儀表端裝置、無線抄表系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及儀表端裝置、無線抄表系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在水表、氣表等遠(yuǎn)程抄表行業(yè)中，進(jìn)行遠(yuǎn)程無線抄表是眾所周知的一大難題。因為沒有市電，只能采用電池進(jìn)行供電，而目前應(yīng)用得較多的是采用組網(wǎng)的433MHZ，470MHz頻段的低功耗射頻模塊(Rad1 Frequency Wireless Module，RF模塊)，這種低功耗的方式來進(jìn)行抄表，但是這種射頻模塊容易受到環(huán)境干擾影響，抗干擾能力差、通訊鏈路繁雜，以致通訊穩(wěn)定性差。
[0003]隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各大移動運營商的GSM/GPRS資費大大下調(diào)，針對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，各大運營商均有滿足物聯(lián)網(wǎng)龐大的用戶數(shù)量的資費標(biāo)準(zhǔn)，這為GSM/GPRS模塊的應(yīng)用推廣起到了很大的推動作用。
[0004]GSM/GPRS模塊應(yīng)用在水表、氣表等遠(yuǎn)程抄表行業(yè)中時，GSM/GPRS模塊雖然不受外界環(huán)境干擾影響而且通訊鏈路單一，但是GSM/GPRS模塊本身功耗相當(dāng)大，無法使用電池對其進(jìn)行供電，且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對上述問題，提供一種涉及功耗低、成本低的儀表端裝置。
[0006]此外，還提供一種無線抄表系統(tǒng)和方法。
[0007]—種儀表端裝置，包括采集模塊、無線傳輸模塊和傳輸控制模塊；
[0008]所述采集模塊用于與儀表連接，獲取儀表的實時數(shù)據(jù)；
[0009]所述無線傳輸模塊與采集模塊連接，在工作時從采集模塊讀取所述實時數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)終端發(fā)送；
[0010]所述傳輸控制模塊與無線傳輸模塊連接，用于周期性地控制無線傳輸模塊工作和休眠。
[0011]在其中一個實施例中，所述傳輸控制模塊包括用于周期性中斷輸出的時鐘單元和用于控制無線傳輸模塊工作或休眠的開關(guān)單元；所述開關(guān)單元分別與時鐘單元、無線傳輸模塊連接。
[0012]在其中一個實施例中，所述時鐘單元包括實時時鐘芯片；所述開關(guān)單元包括金屬氧化物半導(dǎo)體效應(yīng)晶體管的控制電路。
[0013]在其中一個實施例中，所述開關(guān)單元還包括磁敏開關(guān)；所述磁敏開關(guān)用于手動控制無線傳輸模塊工作狀態(tài)；所述磁敏開關(guān)包括磁鐵和干簧管，所述磁鐵控制所述干簧管。
[0014]在其中一個實施例中，所述采集模塊包括單片機，所述單片機與無線傳輸模塊連接。
[0015]在其中一個實施例中，所述無線傳輸模塊為GSM/GPRS模塊，所述GSM/GPRS模塊的型號為:KB601Q。
[0016]在其中一個實施例中，所述無線傳輸模塊還包括S頂芯片，所述S頂芯片與所述GSM/GPRS模塊連接。
[0017]—種無線抄表系統(tǒng)，包括所述儀表端裝置、儀表和數(shù)據(jù)終端，所述儀表端裝置與儀表連接，用于采集儀表的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)終端通過無線方式與儀表端裝置通信連接，接收儀表端裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0018]一種無線抄表方法，包括如下步驟:
[0019]無線傳輸模塊被啟動，進(jìn)入喚醒狀態(tài)；所述無線傳輸模塊被手動啟動或由實時時鐘芯片在喚醒周期到來后輸出的中斷信號啟動；
[0020]無線傳輸模塊注冊無線傳輸模塊通信網(wǎng)絡(luò)；
[0021]無線傳輸模塊輸出電壓給儀表單片機，使所述儀表單片機接通電源并通過串口主動向無線傳輸模塊發(fā)送實時數(shù)據(jù)；
[0022]無線傳輸模塊將采集的實時數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸給數(shù)據(jù)終端；
[0023]無線傳輸模塊配置實時時鐘芯片的喚醒周期，并清除所述中斷信號，使無線傳輸模塊斷開電源，進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0024]在其中一個實施例中，所述無線傳輸模塊配置實時時鐘芯片的喚醒周期的步驟包括:檢測實時時鐘芯片是否有配置，若無配置，則將無線傳輸模塊內(nèi)的配置周期發(fā)送給所述實時時鐘芯片、并將所述配置周期作為實時時鐘芯片的喚醒周期；如果有配置，則讀取配置喚醒周期，若實時時鐘芯片的喚醒周期與無線傳輸模塊內(nèi)的配置周期不一致，則重新配置喚醒周期，使得一致；若一致，則無線傳輸模塊斷電進(jìn)入休眠。
[0025]在其中一個實施例中，所述由時鐘芯片在喚醒周期到來后輸出的中斷信號啟動為:配置所述實時時鐘芯片的喚醒周期，當(dāng)實時時鐘芯片喚醒周期到時，觸發(fā)中斷信號，所述中斷信號被配置為控制金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，使無線傳輸模塊接通電源；
[0026]所述手動啟動為:通過手動控制磁敏開關(guān)，控制金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，使無線傳輸模塊接通電源。
[0027]在其中一個實施例中，所述注冊無線傳輸通信網(wǎng)絡(luò)包括注冊GSM網(wǎng)絡(luò)和注冊GPRS網(wǎng)絡(luò)；采集的實時數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸給短信終端或通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸給終端服務(wù)器。
[0028]上述涉及儀表端裝置、無線抄表系統(tǒng)和方法，在無線抄表的過程中，使用本發(fā)明的儀表端裝置，儀表端裝置中的無線傳輸模塊在實時數(shù)據(jù)的傳輸過程中，通訊環(huán)節(jié)直接單一，穩(wěn)定性高；同時傳輸控制模塊可周期性的控制無線傳輸模塊工作和休眠，即可周期性的采集儀表的實時數(shù)據(jù)，功耗低，使用壽命長。
【附圖說明】
[0029]圖1為無線抄表系統(tǒng)模塊圖；
[0030]圖2為無線抄表系統(tǒng)原理圖；
[0031]圖3為無線抄表方法流程圖；
[0032]圖4為無線傳輸模塊配置實時時鐘芯片的喚醒周期流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的內(nèi)容公開更加透徹全面。
[0034]如圖1所示的為無線抄表系統(tǒng)模塊圖，圖中無線抄表系統(tǒng)包括儀表端裝置20和數(shù)據(jù)終端30，所述儀表端裝置20與儀表10連接，用于采集儀表10的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)終端30通過無線方式與儀表端裝置20通信連接，接收儀表端裝置20發(fā)送的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功會K。
[0035]本實施例中，所述儀表端裝置20包括采集模塊100、無線傳輸模塊200和傳輸控制模塊300。采集模塊100用于與儀表連接，獲取儀表的實時數(shù)據(jù)。無線傳輸模塊200與采集模塊100連接，在工作時從采集模塊100讀取所述實時數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)終端30發(fā)送。傳輸控制模塊300與無線傳輸模塊200連接，用于周期性地控制無線傳輸模塊200工作和休眠。
[0036]采集模塊100包括單片機110電路模塊，采集模塊100連接的儀表10可以采集電氣信號，將電氣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進(jìn)行相應(yīng)的處理后獲得所需要的實時數(shù)據(jù)，儀表10可以是水表、電表或燃?xì)獗淼?。采集模塊100從儀表10中獲取實時數(shù)據(jù)。
[0037]無線傳輸模塊200通過無線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，本實施例中采用GSM/GPRS模塊，GSM/GPRS模塊的型號為KB601Q。
[0038]傳輸控制模塊300與無線傳輸模塊200連接，用于周期性地控制無線傳輸模塊200工作和休眠；無線傳輸模塊200與采集模塊100連接，用于在工作時從采集模塊100讀取實時數(shù)據(jù)，并將實時數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)終端。
[0039]傳輸控制模塊300包括用于控制無線傳輸模塊200工作狀態(tài)的開關(guān)單元310和用于周期性中斷輸出的時鐘單元320。開關(guān)單元310包括金屬氧化物半導(dǎo)體效應(yīng)晶體管及相關(guān)電路，時鐘單元320包括實時時鐘芯片322 (參考圖2)。開關(guān)單元310分別與時鐘單元320、無線傳輸模塊200電連接。
[0040]如圖2所示的為無線抄表系統(tǒng)原理圖，在本實施例中，實時時鐘(RTC)芯片322的型號為:BL5372 ；GSM/GPRS模塊200的型號為:KB601Q。通過RTC芯片322來控制對GSM/GPRS模塊200的供電來實現(xiàn)低功耗。
[0041]如圖2 所示，芯片 KB601Q 的 SCL(Pinl6)、SDA(Pinl7)、GP100(Pin4)腳分別對應(yīng)連接芯片 BL5372 的 SCL (Pin2)、SDA