專利名稱：智能無線抄表系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種抄表系統，特別是公開一種智能無線抄表系統。
背景技術：
隨著社會進步及經濟發展，計量表(電，氣，水及熱能)的人工抄表已經無法滿足計 量表抄表的新要求，人工抄表存在很大的缺陷
1) 高成本挨家挨戶的人工抄表無疑是供電、供水、供氣及供熱公司的一大開銷。
2) 低準確性人工抄表準確性差，這會導致供電、供水、供氣及供熱公司的利潤流 失。錯誤計費也是提高服務質量的一大難題。
3) 無法按時完成抄表當計量表安裝在用戶室內時，沒人在家時人工抄表無法進行， 導致抄^任務無法按時完成。
4) 無法實現實時抄表這要求抄表可在短時間內完成以滿足供電、供水、供氣及供 熱公司對實時用電數據的需求。
5) 無法實現分時計費分時計費，尤其在供電上，是解決電力供需矛盾及電力緊缺 的行之有效的方法。每月一次的人工抄表根無法解決這個難題。
6) 不能進行遠程監控實時的監控是防止偷漏現象的最有效的方法，而人工抄表難 以完成。
7) 服務質量不高為用戶提供更詳細的計量數據是提高服務質量的關鍵，這也有助 于提高社會對資源的有效及合理的利用，人工抄表無法做到詳細的數據計量。
由于人工抄表的種種問題，自動抄表得到了世界各國的重視，為此眾多技術應運而生。 在這個領域，可用的技術包括電話抄表、低壓電力線載波、IP抄表、無線抄表等。在西 方發達國家，這些技術都有不同程度的應用。尤其是無線抄表技術以其眾多的技術優勢正 得到越來越多的重視和發展。低壓電力線載波技術因其技術進入門檻較低、開發投入小等 原因，在當今中國的自動抄表業，其應用暫時處于領先地位。但由于其技術的種種弊端， 這種現象很快將會改變。現就上述幾種技術一一加以介紹和比較
電話抄表技術這種技術是使用電話線做為媒介將計量數據上傳。它要求在用戶端安裝 電話調制解調器，并于計量表相連。在讀表中心端服務器，需要容納大量的調制解調器用 以收集計量表數據。這種技術不但系統成本高、安裝復雜，而且讀表中心需要申請大量中 繼電話線。抄表時，需要占用用戶的電話線。這種方式不但使用費用高，同時也給用戶帶來不便。對沒有電話的用戶，這種方式是無法實現的。這種技術雖仍被使用，但已限制在 很小的范圍，并在逐漸被淘汰。
低壓電力線載波技術這種技術是使用電力線做為媒介將計量數據由計量表上傳至區 域集中站，再利用其他媒介將信息上傳。這項技術簡單，但存在很多問題，如
① 可靠性低電力線有著極其復雜、多變的特性。信號通道上存在多種不定的干擾噪 聲。在這樣的信道上傳送計量數據很難保證其可靠性，讀表成功率低。
② 速度慢由于電力線的固有特性，可用的頻率帶寬很窄，并且所有區域內的抄表器 共用此信道。這就是說，數據傳輸速度被限制在很低的范圍內。由于這個限制，不但抄表 速度慢，而且限制單一集中站可帶的計量表總數。
③ 安裝復雜由于使用電力線做媒介，抄表器需要將信號載波到電力線上，安裝時需 對電線進行調整及改裝。這不但費時，也是復雜而又危險的工作，安裝過程中可能導致供 電中斷。
④ 受應用環境限制由于電力線連線復雜，而且低壓載波信號無法穿過變壓器，安裝 使用受到極大的環境約束，這會大大地限制其廣泛應用。
⑤ 只適用于電表水表、氣表沒有電線聯接。想用低壓電力線載波讀除電表之外的計 量表，需要另外加線。工程復雜、成本高，而且有時無法實現。
⑥ 功耗大由于對信號強度的要求，產品的功耗往往較高，浪費能源。
⑦ 成本高在使用電力線時，對安全性如絕緣性，防雷擊等有較高的要求，進而導致 成本的增高。
IP電能表技術(己改名為網絡電能表)這種技術在國內受到一些企業的關注，但至今 無法解決技術的一個關鍵問題，那就是如何將計量數據送到互聯網絡上去。現實情況是， 互聯網絡并沒有到達每家每戶，即使有互聯網絡的家庭，至今也沒有一個行之有效的辦法 讓計量數據"上網"。這項技術，相信只能局限于數據協議上，而無法成為業界的主流產品。
無線抄表技術無線抄表是利用某些頻率的無線電信號將計量數據上傳，具有可靠性高、 速度快、實現多表共讀、能耗低等優點。但要完成此項技術的成本過高、結構復雜，阻礙 了其發展、推廣和應用。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的問題，提供一種成本低、結構簡單、省 時省力的智能無線抄表系統。
本實用新型是這樣實現的 一種智能無線抄表系統，包括計量表、區域集中站、讀表中心，所述區域集中站設有微處理器、存儲器、不揮發存儲器、外向接口模塊，其特征在 于還包括信息記錄模塊，所述信息記錄模塊中設有無線讀表模塊，所述無線讀表模塊一 端設有天線，另一端與計量表相連；所述區域集中站中設有與微處理器相連的信息整合無 線讀表模塊。
所述無線讀表模塊包括基帶控制芯片和與基帶控制芯片相連的射頻芯片，所述射頻芯 片與天線相連，所述信息整合無線讀表模塊與所述無線讀表模塊結構相同。 所述基帶控制芯片上分別設有連接計量表和連接電源電路的接口。 所述無線讀表模塊還包括外置存儲器，所述基帶控制芯片與外置存儲器連接。 所述基帶控制芯片上設有時鐘電路，所述基帶控制芯片與外置晶振相連。 所述微處理器上設有晶振。
本實用新型的無線讀表模塊讀取計量表數據后，通過天線發射信號將數據實時傳送至 區域集中站的信息整合無線讀表模塊，數據經微處理器和存儲器整合、存儲后通過外向接 口模塊上傳至讀表中心。
本實用新型的有益效果是對計量數據進行實時或定時的讀取及上傳；由于運營費用 很少，增加讀表頻率并不增加費用。這樣就為供電、供水、供氣及供熱公司提供了大量有 效、實時的數據，對優化供需關系、節約資源及提高服務質量有著極其深遠的意義。


圖l是本實用新型無線讀表模塊方框原理圖； 圖2是本實用新型信息記錄模塊方框原理圖； 圖3是本實用新型區域集中站方框原理圖。
具體實施方式
根據圖l、圖2，無線讀表模塊的基帶控制芯片與射頻芯片、外置存儲器分別相連，射 頻芯片與天線相連，基帶控制芯片上分別設有連接計量表和連接電源電路的接口，基帶控 制芯片上還設有時鐘電路，基帶控制芯片與外置晶振相連。
(1) 射頻芯片實現信號的射頻與低頻之間的雙向轉換，并提供信號放大功能。
(2) 基帶控制芯片負責低頻信號與收發數據包之間的雙向轉換，并提供與計量表及其 他電路之間的接口。基帶控制芯片包括內置的實時時鐘，可提供準確的時間。
(3) 外置存儲器在需要大量存儲空間和長時間數據存儲時，基帶控制芯片與外置存 儲器相連，當只需藥少量存儲空間時可省略外置存儲器。
(4) 電源電路通過基帶控制芯片上的電源電路接口與基帶控制芯片相連，用于模塊的供電，提供地功耗最少器件的解決方案。
(5)時鐘電路時鐘電路通過基帶控制芯片和外置晶振來實現對時間的控制。由于無線 讀表模塊實時地與區域集中站通訊，而區域集中站又與讀表中心保持通訊，這樣就保證了 每一個無線讀表模塊的時鐘與讀表中心的時鐘同步。為分時計費提供了高準確度的時鐘參 考源。
通過連接無線讀表模塊和計量表構成了信息記錄模塊。
根據圖3:區域集中站包括與微處理器分別相連的存儲器、不揮發存儲器、外向接口模 塊、信息整合無線讀表模塊，信息整合無線讀表模塊與上述無線讀表模塊結構相同，外向 接口模塊與讀表中心相連，微處理器上設有晶振。
1) 信息整合無線讀表模塊區域集中站的信息整合無線讀表模塊，與信息記錄模塊的 無線讀表模塊相通訊，這樣就大大地增加了讀表速度，并提高了系統的容錯能力。
2) 微處理器區域集中站采用單一微處理器完成所有的控制功能，并利用足夠多的不 揮發存儲器保存大量的計量數據。
3) 存儲器用于微處理器程序的存儲和執行。
4) 不揮發存儲器用于存儲區域的上行的讀表數據和下行的控制數據。
5) 外向接口模塊負責與讀表中心進行通訊。區域集中站與讀表中心之間的通訊可采 用任何現實有效的方式，如電話調制解調器、通過局域網接口和D S L接口進入互聯網、
中高壓電力線載波(PLC)、微波通訊、手機移動通訊網等。供電、供水、供氣及供熱公
司可以根據自身的情況對外向接口模塊加以選擇。
區域集中站小巧、靈活，對安裝位置的選擇沒有特殊要求。它可安裝在配電柜里、電 表箱中、電話接線盒里、樓頂及屋頂、電線桿上、路燈桿上、街道值班室、小區管里室、 門房等，甚至可以安裝在某一用戶家中。這就給使用部門提供了極大的便利，也大大減少 了安裝及維護成本。
權利要求1.一種智能無線抄表系統，包括計量表、區域集中站、讀表中心，所述區域集中站設有微處理器、存儲器、不揮發存儲器、外向接口模塊，其特征在于還包括信息記錄模塊，所述信息記錄模塊中設有無線讀表模塊，所述無線讀表模塊一端設有天線，另一端與計量表相連；所述區域集中站中設有與微處理器相連的信息整合無線讀表模塊。
2. 根據權利要求1所述的智能無線抄表系統，其特征在于所述無線讀表模塊包括基帶控 制芯片和與基帶控制芯片相連的射頻芯片，所述射頻芯片與天線相連，所述信息整合無 線讀表模塊與所述無線讀表模塊結構相同。
3. 根據權利要求2所述的智能無線抄表系統，其特征在于所述基帶控制芯片上分別設有 連接計量表和連接電源電路的接口。
4. 根據權利要求l或2所述的智能無線抄表系統，其特征在于所述無線讀表模塊還包括 外置存儲器，所述基帶控制芯片與外置存儲器連接。
5. 根據權利要求2所述的智能無線抄表系統，其特征在于所述基帶控制芯片上設有時鐘 電路，所述基帶控制芯片與外置晶振相連。
6. 根據權利要求1所述的智能無線抄表系統，其特征在于所述微處理器上設有晶振。
專利摘要本實用新型為一種智能無線抄表系統，包括計量表、區域集中站、讀表中心，所述區域集中站設有微處理器、存儲器、不揮發存儲器、外向接口模塊，其特征在于還包括信息記錄模塊，所述信息記錄模塊中設有無線讀表模塊，所述無線讀表模塊一端設有天線，另一端與計量表相連；所述區域集中站中設有與微處理器相連的信息整合無線讀表模塊。本實用新型的優點是對計量數據進行實時或定時的讀取及上傳；成本低、效率高、安裝簡便，為供電、供水、供氣及供熱公司提供了大量有效、實時的數據，節約資源、優化了供需關系。
文檔編號G08C17/00GK201138513SQ20072014436
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者丁俊明 申請人:德明通訊(上海)有限公司