專利名稱：一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的水表、熱水表、氣表都需要通過工作人員到客戶家中進行人工抄表，這種方式不但操作復(fù)雜，而且浪費人工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)，它不但最大程度上簡化用戶的操作，而且實現(xiàn)真正意義上的足不出戶、智能抄表。本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)，它從下至上包括m層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層、m層采集/中繼層、數(shù)據(jù)集中層和管理層，所述的每層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層包括η個采集器，每個采集器上連接有X個光電直讀表，X個光電直讀表串聯(lián)后通過通訊線路I與每個采集器的輸入端串接，η個采集器的輸出端串接后通過通訊線路II與每層采集/中繼層的輸入端連接，m層采集/中繼層的輸出端并聯(lián)后集中與數(shù)據(jù)集中層的輸入端連接，數(shù)據(jù)集中層的輸出端與管理層連接，讀數(shù)轉(zhuǎn)換層把各光電直讀表的顯示值轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的讀數(shù)，并通過通訊線路I傳送至采集器，采集器將讀數(shù)采集后通過通訊線路II將信息傳送給采集/中繼層進行中繼，數(shù)據(jù)集中層的作用是定時讀取和儲存下屬各表計的數(shù)據(jù)及傳遞實時操作命令，管理層是對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行處理、儲存，發(fā)出抄表指令，作出相應(yīng)的響應(yīng)，完成抄表任務(wù)，并提供查詢、打印。所述的通訊線路I設(shè)置為RS485總線，所述的采集器設(shè)置為DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器，X個光電直讀表串聯(lián)后通過RS485總線與DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器連接。所述的通訊線路I設(shè)置為M-BUS總線，所述的采集器設(shè)置為DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器，x個光電直讀表串聯(lián)后通過M-BUS總線與DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器連接。所述的通訊線路II設(shè)置為RS485總線，η個采集器的輸出端串接后通過RS485總線與每層采集/中繼層的輸入端連接。所述的光電直讀表設(shè)置為透射式光電轉(zhuǎn)換直讀器、干式光電直流水表、光電直讀智能水表、光電直讀智能電表或者光電直讀智能氣表。所述的采集/中繼層設(shè)置為DT0800D型中繼器。所述的數(shù)據(jù)集中層設(shè)置為DT3200D型區(qū)域集中器。所述的當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離小于15米時，數(shù)據(jù)集中層上設(shè)有RS232接口，管理層上設(shè)有RS232接口，數(shù)據(jù)集中層通過RS232串行電纜與管理層通信連接，當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離大于15米時，數(shù)據(jù)集中層通過調(diào)制解調(diào)器與電話網(wǎng)與管理層通信連接或者數(shù)據(jù)集中層通過GPRS通信方式與管理層通信連接。所述的管理層設(shè)置為主控機。本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的上層通信是指集中器與主控機之間的通信，中層通信是指集中器與其下屬采集/中繼器之間的通信，下層通信是采集器/中繼器與其下屬直讀表之間的通信。這三層通信在物理結(jié)構(gòu)上相互獨立，對通信方式、傳輸介質(zhì)、傳輸速率的要求各不相同。本發(fā)明抄表不但數(shù)據(jù)準確性，直接讀取表計的“窗口值”，減少了累計脈沖換算的故障點，沒有累計誤差；直讀表計電子部分與表內(nèi)的計數(shù)器等裝置沒有機械接觸，不受抖動影響而引起誤差；抄表時瞬時讀取數(shù)據(jù)，不受電磁干擾影響因此抄表數(shù)據(jù)準確、可靠。而且抄表的方便，直接讀取表計的“窗口值”，不需設(shè)置表底數(shù)，表常數(shù)等各種參數(shù)，無需存儲數(shù)據(jù)，操作方便實用，另外還具有低功耗“省能”，電子采樣器件只在抄表時由中繼器提供工作電源，內(nèi)部不設(shè)電源，平時不工作，不耗電，功耗大大降低，同時防雷電等安全性能由于表內(nèi)的電子部分平時不工作，與外界隔絕，不受外界電磁干擾。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離小于15米時的通過RS232串行電纜的通訊示意圖。圖3為數(shù)據(jù)集中層通過調(diào)制解調(diào)器與電話網(wǎng)與管理層通信連接示意圖。圖4為數(shù)據(jù)集中層通過GPRS通信方式與管理層通信連接示意圖。
具體實施例方式在圖1中，本發(fā)明提供了一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)，它從下至上包括6層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層、6層采集/中繼層、數(shù)據(jù)集中層和管理層，所述的每層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層包括10個采集器，每個采集器上連接有60個光電直讀表，所述的光電直讀表設(shè)置為透射式光電轉(zhuǎn)換直讀器、干式光電直流水表、光電直讀智能水表、光電直讀智能電表或者光電直讀智能氣表，采集/中繼層設(shè)置為DT0800D型中繼器，數(shù)據(jù)集中層設(shè)置為DT3200D型區(qū)域集中器，60個光電直讀表串聯(lián)后通過通訊線路I與每個采集器的輸入端串接，通訊線路I設(shè)置為RS485總線，所述的采集器設(shè)置為DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器，60個光電直讀表串聯(lián)后通過RS485總線與DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器連接，通訊線路也可以I設(shè)置為M-BUS總線，所述的采集器設(shè)置為DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器，60個光電直讀表串聯(lián)后通過M-BUS總線與DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器連接，10個采集器的輸出端串接后通過通訊線路II與每層采集/中繼層的輸入端連接，通訊線路II設(shè)置為RS485總線，10個采集器的輸出端串接后通過RS485總線與每層采集/中繼層的輸入端連接，6層采集/中繼層的輸出端并聯(lián)后集中與數(shù)據(jù)集中層的輸入端連接，數(shù)據(jù)集中層的輸出端與管理層連接，讀數(shù)轉(zhuǎn)換層把各光電直讀表的顯示值轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的讀數(shù)，并通過通訊線路I傳送至采集器，采集器將讀數(shù)采集后通過通訊線路II將信息傳送給采集/中繼層進行中繼，數(shù)據(jù)集中層的作用是定時讀取和儲存下屬各表計的數(shù)據(jù)及傳遞實時操作命令，管理層是對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行處理、儲存，發(fā)出抄表指令，作出相應(yīng)的響應(yīng)，完成抄表任務(wù)，并提供查詢、打印，在圖2中，所述的當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離小于15米時，數(shù)據(jù)集中層上設(shè)有RS232接口，管理層上設(shè)有RS232接口，數(shù)據(jù)集中層通過RS232串行電纜與管理層通信連接，在圖3中，當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離大于15米時，數(shù)據(jù)集中層通過調(diào)制解調(diào)器與電話網(wǎng)與管理層通信連接，在圖4中，數(shù)據(jù)集中層通過GPRS通信方式與管理層通信連接，所述的管理層設(shè)置為主控機，在主控機上安裝智能抄表系統(tǒng)管理軟件，由該系統(tǒng)軟件發(fā)出抄表指令，區(qū)域集中器做出相應(yīng)的響應(yīng)，完成抄表任務(wù)。該系統(tǒng)因采用不同型號的區(qū)域集中器，而要求主控機的硬件配置亦不同，以下列出主控機的基本配置，主控機主要參數(shù):Windows2000以上操作系統(tǒng)，40G硬盤，128M RAM, I個RS232 (區(qū)域集中器使用)。本發(fā)明直讀式集抄系統(tǒng)在組成結(jié)構(gòu)上類似于集散式控制系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)通信由上中下三個層次組成，上層通信是指集中器與主站電腦之間的通信，中層通信是指集中器與其下屬采集/中繼器之間的通信，下層通信是采集器/中繼器與其下屬直讀表之間的通信。這三層通信在物理結(jié)構(gòu)上相互獨立，對通信方式、傳輸介質(zhì)、傳輸速率的要求各不相同，從圖4中可見，中繼器的下行通信接口通過RS485總線或M-BUS總線與直讀表連接，當采用RS485通信方式時采集/中繼器所提供的直流電源通過另一對導(dǎo)線與RS485直讀表連接。按照目前設(shè)計，考慮到中繼器電源的容量，一臺采集器所能連接的直讀表數(shù)為< 64個。為方便系統(tǒng)的組成及供電，往往在每棟樓或每個樓道配置一臺采集/中繼器，以連接整個單元各層的直讀表。本發(fā)明的區(qū)域集中器是智能抄表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中單元，區(qū)域集中器通過建立可靠的通訊通道，處理和交換主控機與表單元間的數(shù)據(jù)信息?？筛鶕?jù)需求配置為每月的每天、某一或兩天的某一時間定時自動抄表，抄表后的數(shù)據(jù)保存在區(qū)域集中器中，供主控機隨時讀取。主控機可通過RS232讀取表數(shù)據(jù)。既可讀取區(qū)域集中器內(nèi)已讀取并保存的抄表數(shù)據(jù)，也可令區(qū)域集中器操作采集器和表單元，提取表單元的最新抄表數(shù)據(jù)。使用RS232抄表時，通過串口延長線連接到主控機的串口上。區(qū)域集中器的技術(shù)指標如下:1、設(shè)備型號:DT3200D ;2、工作電源:12VDC/2A ;3、通信方式:與上位機:RS232 ;與下位機接RS485主干總線；4、485通信方式:1200米(加中繼器可延長通信距離)；5、下屬中繼數(shù)128臺；6、夕卜形尺寸:121mm X85mm X27mm ;7、工作環(huán)境:溫度:0°C 55°C ;濕度:5 95% RH。本發(fā)明DT0800D型中繼器集成了開關(guān)電源、通訊中繼器和電源控制器三大功能，具有防雷作用的同時還具有總線隔離功能；內(nèi)部電路能自動感知數(shù)據(jù)流方向，自動切換使能控制端，并對信號進行放大、增強；當主干網(wǎng)上有抄表信號時，給采集器供電并打開通訊線路；當主干網(wǎng)無通訊信號時，中繼器的輸出和輸入由內(nèi)部繼電器觸點斷開，使得中繼網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)絡(luò)處于完全隔離狀態(tài)。本發(fā)明DT0800D型中繼器的技術(shù)指標:1、設(shè)備型號:DT0800D ;2、通信方式:上行、下行均為RS485 ;3、通信距離:1200m ;4、連接采集器數(shù)量彡10臺；5、工作電源:12VDC/1A ； ;6、保護等級:RS_485接口每線600W的雷擊浪涌保護；7、外形尺寸:121mm X85mm X27mm ;8、工作環(huán)境:溫度:0°C 55°C ;濕度:5 95% RH。本發(fā)明DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器(RS485型)的系統(tǒng)通過尋址方式訪問對應(yīng)采集器輸出通道內(nèi)表單元，而不影響其它采集器輸出通道內(nèi)表單元工作；通道輸出擴展，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時，為RS485表單元供給電源及通訊通道；對通信鏈路的信號進行放大，可延長網(wǎng)絡(luò)傳輸距離及增加網(wǎng)絡(luò)負載能力；僅在抄表的瞬間通過中繼網(wǎng)供電，系統(tǒng)整體功耗降低，抗干擾能力強。本發(fā)明DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器的技術(shù)指標:1、設(shè)備型號:DT0800D ;2、通信方式:上行、下行均為RS485:與上位機接中繼網(wǎng)；與下位機接擴展總線；3、通信距離:1200m ;4、連接智能表數(shù)量彡64只；5、接口特性:兼容RS-485 ;6、電源電壓:12±2V;7、電流:靜態(tài)電流彡5mA ;工作電流200mA(單路接64只表單元,線長300米)；8、保護等級:RS-485接口每線600W的雷 擊浪涌保護；9、尺寸:121mm X85mm X27mm ;10、使用環(huán)境:溫度:(TC 55°C，相對濕度:5%到95%。本發(fā)明DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器(MBUS型)系統(tǒng)通過尋址方式訪問對應(yīng)采集器輸出通道內(nèi)表單元，而不影響其它采集器輸出通道內(nèi)表單元工作；通道輸出擴展，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時，為M-BUS表單元供給電源及通訊通道；對通信鏈路的信號進行放大，可延長網(wǎng)絡(luò)傳輸距離及增加網(wǎng)絡(luò)負載能力；僅在抄表的瞬間通過中繼網(wǎng)供電，系統(tǒng)整體功耗降低，抗干擾能力強。本發(fā)明DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器技術(shù)指標:1、設(shè)備型號:DT3200M ;2、通信方式:上行為RS485、下行為M-BUS:與上行接中繼網(wǎng)；與下行接MBUS直讀表擴展總線；3、通信距離:1200m ;4、連接智能表數(shù)量彡64只；5、電源電壓:12±2V ;6、電流:靜態(tài)電流彡5mA ；工作電流:彡200mA (單路接64只表單元，線長300米)；7、保護等級:RS_485接口每線600W的雷擊浪涌保護；8、尺寸:121mm X85mm X27mm ;9、使用環(huán)境:溫度:0°C 55°C，相對濕度:5%到 95%。本發(fā)明光電直讀智能表，光電直讀表是其中最具代表性的產(chǎn)品。該表通過編碼與譯碼將表的字輪數(shù)“直讀”出來，是字輪上數(shù)位的物理位置翻譯；譯碼器讀表瞬間完成譯碼，送出數(shù)據(jù)，表的輸出數(shù)與表盤讀數(shù)無偏差，抖動、回流、強磁干擾都不會影響表讀數(shù)。光電直讀表包括光電直讀水表、光電直讀氣表。本發(fā)明光電直讀智能性能與功能:(I)通過編碼與譯碼將表的字輪數(shù)“直讀”出來，是字輪上數(shù)位的物理位置翻譯；(2)系統(tǒng)(或手抄器)在讀表時送電到表內(nèi)，不用電池，也不需要電源來維持數(shù)據(jù)的準確；(3)譯碼器讀表瞬間完成譯碼，送出數(shù)據(jù)，表的輸出數(shù)與表的字盤讀數(shù)無偏差，抖動、回流、強磁干擾都不能影響譯碼讀數(shù)；(4)表具有唯一的標識碼，即表地址(出廠編號):8位數(shù)字；(5)通過總線遠程傳輸用量信息及其它信息；(6)提供RS485總線傳輸或MBUS總線傳輸，可單獨工作亦可組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，信息由專用手抄器單獨抄讀或系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)抄讀；(7) “O”功耗，故障率降低，壽命更長；
(8)智能化電子單元完全密封于計數(shù)器中、與水隔離，不受外界水及濕氣侵蝕；本發(fā)明光電直讀智能表的技術(shù)指標:(I)表類型:光電直讀氣表、水表；(2)電源電壓:12±2V(僅通訊時供給);(3)輸出接口:RS485或MBUS總線傳輸；(4)通信速率:2400bps ； (5)傳輸距離:(1200m ； (6)工作電源:DC.9 12V ; (7)額定電流:待機時小于0.6mA，讀表時小于IOmA ；
(8)工作方式:間歇；(9)工作環(huán)境:溫度:0°C 50°C ;0°C 90°C (熱水表);(10)濕度:5 95% RH。
權(quán)利要求
1.一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征它從下至上包括m層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層、m層采集/中繼層、數(shù)據(jù)集中層和管理層，所述的每層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層包括η個采集器，每個采集器上連接有X個光電直讀表，X個光電直讀表串聯(lián)后通過通訊線路I與每個采集器的輸入端串接，η個采集器的輸出端串接后通過通訊線路II與每層采集/中繼層的輸入端連接，m層采集/中繼層的輸出端并聯(lián)后集中與數(shù)據(jù)集中層的輸入端連接，數(shù)據(jù)集中層的輸出端與管理層連接，讀數(shù)轉(zhuǎn)換層把各光電直讀表的顯示值轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的讀數(shù)，并通過通訊線路I傳送至采集器，采集器將讀數(shù)采集后通過通訊線路II將信息傳送給采集/中繼層進行中繼，數(shù)據(jù)集中層的作用是定時讀取和儲存下屬各表計的數(shù)據(jù)及傳遞實時操作命令，管理層是對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行處理、儲存，發(fā)出抄表指令，作出相應(yīng)的響應(yīng)，完成抄表任務(wù)，并提供查詢、打印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的通訊線路I設(shè)置為RS485總線，所述的采集器設(shè)置為DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器，x個光電直讀表串聯(lián)后通過RS485總線與DT03200M型智能數(shù)據(jù)采集器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的通訊線路I設(shè)置為M-BUS總線，所述的采集器設(shè)置為DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器，x個光電直讀表串聯(lián)后通過M-BUS總線與DT0800D型智能數(shù)據(jù)采集器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的通訊線路II設(shè)置為RS485總線，η個采集器的輸出端串接后通過RS485總線與每層采集/中繼層的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的光電直讀表設(shè)置為透射式光電轉(zhuǎn)換直讀器、干式光電直流水表、光電直讀智能水表、光電直讀智能電表或者光電直讀智能氣表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的采集/中繼層設(shè)置為DT0800D型中繼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)集中層設(shè)置為DT3200D型區(qū)域集中器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離小于15米時，數(shù)據(jù)集中層上設(shè)有RS232接口，管理層上設(shè)有RS232接口，數(shù)據(jù)集中層通過RS232串行電纜與管理層通信連接，當數(shù)據(jù)集中層和管理層距離之間的距離大于15米時，數(shù)據(jù)集中層通過調(diào)制解調(diào)器與電話網(wǎng)與管理層通信連接或者數(shù)據(jù)集中層通過GPRS通信方式與管理層通信連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的直讀式遠程抄表系統(tǒng)，其特征是所述的管理層設(shè)置為主控機。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直讀式遠程抄表系統(tǒng)，每層讀數(shù)轉(zhuǎn)換層包括n個采集器，每個采集器上連接有x個光電直讀表，x個光電直讀表串聯(lián)后通過通訊線路I與每個采集器的輸入端串接，n個采集器的輸出端串接后通過通訊線路II與每層采集/中繼層的輸入端連接，m層采集/中繼層的輸出端并聯(lián)后集中與數(shù)據(jù)集中層的輸入端連接，數(shù)據(jù)集中層的輸出端與管理層連接。本發(fā)明不但最大程度上簡化用戶的操作，而且實現(xiàn)真正意義上的足不出戶、智能抄表。
文檔編號H04L12/40GK103116975SQ20131002706
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者孫建東 申請人:孫建東