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      一種用于電表終端的無線抄表裝置的制作方法

      文檔序號(hào):6720051閱讀:161來源:國(guó)知局
      專利名稱:一種用于電表終端的無線抄表裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及無線通訊傳輸技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種用于電表終端的無線抄表裝置。
      背景技術(shù)
      隨著城市建設(shè)的發(fā)展,居民小區(qū)規(guī)模日益擴(kuò)大,抄表作業(yè)逐漸成為一個(gè)突出的問題。目前,抄表作業(yè)一般是通過人工記錄的,其費(fèi)時(shí)費(fèi)力,管理麻煩。另外,也有采用遠(yuǎn)程技術(shù)抄表的,在現(xiàn)有的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中,當(dāng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)多時(shí),各個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)與控制中心之間
      的距離遠(yuǎn),采用電力線載波傳送數(shù)據(jù),其建設(shè)和后期維護(hù)的成本都比較高,而且其數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量低,降低了系統(tǒng)的可靠性。還有是使用紅外技術(shù)進(jìn)行抄表的,即采用紅外技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)抄表,將紅外線對(duì)準(zhǔn)電表的紅外接收裝置,其通訊距離范圍小,必須靠近電表,每次只能抄收一只電表的讀數(shù),而且容易受干擾,抄表效率低。

      實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有通訊距離范圍大,抗干擾能力強(qiáng),且能夠有選擇性地抄表或在工作范圍內(nèi)自動(dòng)組網(wǎng)批量抄表的用于電表終端的無線抄表裝置。為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置,包括有電源電路,所述電源電路連接有無線收發(fā)芯片,主控微處理單元和電平轉(zhuǎn)換電路,所述主控微處理單元與無線收發(fā)芯片和電平轉(zhuǎn)換電路連接,所述主控微處理單元與無線收發(fā)芯片通過同步串行外設(shè)接口連接,所述主控微處理單元與電平轉(zhuǎn)換電路之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置,所述電平轉(zhuǎn)換電路連接有電表上行通訊接口電路,所述電平轉(zhuǎn)換電路與電表上行通訊接口電路之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置;所述無線收發(fā)芯片連接有平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路,所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路連接有用于發(fā)射和接收無線信號(hào)的天線。所述主控微處理單元用于無線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的協(xié)議處理,處理無線收發(fā)芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,和讀取電表的數(shù)據(jù);所述主控微處理單元選擇新唐公司基于cortex-MO內(nèi)核的型號(hào)為MINI52ZAN的微處理器,其具有體積小、能耗低、節(jié)能、低閘數(shù)、精簡(jiǎn)程序代碼特性,該處理器采用寬電壓輸入、高抗干擾、高抗噪聲設(shè)計(jì),特別適合應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)控制,同時(shí)其具有多種高速通信接口,內(nèi)設(shè)有在線編程功能的ISP,及在線系統(tǒng)編程功能的ICP,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)和在線仿真,方便開發(fā)調(diào)試。所述電源電路為整個(gè)系統(tǒng)提供3. 3V及5V的電源,采用盛群半導(dǎo)體股份有限公司型號(hào)為HT7533的低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片,該型號(hào)芯片為工業(yè)級(jí)線性穩(wěn)壓器件,所提供電
      源穩(wěn)定可靠。所述無線收發(fā)芯片負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)發(fā)送出去和接收無線信號(hào),其選用德州儀器型號(hào)為CC1120的完全集成的單芯片無線電收發(fā)器,可提供擴(kuò)展硬件,以支持?jǐn)?shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖和突發(fā)傳輸、廣播聲道評(píng)估、鏈路質(zhì)量指示和無線電喚醒,其主要運(yùn)行參數(shù)可以通過同步串行外設(shè)接口控制。所述電平轉(zhuǎn)換電路用于轉(zhuǎn)換電表上行通訊接口電路的電平到主控微處理單元的電平,包括采用型號(hào)為L(zhǎng)L4148的信號(hào)二極管和型號(hào)為MMBT3904的NPN三極管,實(shí)現(xiàn)主控微處理器為3. 3V電平到外部與電表5V的電平轉(zhuǎn)換電路;所述電表上行通訊接口電路用于與電表的數(shù)據(jù)通訊;所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路采用簡(jiǎn)易的巴倫電路,各由兩個(gè)相同的電容電感組成對(duì)稱的電路,用于將天線與無線收發(fā)芯片的阻抗進(jìn)行匹配,保證所發(fā)射到天線的信號(hào)功率,及從天線接收的信號(hào)功率最大化。本實(shí)用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置,設(shè)有自動(dòng)抄表和選擇抄表兩種模式,自動(dòng)抄表實(shí)現(xiàn)快速批量高效抄表,選擇抄表可以通過輸入表號(hào)顯不點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的抄表模式,在大批量抄收電表后,個(gè)別無線環(huán)境較差的地方,動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)伸及不到的地方,可以走到電表跟前,采用選擇抄表,把讀數(shù)準(zhǔn)確抄收回來,作為自動(dòng)抄表的補(bǔ)充手段,使系統(tǒng)兼顧效率及成功率。本實(shí)用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置,具有通訊距離范圍大,抗干擾能力強(qiáng)特點(diǎn),且能夠有選擇性地抄表和在工作范圍內(nèi)自動(dòng)組網(wǎng)批量抄表?!?br> 以下結(jié)合附圖
      對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
      作進(jìn)一步詳細(xì)說明,其中圖I為本實(shí)用新型的控制電路示意圖。圖2為本實(shí)用新型的工作示意圖。圖3為本實(shí)用新型的電路示意圖。
      具體實(shí)施方式
      以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。本實(shí)用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置,通過標(biāo)準(zhǔn)的接口跟電表安裝連接,并與手持無線抄表終端組成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)抄表系統(tǒng)。圖I為本實(shí)用新型的控制電路示意圖,圖3為本實(shí)用新型的電路示意圖,一種用于電表終端的無線抄表裝置包括有電源電路2,所述電源電路2連接有無線收發(fā)芯片3,主控微處理單元I和電平轉(zhuǎn)換電路4,所述主控微處理單元I與無線收發(fā)芯片3和電平轉(zhuǎn)換電路4連接,所述主控微處理單元I與無線收發(fā)芯片3通過同步串行外設(shè)接口連接,所述主控微處理單元I與電平轉(zhuǎn)換電路4之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置,所述電平轉(zhuǎn)換電路4連接有電表上行通訊接口電路5,所述電平轉(zhuǎn)換電路4與電表上行通訊接口電路5之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置;所述無線收發(fā)芯片3連接有平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路6,所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路6連接有用于發(fā)射和接收無線信號(hào)的天線7。所述主控微處理單元I用于無線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的協(xié)議處理和處理無線收發(fā)芯片3的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,以及讀取電表的數(shù)據(jù);所述主控微處理單元I選擇新唐公司基于cortex-MO內(nèi)核的型號(hào)為MINI52ZAN的微處理單元,其具有體積小、能耗低、節(jié)能、低閘數(shù)、精簡(jiǎn)程序代碼特性,該處理器采用寬電壓輸入、高抗干擾、高抗噪聲設(shè)計(jì),特別適合應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)控制,同時(shí)其具有多種高速通信接口,內(nèi)設(shè)有在線編程功能的ISP,及在線系統(tǒng)編程功能的ICP,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)和在線仿真,方便開發(fā)調(diào)試。[0018]所述電源電路2為整個(gè)系統(tǒng)提供3. 3V及5V的電源,采用盛群半導(dǎo)體股份有限公司型號(hào)為HT7533的低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片,該型號(hào)芯片為工業(yè)級(jí)線性穩(wěn)壓器件,所提供電源穩(wěn)定可靠。所述無線收發(fā)芯片3負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過以無線信號(hào)發(fā)送出去和接收無線信號(hào)數(shù)據(jù),其選用德州儀器型號(hào)為CC1120的完全集成的單芯片無線電收發(fā)器,其可提供擴(kuò)展硬件,以支持?jǐn)?shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖和突發(fā)傳輸、廣播聲道評(píng)估、鏈路質(zhì)量指示和無線電喚醒,同時(shí)其主要運(yùn)行參數(shù)可以通過同步串行外設(shè)接口控制。所述電平轉(zhuǎn)換電路4用于轉(zhuǎn)換電表上行通訊接口電路5的電平到主控微處理單元I的電平,包括采用型號(hào)為L(zhǎng)L4148的信號(hào)二極管和型號(hào)為MMBT3904的NPN三極管,實(shí)現(xiàn)主控微處理單元I為3. 3V電平到外部與電表5V的電平轉(zhuǎn)換電路4。所述電表上行通訊接口電路5用于與電表的數(shù)據(jù)通訊;所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路6采用簡(jiǎn)易的巴倫電路,各由兩個(gè)相同的電容電感組成對(duì)稱的電路,用于將天線7與無線收發(fā)芯片3的阻抗進(jìn)行匹配,保證所發(fā)射到天線7的信號(hào)功率,及從天線7接收的信號(hào)功率最大化。·圖2為本實(shí)用新型的工作示意圖,本實(shí)用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置,設(shè)有自動(dòng)抄表和選擇抄表兩種模式,自動(dòng)抄表實(shí)現(xiàn)快速批量高效抄表,選擇抄表可以通過輸入表號(hào)顯不點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的抄表模式,在大批量抄收電表后,個(gè)別無線環(huán)境較差的地方,動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)伸及不到的地方,可以走到電表跟前,采用選擇抄表,把讀數(shù)準(zhǔn)確抄收回來,作為自動(dòng)抄表的補(bǔ)充,使之兼顧效率及成功率。選擇使用自動(dòng)抄表時(shí),手持無線抄表終端通過無線廣播發(fā)送一條包含在有效回復(fù)時(shí)間內(nèi)讀取電表表號(hào)巾貞,一種用于電表終端的無線抄表裝置接收到這條讀取電表表號(hào)中貞后,采用無線通訊技術(shù),運(yùn)用沖突與競(jìng)爭(zhēng)算法,以及隨機(jī)延遲的時(shí)間發(fā)送自身的電表表號(hào)回復(fù)幀。手持無線抄表終端在電表有效回復(fù)時(shí)間內(nèi)等待電表回復(fù),當(dāng)有效回復(fù)時(shí)間過后,手持無線抄表終端根據(jù)接收到的電表表號(hào),對(duì)每個(gè)返回表號(hào)的電表進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的抄讀;抄讀完畢之后,再次廣播發(fā)送讀取電表表號(hào)巾貞,繼續(xù)新一輪抄表,當(dāng)廣播發(fā)送讀取電表表號(hào)巾貞三次沒有接收到電表回復(fù)幀后,手持無線抄表終端響一聲提示后繼續(xù)廣播發(fā)送讀取電表表號(hào)幀,抄表員根據(jù)提示,移動(dòng)到其他位置繼續(xù)抄表。在抄表過程中,抄表員隨時(shí)可以查看成功讀取的電表和未讀到的電表信息。當(dāng)這個(gè)區(qū)域的電表全部抄讀完后,手持無線抄表終端連續(xù)響聲提75抄表完畢,抄表員按下停止鍵可以停止抄表動(dòng)作,完成抄表。當(dāng)選擇使用選擇抄表時(shí),在手持無線抄表終端輸入電表的表號(hào),手持無線抄表終端對(duì)該表號(hào)的電表進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的抄讀,其他電表不作回復(fù)。
      權(quán)利要求1.一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于包括有電源電路(2),所述電源電路(2 )連接有無線收發(fā)芯片(3 ),主控微處理單元(I)和電平轉(zhuǎn)換電路(4 ),所述主控微處理單元(I)與無線收發(fā)芯片(3 )及電平轉(zhuǎn)換電路(4 )連接,所述電平轉(zhuǎn)換電路(4 )連接有電表上行通訊接口電路(5),所述無線收發(fā)芯片(3)連接有平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路(6),所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路(6)連接有天線(7); 所述主控微處理單元(I)用于無線網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)協(xié)議處理,處理無線收發(fā)芯片(3)的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收,及讀取電表的數(shù)據(jù); 所述電源電路(2)為整個(gè)系統(tǒng)提供3. 3V及 5V的穩(wěn)壓直流電源; 所述無線收發(fā)芯片(3)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)發(fā)送出去和接收無線信號(hào); 所述電平轉(zhuǎn)換電路(4 )用于轉(zhuǎn)換電表上行通訊接口電路(5 )的電平到主控微處理單元(O的電平; 所述電表上行通訊接口電路(5 )用于與電表的數(shù)據(jù)通訊; 所述平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路(6)用于將天線(7)與無線收發(fā)芯片(3)的阻抗進(jìn)行匹配,保證所發(fā)射到天線(7)的信號(hào)功率及從天線(7)接收的信號(hào)功率最大化; 所述天線(7 )用于發(fā)射和接收無線信號(hào)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于所述主控微處理單元(I)與無線收發(fā)芯片(3)通過同步串行外設(shè)接口連接。
      3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于所述無線收發(fā)芯片(3)選用型號(hào)為CC1120的芯片。
      4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于所述主控微處理單元(I)與電平轉(zhuǎn)換電路(4)之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置,所述電平轉(zhuǎn)換電路(4)與電表上行通訊接口電路(5)之間設(shè)有通用異步接收/發(fā)送裝置。
      5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于所述主控微處理單元(I)選用型號(hào)為MINI52ZAN的處理器。
      6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置,其特征在于所述電源電路(2)選用型號(hào)為HT7533的低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片。
      專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電表終端的無線抄表裝置,包括有電源電路,無線收發(fā)芯片,主控微處理單元,電平轉(zhuǎn)換電路,平衡轉(zhuǎn)換收發(fā)電路,天線和電表上行通訊接口電路;主要利用無線收發(fā)芯片與主控微處理單元的配合使用,兩者之間采用同步串行外設(shè)接口連接,使其具有通訊距離范圍大,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),且能夠有選擇性地抄表或在工作范圍內(nèi)自動(dòng)組網(wǎng)批量抄表。
      文檔編號(hào)G08C17/02GK202736268SQ201220264788
      公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
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