專利名稱：一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種網絡預付費燃氣表的數據管理傳輸裝置，尤其是能構建現場無線數據傳輸路徑和實現遠傳管理功能的網絡數據集中器。
背景技術：
目前，公知的燃氣表管理系統數據集中器，一般本身不具備構建現場無線路由網絡的功能，都是通過GPRS方式，從主站服務器獲取路由通信信令，再通過無線RF方式，傳遞信號給表具網絡系統后，再由用戶表具傳遞，最終到達目標表具，實現通信。由于燃氣表都使用普通5號電池供電，對功耗有嚴格的要求，采用燃氣表本身作為中繼，在無線通信時， 很難做到降低功耗，尤其是集中器附近的燃氣表，時常被充當中繼傳遞信號，無線通信非常頻繁，功耗較大，而離集中器較遠的燃氣表，很少被充當中繼，功耗較小，所以功耗不均現象，在所難免。另一方面，在用戶不知情的情況下，就使用用戶表具中繼通信，消耗電池電能，在某種意義上說，也就間接侵害了用戶的利益。
實用新型內容為了克服現有的網絡數據集中器不能自動組網，并且利用表具中繼通信，造成表具功耗不均現象，本實用新型提供一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，該集中器不僅能自動組網采集器，而且能為每個燃氣表組建路由并存儲起來，以供主站服務器召測表具時使用，這樣，服務器發送的通信信令也就省去了路由，方便了對表具的通信管理。解決問題的技術手段一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，包括主控制器， 主控制器連接有存儲燃氣表數據的閃存，其特征在于，所述主控制器連接有與服務器通信的GPRS模塊以及與燃氣表數據采集器進行召表通信的無線通信模塊，GPRS模塊連接GPRS 天線，無線通信模塊連接無線RF天線。所述的主控制器連接有與手持抄表機通信的紅外通信模塊。所述主控制器以UART接口與無線通信模塊及GPRS模塊相連。所述主控制器連接有時鐘模塊，時鐘模塊通過電池供電。所述主控制器以SPI接口與閃存相連。所述主控制器、無線通信模塊以及閃存都通過第一穩壓模塊供電，第一穩壓模塊提供3. 3V直流電源輸出，第一穩壓模塊連接降壓整流模塊，降壓整流模塊連接市電。所述的GPRS模塊通過第二穩壓模塊供電，第二穩壓模塊提供3. 9V直流電源輸出，第二穩壓模塊連接降壓整流模塊，降壓整流模塊連接市電。所述主控制器連接用于向計算機輸出工作信息的數字接口。所述主控制器以I2C接口與時鐘模塊相連。本實用新型的網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器針對加裝了數據采集器的燃氣表系統，先由手持抄表機起動數據集中器通過無線通信模塊自動組網采集器，也就是數據集中器先對所有采集器進行輪巡召測通信，通信成功的采集器被列為一級網絡，再利用一級網絡，組建二級網絡，依此類推，最終完成對所有采集器的組網。在對采集器組網完成后，數據集中器利用采集器網絡對燃氣表組網，并存儲每個燃氣表的通信路徑。所有組網完成后，數據集中器接收到服務器發送的召表指令時，就自動調用目標燃氣表的路由，進行召表通信。針對每個不同的燃氣表，數據集中器采用不同的無線前導碼進行通信，使通信信令沿著指定的路徑傳輸，而不影響其它附近的表具和采集器。數據集中器通過GPRS模塊，與服務器保持網絡連接；采用無線通信模塊，對采集器或燃氣表進行無線召表通信；利用紅外通信模塊與手持抄表機通信；主控制器選用 ARM7,滿足應用需求。同時，數據集中器還包括時鐘模塊，為整個數據集中器網絡系統提供精準的時間，以便對燃氣表進行校時。為維護整個無線通信網絡的健壯性和穩定性，數據集中器還會向服務器反饋路由信息，當無線通信鏈路發生故障后，方便工程人員維護和檢修。本實用新型可以使無線召表通信鏈路，專路專用，不使有效信號覆蓋范圍內的燃氣表盲目喚醒通信，使網絡內所有燃氣表功耗平均。同時，多條路由也保證了無線通信的可靠性。
圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
如圖1，降壓整流模塊，將市電輸入轉成低壓直流輸出后，向第一穩壓模塊和第二穩壓模塊提供穩定可靠的直流電源。其中，第一穩壓模塊將直流電源再次調壓后輸出3. 3V， 供主控制器、無線通信模塊、閃存和紅外通信模塊使用；無線通信模塊本實施例選用松下的 RF模塊；主控制器本實施例選用NXP的LPC1758微處理器；GPRS模塊本實施例選用中信的ME3000，閃存選用Flash存儲芯片MX25L3205DM2I，第二穩壓模塊將直流電源再次調壓后輸出3. 9V，供GPRS模塊使用，SIM卡安裝在GPRS模塊上，SIM卡選用中國移動開通GPRS 網絡服務的SIM卡。電池向時鐘模塊供電，電池選用3. 6V的鋰電池。主控制器通過無線通信模塊對燃氣表進行召表通信，同樣主控制器也是通過無線通信模塊對數據采集器進行組網，數據采集器是實現加裝在燃氣表網絡中，響應數據集中器組網，使數據集中器能顧不得完成組網。最終組網完成后，針對每個燃氣表，數據集中器構建多條通信路由，并將路由信息存儲在閃存上。主控制器通過GPRS模塊，經過SIM卡驗證，利用GPRS網絡與服務器遠程聯網，主控制器接收到服務器的召表通信指令后，從閃存讀取燃氣表的通信路由信息，再利用無線通信模塊實施現場召表，召表獲得燃氣表數據后，同樣通過GPRS模塊將燃氣表數據以GPRS方式發回給服務器，最終實現遠程抄表管理等各種業務應用。另外，主控制器提供與計算機的數字接口，本實施例選用USB轉串口，實時向計算機輸出工作信息，便于運行故障診斷；無線RF天線與無線模塊相連；GPRS天線與GPRS模塊相連。無線通信模塊是通過UART 口與主控制器相連，交互數據，由此，當無線召表通信完成后，主控制器可設置無線通信模塊進入休眠模式。當主控制器接收到服務器的召表指令后，又能將無線通信模塊喚醒，進入工作狀態。GPRS模塊同樣是通過UART 口與主控制器相連，采用標準的AT指令通信，交互數據，可利用GPRS與服務器聯網通信，在登錄成功后，每5分鐘向服務器提供心跳連接。當服務器故障，丟失連接后，可以重新起動模塊進行重復連接，直到連接成功。閃存是通過SPI接口與主控制器相連，交互數據，由此，主控制器將配置參數及抄表所得數據進行存儲。閃存提供了 12M字節的存儲容量，而且掉電后不丟失，從而，主控制器可以通過閃存存儲一年的小時凍結數據，以供服務器隨時讀取查詢。時鐘模塊是通過I2C接口與主控制器相連，交互數據，由此獲得精準的時鐘，確保了對燃氣表校時的準確性。第一穩壓模塊和第二穩壓模塊都采用開關電源管理芯片LM22676。，模塊電路中的續流二級管，要采用硝特基二級管為宜。兩路穩壓模塊分別提供3. 3V和3. 9V電壓，供各電路模塊使用。紅外通信模塊包含紅外接收發送燈管，由此提供紅外接口，通過紅外接口，能夠接收手持抄表機終端的操作指令，執行組網采集器及燃氣表操作，設置相關參數。
權利要求1.一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，包括主控制器，主控制器連接有存儲燃氣表數據的閃存，其特征在于，所述主控制器連接有與服務器通信的GPRS模塊以及與燃氣表數據采集器進行召表通信的無線通信模塊，GPRS模塊連接GPRS天線，無線通信模塊連接無線RF天線。
2.根據權利要求1所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述的主控制器連接有與手持抄表機通信的紅外通信模塊。
3.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器以UART接口與無線通信模塊及GPRS模塊相連。
4.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器連接有時鐘模塊，時鐘模塊通過電池供電。
5.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器以SPI接口與閃存相連。
6.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器、無線通信模塊以及閃存都通過第一穩壓模塊供電，第一穩壓模塊提供 3. 3V直流電源輸出，第一穩壓模塊連接降壓整流模塊，降壓整流模塊連接市電。
7.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述的GPRS模塊通過第二穩壓模塊供電，第二穩壓模塊提供3. 9V直流電源輸出，第二穩壓模塊連接降壓整流模塊，降壓整流模塊連接市電。
8.根據權利要求1或2所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器連接用于向計算機輸出工作信息的數字接口。
9.根據權利要求4所述的一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，其特征在于，所述主控制器以I2C接口與時鐘模塊相連。
專利摘要本實用新型公開了一種網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器，包括主控制器，主控制器連接有存儲燃氣表數據的閃存，主控制器連接有與服務器通信的GPRS模塊以及與燃氣表數據采集器進行召表通信的無線通信模塊。本實用新型的網絡預付費燃氣表的網絡數據集中器針對加裝了數據采集器的燃氣表系統，由手持抄表機起動數據集中器通過無線通信模塊自動組網采集器，完成采集器組網后，數據集中器利用采集器網絡對燃氣表組網，并存儲每個燃氣表的通信路徑。數據集中器接收到服務器發送的召表指令，調用目標燃氣表的路由進行召表通信。針對不同燃氣表，數據集中器采用不同無線前導碼進行通信，使通信信令沿著指定路徑傳輸，而不影響其它附近的表具和采集器。
文檔編號H04W40/10GK202043292SQ201120130459
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者應英武, 章鳳祥, 許宛菁 申請人:浙江威星智能儀表股份有限公司