專利名稱：燃氣無線抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燃氣無線抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源表計數(shù)據(jù)抄送問題已成為能源供應(yīng)部門亟需解決而又得不到切實解決的問 題。在行業(yè)信息化的過程中，能源表計數(shù)據(jù)的自動化抄送具有非常重大的意義，因為能源表 計數(shù)據(jù)是能源部門銷售過程中的最原始的數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)的準確度和及時性，直接影響了 行業(yè)內(nèi)部的其它信息化水平。傳統(tǒng)的手工抄表，費時、費力，而且準確性和及時性得不到可靠的保障，而傳統(tǒng)遠 傳抄表系統(tǒng)(即脈沖遠傳、脈沖無線和直讀遠傳)雖然能夠克服上述局部問題，但是也存在 以下缺點
1、脈沖遠傳(即脈沖計量+有線傳輸)系統(tǒng)，系統(tǒng)必須永久供電，若斷電會造成系統(tǒng)少計 的現(xiàn)象，由于系統(tǒng)需長期供電，造成電力資源浪費，而且脈沖遠傳+有線傳輸?shù)姆绞狡洳季€ 施工強度大，系統(tǒng)維護難度大。2、脈沖無線(即脈沖計量+無線傳輸)系統(tǒng)，其表具采用脈沖累計計量，電池必須永 久供電，系統(tǒng)不能長期工作；而且該系統(tǒng)的無線傳輸采用普通的單向或雙向的點對點射頻 模塊，受安裝現(xiàn)場環(huán)境的影響，此類無線傳輸成功率低，且穩(wěn)定性低。3、直讀遠傳(即直讀計量+有線傳輸)系統(tǒng)，由于系統(tǒng)采用有線傳輸，其布線施工強 度大，系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障后核查難度大，而且在舊城改造或其它舊表更換時，無法采用該系 統(tǒng)?？梢?，上述的抄表系統(tǒng)都存在數(shù)據(jù)不準、維護量大、施工難度大等難點，這些導(dǎo)致 了能源信息管理不能更好的實現(xiàn)。因而現(xiàn)有能源抄表技術(shù)還有待改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種燃氣無線抄表系統(tǒng)， 能通過直讀無線表自動組網(wǎng)，將其燃氣表的機械讀數(shù)經(jīng)紅外光電直讀技術(shù)轉(zhuǎn)換后的計數(shù)數(shù) 據(jù)和其它直讀無線表采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給采集裝置，從而實現(xiàn)準確、迅速、可靠的自動抄表。為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案
一種燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，包括用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)以無 線的方式傳輸給計數(shù)采集裝置的直讀無線表；用于收集所述計數(shù)數(shù)據(jù)的計數(shù)采集裝置；所 述直讀無線表與計數(shù)采集裝置無線連接；其中
所述直讀無線表至少為兩個，各個直讀無線表之間以無線的方式連接；直讀無線表還 用于接收相鄰的直讀無線表采集的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給計數(shù)采集裝置。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè)置有 用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)的光電直讀計數(shù)器；用于傳輸計數(shù)數(shù)據(jù)的無線模塊； 用于給直讀無線表供電的電池； 用于收發(fā)信息的天線；
所述電池、光電直讀計數(shù)器和天線分別與無線模塊連接。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，所述無線模塊包括MCU芯片和無線芯片，該MCU 芯片與無線芯片連接。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，所述直讀無線表為4096個，這些直讀無線表構(gòu) 成多條無線傳輸通路，且每條傳輸通路上設(shè)置有8個直讀無線表。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè)置有用于容納光電直讀 計數(shù)器的計數(shù)器腔和用于密封該計數(shù)器腔的第一密封圈。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè)置有用于容納電池和無 線模塊的電池腔和用于密封該電池腔的第二密封圈。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，天線為直灣式整體上下旋轉(zhuǎn)方式的天線，在天線 和直讀無線表殼體之間設(shè)置有天線密封圈。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，所述計數(shù)采集裝置為手抄器或者集中器。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，MCU芯片采用STM8L系列的集成芯片。所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其中，無線芯片采用型號為SX1212的集成芯片。本發(fā)明提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)通過直讀無線表采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計 數(shù)數(shù)據(jù)無線傳輸給計數(shù)采集裝置，這些直讀無線表在該系統(tǒng)中自動組網(wǎng)，可接收其相鄰的 直讀無線表發(fā)送的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給計數(shù)采集裝置，達到了多級數(shù)據(jù)可靠的傳輸，提 高了系統(tǒng)的可靠性，而且通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)無需布線，使得安裝施工和系統(tǒng)的維護簡 單，降低了施工和維護成本。本發(fā)明提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)，通過循環(huán)交織檢錯編碼計數(shù)，確保了計數(shù)數(shù)據(jù) 的準確性，電池只需在抄表的瞬間對直讀無線表供電，無需對直讀無線表長期供電，采用了 低功耗的無線芯片，大大延長了電池的使用壽命，從而大大降低了系統(tǒng)的維護費用。同時，直讀無線表的光電直讀計數(shù)器安裝在計數(shù)器腔中，并將安裝無線模塊和電 池的電池腔與計數(shù)器腔分開，在維修時，只需打開電池腔更換電池和無線模塊，確保計數(shù)器 腔中的元件器不被氧化，計數(shù)器窗口永久沒有霧氣等特點。


圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)的框圖。圖2為本發(fā)明較佳實施例提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。圖3為本發(fā)明較佳實施例提供的直讀無線表的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本發(fā)明較佳實施例提供的直讀無線表的電路圖。圖5為本發(fā)明較佳實施例提供的直讀無線表結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5去除電池、光電直讀計數(shù)器后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種燃氣無線抄表系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體 實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，其為燃氣無線抄表系統(tǒng)的框圖，本發(fā)明實施例提供的燃氣無線抄表系 統(tǒng)包括直讀無線表11和計數(shù)采集裝置21。所述直讀無線表11至少為一個，且與計數(shù)采集 裝置21以無線的方式連接，用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)以無線的方式傳輸 給計數(shù)采集裝置21，所述計數(shù)采集裝置21用于收集各個直讀無線表11的計數(shù)數(shù)據(jù)，然后將 這些計數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給燃氣基站，燃氣基站再根據(jù)各個直讀無線表11的計數(shù)數(shù)據(jù)進行計費。在該燃氣無線抄表系統(tǒng)中，至少使用兩個直讀無線表11，各個直讀無線表11之間 以無線的方式連接，所述直讀無線表U還可用于接收與其相鄰的直讀無線表11采集的計 數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給計數(shù)采集裝置21。直讀無線表11還可將其它直讀無線表 11的計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給其相鄰的直讀無線表11，這樣一級一級傳遞數(shù)據(jù)，直到將這個計數(shù)數(shù) 據(jù)傳輸給計數(shù)采集裝置21。本發(fā)明實施例提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)中，所述直讀無線表11為4096個，這些直 讀無線表11構(gòu)成多條無線傳輸通路，且每條傳輸通路上設(shè)置有8個直讀無線表11。因此 直讀無線表11具有8級路由功能，每個直讀無線表11在每條無線傳輸通路上可至少傳遞 8個直讀無線表11的計數(shù)數(shù)據(jù)進行傳輸，從而實現(xiàn)了遠距離采集數(shù)據(jù)，即使安裝在隱蔽處、 死角處(通過傳統(tǒng)方式無法采集到數(shù)據(jù)的地方)的直讀無線表11采集的計數(shù)數(shù)據(jù)也能迅速 地傳輸給計數(shù)采集裝置21。在本實施例方式中，每個燃氣無線抄表系統(tǒng)中的直讀無線表11的數(shù)量，及每條傳 輸通路上的直讀無線表11的數(shù)量可根據(jù)安裝環(huán)境和傳輸距離來確定。為了確保抄表的準 確性和計數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，燃氣無線抄表系統(tǒng)中的直讀無線表11優(yōu)選為IOM個，且每條 傳輸通路上的直讀無線表11不超過8個。請一并參閱圖2，圖2為燃氣無線抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。在圖2中，每個圓圈均 表示一個直讀無線表11，方框表示計數(shù)采集裝置21。在燃氣無線抄表系統(tǒng)中，直讀無線表11呈蜂窩狀分布。在該燃氣無線抄表系統(tǒng)中 每個直讀無線表11代表一個節(jié)點，直讀無線表11利用收發(fā)場強判決鏈路的質(zhì)量，從而決定 組網(wǎng)條件。從中圖2可以看出，每個節(jié)點具有多條傳輸路徑，一個節(jié)點支持多個父節(jié)點，任 意節(jié)點都可以作為父節(jié)點，因此每個直讀無線表11的功能都相同，從而無線網(wǎng)絡(luò)可以合理 的選擇路由路徑，或者人為選擇路徑組網(wǎng)。譬如，在圖2中粗圓圈表示的直讀無線表11在傳輸計數(shù)數(shù)據(jù)時，具有多條傳輸通 路，該直讀無線表可根據(jù)收發(fā)場強來選擇粗箭頭指示的傳輸通路，只需經(jīng)過3級路由到達 計數(shù)采集裝置21，從而實現(xiàn)迅速傳輸數(shù)據(jù)。當該無線傳輸通路上有一個直讀無線表11被占 用時，它可及時將計數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)遞到其它傳輸通路進行數(shù)據(jù)傳輸。在本發(fā)明實施例提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)中，當有新的直讀無線表11需要加入 系統(tǒng)時，只需確保該直讀無線表11在無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)，系統(tǒng)便能識別該節(jié)點(即直 讀無線表11)的ID (IDentity，身份標識號碼)，自動將該直讀無線表11加入燃氣無線抄表 系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)中。本實施例中，在計數(shù)采集裝置21收集直讀無線表11的計數(shù)數(shù)據(jù)時，由計數(shù)采集裝 置21自動識別直讀無線表11的ID，將直讀無線表ID和計數(shù)數(shù)據(jù)同時發(fā)送給燃氣基站。
本發(fā)明直讀無線表11可自動組網(wǎng)，還可人為組網(wǎng)，所述計數(shù)采集裝置21為手抄器 或者集中器，因此本發(fā)明實施例提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)，在系統(tǒng)組網(wǎng)時可根據(jù)不同的安 裝環(huán)境，選擇計數(shù)采集裝置。具體可為多個直讀無線表11和一個手抄器組成的燃氣無線抄 表系統(tǒng)，或者為多個直讀無線表11和一個集中器構(gòu)成的燃氣無線抄表系統(tǒng)。其中，當燃氣無線抄表系統(tǒng)采用手抄器抄表時，通過手抄器向各個直讀無線表11 發(fā)送抄表指令，然后由各直讀無線表11將其計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給手抄器。當燃氣無線抄表系統(tǒng) 采用集中器抄表時，通過燃氣基站遠程服務(wù)器控制集中器發(fā)送抄表指令，然后由各直讀無 線表11將其計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給集中器。請一并參閱圖3和圖4，在直讀無線表11的殼體內(nèi)設(shè)置有光電直讀計數(shù)器111、無 線模塊112、天線113和電池114，所述電池114、光電直讀計數(shù)器111和天線113分別與無 線模塊112連接。其中，所述電池114為高能量鋰來電池114，用于給整個直讀無線表11供電，天線 113則用于收到信息。所述光電直讀計數(shù)器111包括紅外光電直讀計量模塊和機械計數(shù)器， 用于對燃氣表的機械讀數(shù)經(jīng)紅外光電直讀技術(shù)轉(zhuǎn)換后得到燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)。該光電直讀計 數(shù)器111通過循環(huán)交織糾檢錯編碼，在抄表瞬間獲取抄表計數(shù)數(shù)據(jù)，確證了計數(shù)數(shù)據(jù)的準 確性，因此，直讀無線表11只需在抄表的瞬間對紅外光電直讀計量模塊供電，保證了電池 114的長久供電，延長了電池114的使用壽命。所述無線塊包括MCU芯片(圖中未示出)和無線芯片(圖中未示出)，用于傳輸計數(shù) 數(shù)據(jù)及根據(jù)收發(fā)場強自動組網(wǎng)。其中，MCU芯片采用STM8L系列的集成芯片，譬如ST公司生 產(chǎn)的型號為STM8L101F3的芯片和型號為STM8L151成芯片。無線芯片可采用型號為SX1212 的集成芯片。STM8L101F3芯片和STM8L151芯片為一款低功耗單片機，SX1212芯片為低功耗無 線芯片，該芯片通過SPI接口(高速同步串行口)與單片機通訊，并通過UART接口(通用接收 /發(fā)送異步傳輸信息的串口)與外部分終端通訊。并且，該SX1212芯片是一款高性能射頻芯片，其發(fā)射電流為35mA@10mW、接收電 流為2. 8mA@5Kbps、休眠電流為1. 5uA，該芯片具有穿透能力強，距離遠(其傳輸距離可達 800m)等特點。直讀無線表11正常待機時采用1秒打開一次的方法接收數(shù)據(jù)，光電直讀計數(shù)器 111采用高效的循環(huán)交織糾檢錯編碼，最大可以糾MbitS連續(xù)突發(fā)錯誤，其編碼增益高達 3dBm,抗突發(fā)干擾和靈敏度都非常高，保證準確抄表，無線傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)定和長久工作。本發(fā)明實施例的提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)，在直讀無線表11的殼體內(nèi)設(shè)置有計 數(shù)器腔115和電池腔116，如圖5和圖6所示。所述計數(shù)器腔115用于容納光電直讀計數(shù)器 111，電池腔116用于容納電池114和無線模塊112，并且將該計數(shù)器腔115與電池腔116分 開隔開來，在更換電池114時，只需開啟電池腔116即可。優(yōu)選地，在計數(shù)器腔115的周圍設(shè)置有用于密封該計數(shù)器腔115的第一密封圈 117，使計數(shù)器腔115內(nèi)保持真空狀態(tài)，確保計數(shù)器腔115的元器件不被氧化，使計數(shù)器窗口 永久沒有霧氣。進一步地，在電池腔116的周圍設(shè)置有用于密封該電池腔116的第二密封圈118， 可使電池114自放電減少，進一步延長電池114的使用壽命。
請再次參閱圖5和圖6，天線113為直灣式整體上下旋轉(zhuǎn)方式的天線，該直彎式天 線改變了傳統(tǒng)固定棒式和移動吸盤式的天線113設(shè)計，在運輸、安裝直讀無線表11時不易 損壞天線113，而且該天線還具有接收增益好等特點。并且，在天線113和直讀無線表11殼 體之間設(shè)置有天線密封圈119，進一步提高無線直讀表的密封性能。綜上所述，本發(fā)明提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)通過直讀無線表采集燃氣的計數(shù)數(shù) 據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)無線傳輸給計數(shù)采集裝置，這些直讀無線表在該系統(tǒng)中自動組網(wǎng)，可接 收其相鄰的直讀無線表發(fā)送的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給計數(shù)采集裝置，達到了多級數(shù)據(jù)可 靠的傳輸，提高了系統(tǒng)的可靠性，而且通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)無需布線，使得安裝施工和系 統(tǒng)的維護簡單，降低了施工和維護成本。該燃氣無線抄表系統(tǒng)無需設(shè)置單獨的路由器，實現(xiàn) 了即在即用。本發(fā)明提供的燃氣無線抄表系統(tǒng)，通過循環(huán)交織檢錯編碼計數(shù)，確保了計數(shù)數(shù)據(jù) 的準確性，電池只需在抄表的瞬間對直讀無線表供電，無需對直讀無線表長期供電，而且還 采用了低功耗的無線芯片，大大延長了電池的使用壽命，從而大大降低了系統(tǒng)的維護費用。同時，直讀無線表的光電直讀計數(shù)器安裝在計數(shù)器腔中，并將安裝無線模塊和電 池的電池腔與計數(shù)器腔分開，在維修時，只需打開電池腔更換電池和無線模塊，確保計數(shù)器 腔中的元件器不被氧化，計數(shù)器窗口永久沒有霧氣等特點?？梢岳斫獾氖?，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā) 明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保 護范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，包括用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)以無線的方式傳輸給計數(shù)采集裝置的直讀 無線表；用于收集所述計數(shù)數(shù)據(jù)的計數(shù)采集裝置； 所述直讀無線表與計數(shù)采集裝置無線連接；其中所述直讀無線表至少為兩個，各個直讀無線表之間以無線的方式連接；直讀無線表還 用于接收相鄰的直讀無線表采集的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給計數(shù)采集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè)置有用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)的光電直讀計數(shù)器； 用于傳輸計數(shù)數(shù)據(jù)的無線模塊； 用于給直讀無線表供電的電池； 用于收發(fā)信息的天線；所述電池、光電直讀計數(shù)器和天線分別與無線模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，所述無線模塊包括MCU芯片 和無線芯片，該MCU芯片與無線芯片連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，所述直讀無線表為4096個， 這些直讀無線表構(gòu)成多條無線傳輸通路，且每條傳輸通路上設(shè)置有8個直讀無線表。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè)置 有用于容納光電直讀計數(shù)器的計數(shù)器腔和用于密封該計數(shù)器腔的第一密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，直讀無線表的殼體內(nèi)設(shè) 置有用于容納電池和無線模塊的電池腔和用于密封該電池腔的第二密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，天線為直灣式整體上下旋 轉(zhuǎn)方式的天線，在天線和直讀無線表殼體之間設(shè)置有天線密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，所述計數(shù)采集裝置為手抄 器或者集中器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，MCU芯片采用STM8L系列的 集成芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃氣無線抄表系統(tǒng)，其特征在于，無線芯片采用型號為 SX1212的集成芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃氣無線抄表系統(tǒng)，其包括用于采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)以無線的方式傳輸給計數(shù)采集裝置的直讀無線表；用于收集所述計數(shù)數(shù)據(jù)的計數(shù)采集裝置；所述直讀無線表與計數(shù)采集裝置無線連接；所述直讀無線表至少為兩個，各個直讀無線表之間以無線的方式連接；直讀無線表還用于接收相鄰的直讀無線表采集的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給計數(shù)采集裝置。本發(fā)明通過直讀無線表采集燃氣的計數(shù)數(shù)據(jù)，并將該計數(shù)數(shù)據(jù)無線傳輸給計數(shù)采集裝置，這些直讀無線表在該系統(tǒng)中自動組網(wǎng)，一對多傳輸數(shù)據(jù)，達到了多級數(shù)據(jù)可靠的傳輸，提高了系統(tǒng)的可靠性，而且通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)無需布線，使得安裝施工和系統(tǒng)的維護簡單。
文檔編號G08C17/02GK102142188SQ201110086628
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者劉洪 , 張貴明, 高中華 申請人:深圳資江實業(yè)有限公司