專利名稱：戶外抄表對講系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信裝置，具體為一種戶外抄表對講系統。
1、戶外對講機到譯碼分配器為總線，譯碼分配器到室內對講機為分線。
2、譯碼分配器和室內對講機放在一起，戶外對講機直接用總線和各室內部分相連接。
該系統如果戶外對講機上加上攝象機部分，室內對講機上加上顯示器部分，就是可視戶外對講系統。(參考文獻機械工業出版社2006年6月出版的閉路電視監控系統ISBN7-111-07215-4)。
另一種相關技術是戶外抄表系統(遠程抄表)。現有的戶外抄表系統一般由集中抄表器、數據采集器和脈沖表具組成。其工作原理如下集中抄表器安置在公用部位，數據采集器可以裝在公用部位也可以裝在室內，或者和脈沖表具裝在一起。脈沖表是指每個一定的計量由電路向外發送一個脈沖(或開關)信號的表具(如水表，煤氣表，電度表等)。數據采集器將脈沖表具的脈沖信號采集，處理，存儲，當集中抄表器通過通訊命令數據采集器將其存儲的數據上傳時，數據采集器將各脈沖表或指定脈沖表的數據上傳給集中抄表器。該抄表系統也有二種實施方案。
一種是一個數據采集器采集多個脈沖表具的方案(如圖3所示)。
另一種是數據采集器和脈沖表具裝在一起的方案(如圖4所示)。
以上的集中抄表器上可以有鍵盤，數字顯示組成的簡單抄表方式即抄表員按一個表具號碼，集中抄表器顯示該表具的數據。也可以裝有通訊接口(如RS485通訊接口，以太網通訊接口或其他的標準通訊接口形式)和通過規定的通訊協議與上一層的微機或采集器進行數據交換。也可以裝有紅外發送接受或電磁波發送接受等形式和手持式讀表器進行數據交換。
在現代居住小區中以上的戶外對講系統和戶外抄表系統作為單獨使用，都是成熟技術，且已經得到應用和推廣，但是當同時需要戶外對講系統和戶外抄表系統時就得同時安裝2套系統。這樣成本較高，使用也不便。
由前面的技術分析可知，上述兩套系統的技術思路基本相同。本發明正是在此基礎上提出的一種新的系統，該系統將戶外對講和戶外抄表合二為一。具體構成如下系統由戶外抄表對講機、譯碼分配器、室內對講器、表具數據采集器、脈沖表具和相互之間的連線組成。其中，戶外對講機的戶外機分別設置有語音線及室內機的房號按鍵、數據通信線及室內脈沖表具號按鍵或數據通信接口、顯示器，這些房號或表具號設置有相應的地址碼，與總線連接；譯碼分配器與各相應房號的室內機的語音線路連接，并接入語音總線，構成戶外對講機和室內對講機的語音通道；譯碼分配器又與各相應表具號的表具數據采集器的通信線路連接，并用通信協議規定的信號和表具數據采集器建立通信，構成戶外抄表器與室內表具之間的數據傳輸通道。上述抄表數據通信接口可采用紅外接口。
當用戶使用呼叫對講功能時，按戶外抄表對講機的戶外機上的相應房號的按鍵，戶外機將房號按鍵轉換成編碼(地址碼)送到總線，譯碼分配器將該編碼譯碼后，開通相應房號的室內機語音線路和語音總線連接，并給該室內機呼叫信號，室內機發出呼叫聲音；室內用戶摘機或按對講開關，戶外對講機和室內對講機之間語音通道接通，即可對講。此過程和戶外對講機的功能一樣。
當用戶使用抄表功能時，按戶外抄表對講機的戶外機上的相應表具號的按鍵，戶外機將表具號按鍵轉換成編碼(地址碼)送到總線，譯碼分配器將該編碼譯碼后，開通相應表具號的表具數據采集器的通訊線路連接，并用通信協議規定的信號和表具數據采集器建立通信，交換表具數據，并將該表數據顯示到戶外機的顯示器上。表具數據采集器自動將脈沖表的脈沖信號采集，處理和存儲。此過程和戶外抄表器的功能一樣。
本發明進一步可以有兩種實施方案，一種是總線到譯碼器、譯碼器后面是分線的方案。另一種是總線分布方案，即各譯碼器相互獨立。
總線到譯碼器、譯碼器后面是分線的方案，其原理如圖5所示，其中譯碼分配器的原理如圖6所示。
其中，戶外抄表對講機的語音線路接譯碼分配器的語音入口，戶外抄表對講機數據通訊線路接譯碼分配器的數據入口，室內對講機的線路和譯碼分配器語音出口相連，數據采集器的通訊線路和譯碼分配器的數據出口線相連，脈沖表具和數據采集器的采集線相連。
作為對講機使用時，用戶在戶外抄表對講機的鍵盤上按上相應的房號，戶外抄表對講機的單片機處理后在數據通訊線上輸出相應的地址編碼，譯碼分配器的單片機接收到后，經過處理，打開相應的語音開關，將戶外抄表對講機的語音線路和室內對講機的語音線路接通，并通過數據線“告訴”戶外抄表對講機，戶外抄表對講機直接通過語音線路呼叫室內對講機，室內用戶摘機即可對講。
作為戶外抄表使用時，抄表員在戶外抄表對講機的鍵盤上按上相應的表具號碼，戶外抄表對講機的單片機處理后在數據通訊線上輸出相應數據采集器的地址編碼，譯碼分配器的單片機接收到后，經過處理，通過數據線“告訴”戶外抄表對講機，相應的數據開關已經開通，并開通和相應表具的數據采集器數據線路相連的數據開關，戶外抄表對講機接到該信息后，再輸出需要抄表的表具地址編碼，數據采集器收到該信息后，將存儲的相應表具的數據傳送給戶外抄表對講機，戶外抄表對講機接到該數據后，經過處理，通過顯示將該表具數字顯示出來，或者通過通訊接口，將該數字傳送出去，抄表工作完成。
總線式布線方案，其原理如圖7所示。圖中的數據采集器本身帶有譯碼功能。譯碼分配器和室內對講機放在一起，適合于總線制接線方式，其原理框圖8所示。
其中，戶外抄表對講機的語音線路接譯碼分配器的語音入口，戶外抄表對講機數據通訊線路接譯碼分配器的數據入口，室內對講機的線路和譯碼分配器語音出口相連，數據采集器的通訊線路和戶外抄表對講機的通訊線路相連，脈沖表具和數據采集器的采集線相連，每個室內對講機和數據采集器有各自不同的地址。
如果是作為對講機使用，用戶在戶外抄表對講機的鍵盤上按上相應的房號，戶外抄表對講機的單片機處理后在數據通訊線上輸出相應的地址編碼，譯碼分配器的單片機接收到后，和自己的地址比較，如果不同，則不響應，如果相同，則打開相應的語音開關，將戶外抄表對講機的語音線路和室內對講機的語音線路接通，并通過數據線“告訴”戶外抄表對講機，戶外抄表對講機直接通過語音線路呼叫室內對講機，室內用戶摘機即可對講。
如果作為戶外抄表使用，抄表員在戶外抄表對講機的鍵盤上按上相應的表具號碼，戶外抄表對講機的單片機處理后在數據通訊線上輸出相應數據采集器的地址編碼，各數據采集器收到后和自己的地址比較，不同，則不響應，相同則回送戶外抄表對講機響應信息，戶外抄表對講機接到該信息后，再輸出需要抄表的表具地址編碼，數據采集器收到該信息后，將存儲的相應表具的數據傳送給戶外抄表對講機，戶外抄表對講機接到該數據后，經過處理，通過顯示將該表具數字顯示出來，或者通過通訊接口，將該數字傳送出去，抄表工作完成。
本發明中，上述的通訊接口可以采用標準串行通訊方式，也可以采用雙音多頻(DTMF)的語音調制方式，或調頻鑒相(FSK)方式，當采用后面兩種方式通訊時，通訊線和語音線路可以共用。
根據上述描述，本發明的戶外抄表對講系統的結構歸納如下由戶外抄表對講機，譯碼分配器，室內對講機，數字采集器，脈沖表具組成，可以采用兩種連接方式，一種是由戶外對講機連到譯碼分配器，再由譯碼分配器連接到各室內對講機和數字采集器，數字采集器再和脈沖表具連接；一種是由戶外抄表對講機連到各譯碼分配器，再連接到室內對講機(譯碼分配器可以和室內對講機一體)，戶外抄表對講機直接和數字采集器(帶譯碼分配器功能)相連，數字采集器再連接脈沖表具(數字采集器可以和脈沖表具一體)。
圖2為原戶外對講系統中直接總線分布方式的圖示。
圖3為原戶外抄表系統中一個數據器采集多個表具方式的圖示。
圖4為原戶外抄表系統中數據采集器與表具裝在一起方式的圖示。
圖5為本發明總線到譯碼器、譯碼器再到分線方式的圖示。
圖6為本發明總譯碼器的原理框圖。
圖7為本發明總線分布方式的圖示。
圖8為本發明總線分布方式中譯碼分配器原理框圖。
圖9為本發明戶外抄表對講機原理框圖。


圖10為本發明數據采集器和脈沖表具連接原理框圖。
顯示部分采用4位LED 7段數碼顯示，鍵盤采用標準電話鍵盤，鍵盤和顯示采用動態掃描方式顯示和檢測；單片機采用MSP430F147，自帶FLASH存儲器，RAM存儲器和串行接口和大量的I/O接口等；485通訊接口電路采用集成485通訊接口75176，呼叫電路采用交流75V的方波輸出，相當于電話電路的振鈴電流，話路供電提供33V、20mA的直流電流，用于給室內對講機供電，使得室內對講機可以采用普通電話機，話筒采用微型駐極式話筒，揚聲器采用16歐姆，1/2W的小型動圈式揚聲器，雙向放大器采用電話免提專用集成電路MC34018。初始化的房號數據直接存入單片機的FLASH存儲器中。
譯碼分配器的原理框圖如前，其中，通訊接口采用集成485通訊接口75176，單片機采用AT89C51，語音開關采用微型繼電器，數據開關采用CD4052電子開關。
數據采集器和脈沖表具的連接原理框圖如圖10所示。其中，通訊接口采用集成485通訊接口75176，單片機采用AT89C51，非易失性RAM采用AT93C46，脈沖表具采用干簧管輸出形式，表具的最小位指針采用磁性材料作成，該指針轉動一圈，干簧管閉合和斷開一次，干簧管輸出2根線，一根接地，一根接89C51的P1口，P1口初始化時設置為輸入，該系統最多可接8個表，當干簧管閉合時，將P1口相對應的位的電平拉低，斷開時，P1口相對應的位的電平變高。單片機檢測到高和低各一次，就累計一個數，如此將表具的數據記錄下來，存放在非易失性RAM中。
本實施例中的室內對講機采用普通電話機。
本系統的接線方式如下戶外抄表對講機的通訊線和語音線分別接譯碼分配器的數據入口和語音入口，譯碼分配器的語音出口接室內對講機(電話機)的話路線，譯碼分配器的數據出口接數據采集器的數據線。呼叫對講時，用戶按戶外抄表對講機的鍵盤輸入相應的房號，單片機MSP430F147經過和初始化時存入的房號數據比較，將相應的地址顯示在顯示屏上，并將房號編碼成地址信號，通過RS485接口，用串行通訊方式傳送給譯碼分配器的單片機AT89C51，單片機將此地址信號處理后，打開相應的語音開關，并通過RS485接口回傳“已經打開開關”的信號，門口機單片機接收到后，將振鈴信號打開，語音線路上加上了75V的交流電流，通過譯碼分配器打開的開關，送到室內對講機(電話機)的話路線上，室內對講機振鈴，開始呼叫；室內用戶提起電話聽筒(摘機)，戶外抄表對講機的單片機通過摘機檢測電路檢測到摘機信號后，關閉振鈴電流，打開33V的話路直流電流，使得戶外抄表對講機的雙向放大器(免提電路)開始工作，并且室內對講機也同時得到電流，正常工作，戶外人員和室內用戶可以對講；當室內用戶掛機時，戶外抄表對講機的單片機檢測到摘機電路的掛機信號，將33V直流電流關閉，并同時通過RS485通訊接口向譯碼分配器的單片機傳送“斷開話路”的命令，譯碼分配器的單片機接收到該命令后，關斷相應的語音開關，一次呼叫完成。
以上連接有語音通路和通訊(數字)通路，當通訊采用音頻或音頻調制方式時(如雙音多頻DTMF，調頻鑒相FSK)，通訊信號可以在語音通路上傳遞，語音和通訊通路合二為一。
權利要求
1.一種戶外抄表呼叫系統，由戶外抄表對講機、譯碼分配器、室內對講器、表具數據采集器、脈沖表具和相互之間的連線組成，其特征在于戶外對講機的戶外機分別設置有語音線及室內機的房號按鍵、數據通信線及室內脈沖表具號按鍵或數據通信接口、顯示器，這些房號或表具號設置有相應的地址碼，與總線連接；譯碼分配器與各相應房號的室內機的語音線路連接，并接入語音總線，構成戶外對講機和室內對講機的語音通道；譯碼分配器又與各相應表具號的表具數據采集器的通信線路連接，并用通信協議規定的信號和表具數據采集器建立通信，構成戶外抄表器與室內表具之間的數據傳輸通道。
2.根據權利要求1所述的戶外抄表呼叫系統，其特征在于戶外抄表對講機的語音線路接譯碼分配器的語音入口，戶外抄表對講機數據通訊線路接譯碼分配器的數據入口，室內對講機的線路和譯碼分配器語音出口相連，數據采集器的通訊線路和譯碼分配器的數據出口線相連，脈沖表具和數據采集器的采集線相連。
3.根據權利要求1所述的戶外抄表呼叫系統，其特征在于戶外抄表對講機的語音線路接譯碼分配器的語音入口，戶外抄表對講機數據通訊線路接譯碼分配器的數據入口，室內對講機的線路和譯碼分配器語音出口相連，數據采集器的通訊線路和戶外抄表對講機的通訊線路相連，脈沖表具和數據采集器的采集線相連，每個室內對講機和數據采集器有各自不同的地址。
4.根據權利要求1所述的戶外抄表呼叫系統，其特征在于語音通道和數據通道中，通訊采用音頻或音頻調制方式，使數據通訊信號在語音通路上傳輸，實現語音和數據通訊合二為一。
全文摘要
本發明涉及一種戶外抄表對講系統，由戶外抄表對講機、譯碼分配器、室內對講機、表具數據采集器、脈沖表具和相互之間的連線組成。具體實施可以總線到譯碼器、再由譯碼器到各分線的方式，也可以是總線分布方式(即各譯碼器相互獨立)。本系統可將戶外對講和抄表兩種功能合二為一，與原來的獨立的呼叫系統和抄表系統相比，可降低成本，且方便客戶使用。
文檔編號H04L29/06GK1458799SQ0312880
公開日2003年11月26日 申請日期2003年5月26日 優先權日2003年5月26日
發明者沈建 申請人:沈建