17/00GK201035723SQ20072010782
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權日2007年3月30日
發(fā)明者徐萬鑫, 徐海南, 朱永甫 申請人:浙江澳德網(wǎng)絡科技有限公司