專利名稱：無線抄表測(cè)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線抄表測(cè)控終端，它是以單片機(jī)MCU為核心、利用無線通信網(wǎng)絡(luò)的一種集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)無線交換、無線遠(yuǎn)程報(bào)警及控制的一體化裝置。它作為一種全新的測(cè)控技術(shù)手段，可以廣泛應(yīng)用于電力、熱力、石油、環(huán)保、水文等行業(yè)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程設(shè)備控制，同時(shí)還可以應(yīng)用于ATM(自動(dòng)提款機(jī))、POS(信用卡讀卡機(jī))、自動(dòng)售貨機(jī)等。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決上述存在的問題而提供一種利用公共無線網(wǎng)絡(luò)資源的GSM無線抄表測(cè)控終端，采用GSM網(wǎng)的短信息業(yè)務(wù)和永遠(yuǎn)在線的GPRS業(yè)務(wù)使得此項(xiàng)應(yīng)用在抄表瞬時(shí)承載業(yè)務(wù)量、抄表實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用上顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。GSM無線抄表測(cè)控終端，是利用已經(jīng)建成和完善的GSM移動(dòng)通訊網(wǎng)作為數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)電能表的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。
GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)通信綜合費(fèi)用低廉，組網(wǎng)易行，即裝即用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完善，安全性和可靠性高。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下無線抄表測(cè)控終端主要由單片機(jī)MCU、GSM模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)采集模塊組成。GSM模塊受控于單片機(jī)MCU，能夠通過天線和GSM無線公共網(wǎng)，按照GSM通信協(xié)議，采用電路交換方式、短信息方式或GPRS的任意一種，建立與遠(yuǎn)方測(cè)控中心之間的數(shù)據(jù)無線交換。單片機(jī)MCU以RS232通信協(xié)議與GSM模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊以RS485或RS232通信協(xié)議與被測(cè)儀表連接，對(duì)于不具備串行通信接口的被測(cè)控對(duì)象，數(shù)據(jù)采集模塊亦提供脈沖形式的輸入和輸出接口。
本實(shí)用新型每臺(tái)能夠采集最多至256臺(tái)電子式電能表的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
采用短信息通信方式時(shí)，CPU能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的大量數(shù)據(jù)按照GSM短信息格式進(jìn)行壓縮、打包，然后通過GSM模塊發(fā)送出去。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.投資少、見效快本實(shí)用新型利用GSM無線公共網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)控，避免了組建專用網(wǎng)的麻煩，而且，不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，又可以隨時(shí)隨地采集數(shù)據(jù)信息。
2.功能完備1)工作電源采用開關(guān)電源，工作范圍更寬，防浪涌沖擊。
2)電路采用防雷擊隔離措施，同時(shí)發(fā)射天線小巧隱蔽，對(duì)于戶外使用非常安全。
3)掉電保護(hù)功能，數(shù)據(jù)可保持10年。
4)雙頻900M/1800MHZ工作，抗干擾能力強(qiáng)。
5)文本傳輸方式，校驗(yàn)方式先進(jìn)。無論是與集群式無線通訊比，還是與載波通訊相比，其誤碼率極低。
6)外殼采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)金屬外殼，防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP65，防水，防塵，防濺，全天候工作型。
3.可擴(kuò)展性強(qiáng)預(yù)留的擴(kuò)展功能隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，傳輸速率會(huì)隨著GSM網(wǎng)的不斷擴(kuò)容和改善而變得越來越快，種種GSM網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)都會(huì)帶給我們免費(fèi)的系統(tǒng)升級(jí)的機(jī)會(huì)，這是其他抄表方式所無法比擬的。
系統(tǒng)安全可靠具備加密傳輸功能、信息保持功能、異常報(bào)警功能等。
4.經(jīng)濟(jì)效益顯著例如在電力行業(yè)的供電領(lǐng)域，可以全面實(shí)現(xiàn)關(guān)口表和結(jié)算表的數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全局的線損分析，以達(dá)到增收降損目的，提高經(jīng)濟(jì)效益。可以實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)營(yíng)銷抄表、發(fā)行、結(jié)算的全面現(xiàn)代化管理，使經(jīng)營(yíng)管理水平得到顯著地提高。通過整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)施，可以改變社會(huì)用電環(huán)境，提高供電可靠性，減少供電企業(yè)與用戶之間的各種用電糾紛。
圖2為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
所述的全球數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)GSM模塊可以采用成型的器件，如德國(guó)西門子公司的M20，法國(guó)的WAVECOM公司的WMOi2等型號(hào)。
無線抄表測(cè)控終端整體為在一個(gè)殼體內(nèi)的裝置，天線既可以裝于殼體內(nèi)，也可以露出殼體外安裝。
本實(shí)用新型電路構(gòu)成如圖2所示，CPU采用AT89C51PI，其P0口8根數(shù)據(jù)地址線分別連到地址鎖存器74HC573的輸入端及存儲(chǔ)器62256的數(shù)據(jù)輸入端，CPU的P2口的P20至P26的7根線連到62256存儲(chǔ)器的高7位地址線上。CPU的P10、WR、RD、ALE線分別連到存儲(chǔ)器62256的CE、WE、OE和74HC573的11腳上，74HC573的1腳接地，74HC573的8個(gè)輸出端分別連到存儲(chǔ)器62256的低8位地址線上，AT89C51的19腳和18腳分別連11.0592MHz晶振的一端和一個(gè)30pF電容，而30pF電容的另一端連地，以上連接構(gòu)成單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的最小系統(tǒng)。
CPU的P30、P31、P13分別連到電子開關(guān)4052的13、3、10腳上，而4052的14腳、5腳分別連到MAXIM232的12腳和11腳上，而MAXIM232的13腳和14腳分別連接到連轉(zhuǎn)插J1的3腳和2腳，插1腳接地，MAXIM232的1腳連EC1的10uF電容正端，而負(fù)端連3腳，2腳連EC3的10uF電容的正端，而負(fù)端連地，4腳連EC2的10uF電容的正端，負(fù)端連5腳，6腳連EC4的10uF電容的負(fù)端，而正端連地，構(gòu)成RS232C接口，該接口連接GSM模塊，實(shí)現(xiàn)與GSM模塊的通信。
4052的12腳和1腳分別與SN75ALS184芯片的1腳和4腳相連，SN75ALS184的2腳和3腳均與AT89C51的2腳相連，而SN75ALS184的7腳和6腳分別連一個(gè)IN4007的正端(負(fù)端連VCC)、1M的電阻(另一端連地)、一個(gè)120Ω的電阻(另一端連另一個(gè)120Ω的電阻和一個(gè)轉(zhuǎn)插)，構(gòu)成RS485接口，該接口可以連接最多64個(gè)電子式電能表，用于采集數(shù)據(jù)。
X4045的1、2、7、4腳連地，8腳連VCC，3腳、5腳、6腳分別連AT89C51的9腳、7腳、8腳和一個(gè)10K的電阻，而電阻的另一端連VCC構(gòu)成了CPU的監(jiān)控系統(tǒng)。存儲(chǔ)器62256的存儲(chǔ)容量為32K，并可根據(jù)存儲(chǔ)需求擴(kuò)展容量。
權(quán)利要求1.一種無線抄表測(cè)控終端，其特征在于它是由單片機(jī)MCU、全球數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)GSM模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)采集模塊組成，單片機(jī)MCU向上以RS232接口與GSM模塊連接，向下以RS485總線與數(shù)據(jù)采集模塊連接，而數(shù)據(jù)采集模塊以RS485或RS232接口與被測(cè)儀表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無線抄表測(cè)控終端，其特征在于所述的單片機(jī)的CPU采用AT89C51PI，其P0口8根數(shù)據(jù)地址線分別連到地址鎖存器74HC573的輸入端及存儲(chǔ)器62256的數(shù)據(jù)輸入端，CPU的P2口的P20至P26的7根線連到62256存儲(chǔ)器的高7位地址線上；CPU的P10、WR、RD、ALE線分別連到存儲(chǔ)器62256的CE、WE、OE和74HC573的11腳上，74HC573的1腳接地，74HC573的8個(gè)輸出端分別連到存儲(chǔ)器62256的低8位地址線上，AT89C51的19腳和18腳分別連11.0592MHz晶振的一端和一個(gè)30pF電容，而30pF電容的另一端連地，以上連接構(gòu)成單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的最小系統(tǒng)；CPU的P30、P31、P13分別連到電子開關(guān)4052的13、3、10腳上，而4052的14腳、5腳分別連到MAXIM232的12腳和11腳上，而MAXIM232的13腳和14腳分別連接到連轉(zhuǎn)插J1的3腳和2腳，插1腳IM接地，MAXIM232的1腳連EC1的10uF電容正端，而負(fù)端連3腳，2腳連EC3的10uF電容的正端，而負(fù)端連地，4腳連EC2的10uF電容的正端，負(fù)端連5腳，6腳連EC4的10uF電容的負(fù)端，而正端連地，構(gòu)成RS232C接口，該接口連接GSM模塊，實(shí)現(xiàn)與GSM模塊的通信；4052的12腳和1腳分別與SN75ALS184芯片的1腳和4腳相連，SN75ALS184的2腳和3腳均與AT89C51的2腳相連，而SN75ALS184的7腳和6腳分別連一個(gè)IN4007的正端，構(gòu)成RS485接口，該接口可以連接最多64個(gè)電子式電能表，用于采集數(shù)據(jù)；X4045的1、2、7、4腳連地，8腳連VCC，3腳、5腳、6腳分別連AT89C51的9腳、7腳、8腳和一個(gè)10K的電阻，而電阻的另一端連VCC構(gòu)成了CPU的監(jiān)控系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的無線抄表測(cè)控終端，其特征在于無線抄表測(cè)控終端整體為在一個(gè)殼體內(nèi)的裝置，天線既可以裝于殼體內(nèi)，也可以露出殼體外安裝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無線抄表測(cè)控終端，它是由單片機(jī)MCU、GSM模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)采集模塊組成；GSM模塊受控于單片機(jī)MCU，能夠通過天線和GSM無線公共網(wǎng)，按照GSM通信協(xié)議，采用電路交換方式、短信息方式或GPRS的任意一種，建立與遠(yuǎn)方測(cè)控中心之間的數(shù)據(jù)無線交換；單片機(jī)MCU以RS232通信協(xié)議與GSM模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊以RS485或RS232通信協(xié)議與被測(cè)儀表連接，對(duì)于不具備串行通信接口的被測(cè)控對(duì)象，數(shù)據(jù)采集模塊亦提供脈沖形式的輸入和輸出接口。本實(shí)用新型是利用已經(jīng)建成和完善的GSM移動(dòng)通訊網(wǎng)作為數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)電能表的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。采用GSM網(wǎng)的短信息業(yè)務(wù)和永遠(yuǎn)在線的GPRS業(yè)務(wù)使得此項(xiàng)應(yīng)用在抄表瞬時(shí)承載業(yè)務(wù)量、抄表實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用上顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G01D4/12GK2566227SQ02273268
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者張 浩, 鐘毅, 石伯春, 張良 申請(qǐng)人:沈陽華巖電力技術(shù)有限公司