專利名稱：水表自動抄表系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水表自動抄表系統，屬于數據的獲取或計錄設備。
背景技術：
現有的水表自動抄表系統如我國專利《一種多用戶煤氣、電、水表自動抄表裝置》(專利號96202204.7，申請日1996.01.08)，它在每個用戶儀表的轉動位置安裝一個用戶數據采集單元，通過檢測器件，將轉動信號轉換成電脈沖信號，對脈沖信號進行累計計數。再將每個數據采集單元總連接到一個數據集中處理單元，紅外抄表器通過控制數據集中處理單元對每個數據采集單元的累計結果進行讀取、清零。紅外抄表器通過輸出接口將讀取的數據向其他裝置輸出。其不足之處是由于采用紅外抄表器受距離限制，所以只能在近距離使用。

發明內容
本實用新型的目的是提出了一種結構完善、安裝方便、成本低廉、利用無線電通訊技術和現有廣泛使用的電話網的水表自動抄表系統。
本實用新型的目的是這樣實現的它包括用戶端經電話線與管理端相連，用戶端由水表、采集器、數據處理器組成，水表通過本身帶有的永久磁鐵和霍爾元件產生的電脈沖信號送給采集器，采集器經無線電發射模塊將信號傳給數據處理器，無線電發射頻率為400MHz左右，數據處理器將接到的信號進行計數處理，獲得水量，數據處理器與用戶的電話機并聯，使用同一電話線。管理端由接口板和管理計算機組成，管理端通過電話線與用戶端相連，接口板上接有電話線，接到用戶端的電話后，發出握手信號，用戶端的數據處理器接到握手信號后將用戶的電話號碼和數據通過電話線送給接口板，接口板上的音頻解碼電路解調出電話號碼和數據，送給管理計算機并口，管理計算機從并口讀取數據，然后轉換成文本文件，存入數據庫。
本實用新型的優點1)水表與數據處理器之間為400MHz無線電通訊方式，并由編/解碼器確定各水表與數據處理器的地址，保證各水表、數據處理器之間互不干擾。
2)數據處理器與管理計算機之間通過電話線連接，進行雙向通訊，可確保訊可靠，數據準確。
3)系統安裝方便，不需進行自來水管路施工，只需將新水表代替舊表，并將數據處理器并接在用戶的電話機旁即可。
4)系統設有多種安全措施，可報警，并有掉電時間記錄。


圖1室內裝有電話住戶水表自動抄表系統框圖。
圖2水表自動抄表系統采集器框圖。
圖3水表自動抄表系統數據處理器框圖。
圖4水表自動抄表系統接口板框圖。
圖5水表自動抄表系統采集器原理圖。
圖6水表自動抄表系統數據處理器原理圖。
圖7水表自動抄表系統接口板原理圖。
具體實施方式
圖1為室內裝有電話住戶自動抄表系統結構框圖。它由用戶端經電話線與管理端相連組成水表自動抄表系統。
用戶端由水表1、采集器2、數據處理器3組成；本系統所采用的計量水表是一種既能直觀顯示相關計量數據，又能產生計量脈沖信號的新型計量表具，它實際上是一種加裝了永久磁鐵和霍爾元件組成磁電傳感器的水表，霍爾元件固定安裝在計數轉盤附近，永磁鐵安裝在計數盤(例如0.1或0.01立方米)位上，當轉盤每轉一圈，永磁鐵經過霍爾元件一次，即在信號端產生一個計量脈沖，對應0.1或0.01立方米，經無線發射器發送給數據處理器3。水表通過本身帶有的永久磁鐵和霍爾元件產生的電脈沖信號送給采集器2，采集器2經無線電發射模塊12將信號傳給數據處理器3，數據處理器3將接到的信號進行計數處理，獲得水量。數據處理器3與用戶的電話機并聯，使用同一電話線。
圖2為水表自動抄表系統采集器框圖。它主要由水量信號接收器7、報警電路8、掉電電路9、單穩態整形電路10、編碼器11以及無線發射模塊12組成，當水量信號接收器7或者報警電路8或者掉電電路9發出信號時，經單穩態電路產生一個約1秒寬的脈沖，再經整形電路整形后送入編碼器進行編碼，經編碼后的數據被送入無線電發射模塊12進行發射，無線電發射頻率為400MHz，有效距離為50米。
圖3為水表自動抄表系統數據處理器框圖。它是本系統的關鍵設備，由無線接收模塊17和解碼器16、時鐘日歷芯片15、單片機13、電話收發電路14及電源等部分組成。無線接收模塊17與發射模塊12工作在相同頻率400MHz上，解碼器16與編碼器11工作頻率相同，地址編碼也與編碼器一致。時鐘日歷芯片15為系統提供準確的百年時鐘日歷，包括年、月、日、時、分、秒和定時報警信號。電話收發電路14由撥號電路和音頻解碼電路組成。4-16譯碼器、模擬開關組成3×4虛擬鍵盤陣列，由單片機控制按鍵的開與合，完成將要撥出的電話號碼和上傳數據編碼，并將電話號碼和數據送入撥號電路，當有數據需要發送時，撥號電路撥通管理計算機端的電話，管理計算機通過接口板向單片機發出握手信號，確認線路接通后，由單片機將上傳的數據以音頻方式輸出給管理計算機；音頻解碼電路的功能是將音頻信號解碼，以BCD碼的形式輸出。當數據處理器撥通管理計算機后，管理計算機端回復一個接通握手信號，該信號是音頻信號，經交流放大電路放大后，送人音頻解碼芯片解碼，最后以BCD碼的形式送入單片機。
管理端由接口板5和管理計算機6組成。管理端通過電話線4與用戶端相連。接口板5上插有電話線，接到用戶端的電話后，發出握手信號，用戶端的數據處理器3接到握手信號后將用戶的電話號碼和數據通過電話線送給接口板5，接口板5上的音頻解碼電路19解調出電話號碼和數據，送給管理計算機并口22，管理計算機從并口讀取數據，然后轉換成文本文件，存入數據庫，最后由管理計算機中的管理軟件進行處理。
圖4為水表自動抄表系統接口板框圖。它主要由撥號電路20、音頻解碼電路19、電話振鈴檢測電路18、光電隔離電路21和計算機并口22組成。電話振鈴檢測電路18檢測是否有電話打來，當有電話打來時，電話振鈴檢測電路18輸出高電平，通過光電隔離電路21送到管理計算機并口22，管理計算機6接到高電平后，向并口發出一個高電平，然后使撥號電路20接通電話線，向數據處理器2發出握手信號，數據處理器2接到握手信號后，將用戶的電話號碼和數據通過電話線送給接口板5，接口板5上的音頻解碼電路19解調出電話號碼和數據，再通過光電隔離電路21送給管理計算機并口22。
管理計算機6是本系統的管理核心，可通過電話線4下接許多數據處理器2，其數據處理器2的個數基本不受限制，最多可達411個數據處理器。管理計算機從管理計算機并口22讀取用戶的電話號碼和數據后，形成文本文件，存入數據庫供查詢，能對整個系統進行管理，對所抄數據進行處理。
用戶端的水表中每流過0.1噸水時，霍爾傳感器就發出一個脈沖信號，經單穩態電路產生一個約1秒寬的脈沖，再經施密特反相器整形后送入編碼器進行編碼，經編碼后的數據被送入無線發射模塊12進行發射，無線電發射頻率為400MHz。另外，采集器2中的掉電電路9和報警電路8可以產生掉電信號和報警信號，也是經單穩態電路產生一個約1秒寬的脈沖，再經施密特反相器整形后送入編碼器進行編碼，經編碼后的數據被送入無線發射模塊12進行發射。數據處理器3中的接收模塊17接到信號后進行解碼，然后送給單片機13，單片機13接收水表數據及各種報警信號，累計用戶用水量，將用水量存入帶時鐘日歷的RAM芯片15中，當定時時間到時，單片機13使電話收發電路14接通電話線，由單片機13控制虛擬按鍵的開與合，完成將要撥出的電話號碼。管理端的接口板5當接收到有電話時，接口板5上的電話振鈴檢測電路18向管理計算機6發出一個高電平信號，管理計算機6接到高電平信號后，使接口板上的撥號電路20接通電話線，向數據處理器3端發出握手信號，確認線路接通后，由單片機13將上傳的數據以音頻方式輸出給接口板5的音頻解碼電路19，將音頻信號解碼，以BCD碼的形式輸出，通過光電隔離電路21和管理計算機并口22送給管理計算機，形成文本文件，存入數據庫供查詢，并對整個數據庫進行管理，對所抄數據進行處理。
用戶端除了水表產生的水量信號外，還有由掉電電路9產生的掉電信號和報警電路8產生的報警信號，其實施過程與水量信號完全一致。
權利要求1.一種水表自動抄表系統，包括用戶端經電話線與管理端相連，其特征在于(A)用戶端包括水表(1)、采集器(2)、數據處理器(3)，水表(1)通過本身帶有的永久磁鐵和霍爾元件產生的電脈沖信號送給采集器(2)，采集器(2)經無線電發射模塊(12)將信號傳給數據處理器(3)，數據處理器(3)與用戶使用同一條電話線的電話機并聯；(B)管理端包括接有電話線(4)的接口板(5)和管理計算機(6)，管理端通過電話線(4)與用戶端相連，接口板(5)通過計算機并口(22)與管理計算機(6)相連。
2.根據權利要求1所述的水表自動抄表系統，其特征在于上述的采集器(2)包括水量信號接收器(7)、報警電路(8)、掉電電路(9)、單穩態整形電路(10)、編碼器(11)以及無線發射模塊(12)，當水量信號接收器(7)或者報警電路(8)或者掉電電路(9)發出信號時，經單穩態整形電路(10)整形后送入編碼器(11)編碼，經編碼后的數據送入無線電發射模塊(12)。
3.根據權利要求1所述的水表自動抄表系統，其特征在于上述的數據處理器(3)包括單片機(13)、電話收發電路(14)、時鐘日歷芯片(15)、解碼器(16)和無線接收模塊(17)及電源部分，無線接收模塊(17)與無線發射模塊(12)工作在相同頻率上，解碼器(16)與編碼器(11)工作頻率相同，地址編碼與編碼器(11)一致，電話收發電路(14)包括撥號電路和音頻解碼電路，由單片機(13)將電話號碼和數據送入撥號電路。
4.根據權利要求1所述的水表自動抄表系統，其特征在于上述的接口板(5)包括電話振鈴檢測電路(18)、音頻解碼電路(19)、撥號電路(20)、光電隔離電路(21)和計算機并口(22)，電話振鈴檢測電路(18)通過光電隔離電路(21)與計算機并口(22)相連。
5.根據權利要求1所述的水表自動抄表系統，其特征在于上述的管理計算機(6)通過電話線(4)連接數據處理器(2)，其數據處理器(2)的個數。可達411，管理計算機(6)從計算機并口(22)讀取用戶的電話號碼和數據后，形成存入數據庫的文本文件。
專利摘要本實用新型公布了一種水表自動抄表系統，包括用戶端與管理端。用戶端的水表產生的信號送給采集器2，采集器2經無線電發射模塊12將信號傳給數據處理器3，數據處理器3將接到的信號進行計數處理，獲得水量。管理端通過電話線4與用戶端相連，接口板5上插有電話線，接到用戶端的電話后，發出握手信號，用戶端的數據處理器3將用戶的電話號碼和數據通過電話線送給接口板5，接口板5上的音頻解碼電路19解調出電話號碼和數據，送給計算機并口22，管理計算機從計算機并口讀取數據，轉換成文本文件，存入數據庫。其優點為水表與數據處理器之間為400MHz左右無線電通訊方式；系統安裝方便；設有多種安全措施。
文檔編號G01F15/06GK2578798SQ0220058
公開日2003年10月8日 申請日期2002年1月15日 優先權日2002年1月15日
發明者康景利, 張健, 全國慶, 霍春寶, 李媛, 彭賢海, 楊克勤 申請人:北京若斯科技發展有限公司, 廣州市若斯科技有限公司