專利名稱：智能化水、電、氣三表電話網遠程集中抄表系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于住宅小區智能化管理領域，具體涉及一種利用公共電話網實現水，電，氣三表遠程智能集中抄表系統。
大樓智能化三表遠程集中抄表系統在我國已得到普遍應用，其通訊方式歸納為總線(或專線)通訊和載波通訊。總線(或專線)通訊在其實施應用中，大樓的每個住戶都必須連接多根通訊專線到三表遠程集中抄表系統。因此，大樓智能化三表電話網遠程集中抄表系統的安裝和實現極為復雜，特別對于住戶數目較多的大樓，這個問題尤其突出。新建大樓的設計必須為其通訊線預留專用通道，無形中也增加了建筑成本，舊大樓三表遠程集中抄表系統的安裝和實現則需穿墻鑿洞，不僅費時費工，而且有礙大樓美觀。從長遠的觀點來看，總線(或專線)通訊的三表遠程集中抄表系統還存在著一個重大隱患，即專用通訊線路的維護和維修，(假若老鼠咬斷一根通訊線，維護人員就得花費許多時間去檢修)，因此增加許多潛在的費用。載波通訊的信號質量和抗干擾能力在很大程度上取決所在電力網的環境，不良的電力網的環境將導致載波通訊不同程度上的失真。因此，不能確保在任何電力網環境中，載波通訊都能準確地傳輸數據。另外，總線(或專線)通訊和載波通訊的三表遠程集中抄表系統都必須具有一套編碼和譯碼電路來實現住戶的地址編碼和地址譯碼，使系統結構復雜化，增加了故障潛在因素，降低了系統可靠性。
本發明的目的在于針對現有技術存在的上述不足，提供一種水、電、氣三表電話網智能集中抄表系統方案，充分利用現有的公共電話網替代傳統三表遠程集中抄表系統復雜的總線(或專線)線路來實現信號通訊，利用現有的公共電話網的地址資源一住戶的電話號碼替代傳統遠程集中三表抄表系統復雜的編碼和譯碼電路來實現住戶的地址編碼和地址譯碼。由于充分利用了高度發達的高質量的電話網資源，使電話網遠程集中三表抄表系統結構合理簡單，降低了故障潛在因素，增加了系統可靠性，地域擴展可到地球上任何可通電話的角落，并可充分利用電話網資源所具備的先進特性擴展電話網遠程集中三表抄表系統的功能。
本發明的技術方案如下智能化三表電話網遠程集中抄表系統，包括公共電話網，物管中心計算機，每戶的住戶前端機及水，電，氣三表。其特征在于它以公共電話網為通訊中樞，物管中心計算機通過主機與電話網接口接入公共電話網，每戶的住戶前端機通過電話收發器也接入公共電話網。每戶的水，電，氣三表通過住戶前端機的多路信號采集器分別連入每戶的住戶前端機。
物管中心計算機和每戶的住戶前端機以公共電話網為中心構成了一個廣域電話網遠程集中抄表系統。住戶前端機是一臺由微電腦芯片組成的專用數據采集和管理器，用于采集和管理每戶三表數據。物管中心計算機為一臺IBM PC 486或586兼容機(或其組成的計算機網絡)，用于收集和管理整個智能化三表電話網遠程集中抄表系統中全部用戶的三表數據。通過公共電話網及公共電話網的地址資源一住戶的電話號碼，物管中心計算機和每戶的住戶前端機可方便可靠地相互通訊，將每戶的住戶前端機采集的三表數據傳送到物管中心計算機，物管中心計算機將計算出的三表帳單反傳回每戶的住戶前端機。
物管中心計算機的主機與電話網接口是一臺DATA/VOICE MODEM，外接公共電話網電話線，將物管中心計算機連入公共電話網，內接物管中心計算機串口。住戶前端機則利用現有的住戶電話線路，通過電話收發器并聯在住戶電話機的電話線上，電話收發器是住戶前端機與公共電話網的數據/語音發送接收接口。
住戶前端機包括電話收發器，信號分辨控制器，語音答錄機，帳單管理器，帳單液晶顯示屏15，采集數據管理器18，采集數據液晶顯示屏19，后備管理器16，后備液晶顯示屏17，用戶鍵盤13，微處理機12，多路信號采集器20。
電話收發器9外接公共電話網1的電話線并與住戶電話機8并連，內接信號分辨控制器10。
信號分辨控制器10分別與帳單管理器14，采集數據管理器18和語音答錄機11相連，用于信號的分辨和控制，分辨和處理電話收發器接收到的信號來源。如果信號來自普通電話信號(住戶前端機與住戶電話機并聯在同一根電話線上)，則住戶前端機無任何響應，讓住戶電話機響應，實現住戶電話機原有的作用；如果信號分辨控制器分辨出由物管中心計算機傳來的特殊代碼，即信號來自物管中心計算機，則啟動住戶前端機響應。首先區分信號的類型數據信號或語音信號。如果是語音信號，則啟動語音答錄機處理接收到的語音信號；如果是數據信號，再判斷數據信號的作用。如果是請求數據發送信號，則啟動采集數據管理器向電話收發器發送三表數據；如果是請求數據接收信號，則啟動帳單管理器接收由電話收發器傳來的三表帳單。
住戶前端機的多路信號采集器外接智能水，電，氣三表，內接采集數據管理器，它將本次采集的水，電，氣三表的度數傳送到采集數據管理器。采集數據管理器由電可擦除EPROM和控制電路組成，用于存儲和管理本次采集的三表數據。由多路信號采集器采集三表數據，由采集數據液晶顯示屏向住戶顯示本次的三表采集數據，由信號分辨控制器通過電話收發器向物管中心計算機發送本次的三表采集數據，當采集數據管理器接收到新采集的三表數據后，由后備管理器后備存儲管理上次采集的三表數據。
住戶前端機的帳單管理器與信號分辨控制器，帳單液晶顯示屏和后備管理器相連，由電可擦除EPROM和控制電路組成，用于后備存儲管理三表收費帳單。由信號分辨控制器通過電話收發器接收物管中心計算機傳來的本次三表收費帳單，由帳單液晶顯示屏向住戶顯示本次三表收費帳單，當帳單管理器接收到新的三表收費帳單后，由后備管理器后備存儲管理上次三表收費帳單。
住戶前端機的后備管理器與采集數據管理器，帳單管理器和后備液晶顯示屏相連，由電可擦除EPROM和控制電路組成，用于后備存儲和管理歷來的三表采集數據和收費帳單。由采集數據管理器提供上次的的三表采集數據，由帳單管理器提供上次的三表收費帳單，由后備液晶顯示屏向住戶顯示歷來采集的三表數據和收費帳單，是一個地地道道的三表采集數據和收費帳單的后備存儲和查詢管理器。
住戶前端機的語音答錄機與信號分辨控制器相連，由一臺語音答錄機(或接口)組成，用于處理物管中心計算機由信號分辨控制器通過電話收發器傳來的語音信號，如欠費通知等功能擴充。
住戶前端機的用戶鍵盤與微處理機相連，是一個人機交互接口，用于接受住戶向住戶前端機的微處理機發送的各種操作命令住戶前端機的微處理機的數據和信號線分別與帳單管理器，采集數據管理器，后備管理器，用戶鍵盤，語音答錄機和信號分辨控制器相連，由單片機和外圍電路組成，是各部件數據和信號的處理和控制中心。
本智能化三表電話網遠程集中抄表系統主要功能如下1.自動采集每戶水，電，氣三表的度數。每戶的住戶前端機是一臺專用三表數據采集管理器，通過多路信號采集器，住戶前端機將自動采集到每戶的智能水，電，氣三表的度數。
2.自動收集各住戶前端機新采集到的三表數據。物管中心計算機將按進程(時間)表，根據各住戶的電話號碼(公共電話網的地址資源)通過公共電話網自動撥號，分別與各住戶前端機建立呼叫連接，向各戶住戶前端機發送請求數據發送信號并接收住戶前端機發送的新采集到的三表數據。
3.自動集中管理各戶三表采集數據和自動計算各戶三表收費帳單。物管中心計算機是自動收集和管理整個智能化三表電話網遠程集中抄表系統中全部住戶的三表數據和自動計算其三表收費帳單的管理控制中心。
4.自動向各住戶前端機分別發送計算出的三表收費帳單。物管中心計算機將按進程(時間)表，根據各住戶的電話號碼(公共電話網的地址資源)通過公共電話網自動撥號，分別與各住戶前端機建立呼叫連接，向各戶的住戶前端機分別發送請求數據接收信號并向住戶前端機發送各戶的三表收費帳單。
5.自動后備存儲和管理歷來的三表采集數據和收費帳單。后備管理器將后備存儲在采集數據管理器中的每次三表采集數據和在帳單管理器中的每次三表收費帳單，由后備液晶顯示屏向住戶顯示，是一個地地道道的三表采集數據和收費帳單的后備存儲及查詢管理器。
6.自動定時執行欠費催繳通知。物管中心計算機對欠費的住戶，將按進程(時間)表定時，根據欠費住戶的電話號碼通過公共電話網自動撥號與欠費住戶的電話機建立呼叫連接，物管中心計算機利用M0DEM的VOICE語音功能與欠費住戶在電話中對話，發出欠費催繳通知。若欠費住戶的電話機無應答，則啟動語音答錄機處理接收到的欠費催繳通知。
本發明的特點是1.充分利用現有的公共電話網替代傳統水、電、氣三表遠程集中抄表系統復雜的總線(或專線)來實現信號通訊。
2.充分利用現有的公共電話網高質量的數據和語音通訊能力，克服了載波通訊的信號質量和抗干擾能力在很大程度上取決所在電力網環境的弱點。
3.充分利用現有的公共電話網的地址資源—住戶的電話號碼替代傳統遠程集中三表抄表系統復雜的編碼和譯碼電路來實現住戶的地址編碼和地址譯碼。
4.充分利用電話網資源所具備的先進特性擴展電話網遠程集中三表抄表系統的功能。如自動定時欠費催繳通知，語音答錄機等。
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明
圖1為本發明的總體結構框圖。
圖2為本發明住戶前端機的功能結構框圖。
1.公共電話網2.物管中心計算機3.住戶前端機4.電話網接口5.水表6.電表7.氣表8.電話機9.電話收發器10.號分辨控制器11.語音答錄機12.微處理機13.鍵盤14.帳單管理器15.帳單液晶顯示屏16.后備管理器17.后備液晶顯示屏18.采集數據管理器19.采集數據液晶顯示屏20.多路信號采集器本系統各部分均可采用市售的普通元部件，例如物管中心計算機可采用IBM PC486或586兼容機；主機與電話網接口可采用Hayes Accura366 DATA/VOICE MODEM；住戶前端機的邏輯控制電路由普通74LS芯片根據不同的邏輯功能組成；電話收發器可利用任何普通電話機的接收發送電路；帳單管理器，采集數據管理器和后備管理器的電可擦除EPROM可采用M22864A E2PROM；帳單液晶顯示屏，采集數據液晶顯示屏，后備液晶顯示屏和用戶鍵盤的譯碼電路可采用8297芯片；用戶鍵盤可采用導電橡膠按鍵；帳單液晶顯示屏，采集數據液晶顯示屏，后備液晶顯示屏的顯示液晶屏可采用單行或雙行普通顯示液晶屏或數碼管。
實施例如圖1所示，智能化水、電、氣三表電話網遠程集中抄表系統，包括公共電話網1，物管中心計算機2，每戶的住戶前端機3及智能水表5，電表6，氣表7。它以公共電話網1為通訊中樞，物管中心計算機2通過主機與電話網接口4接入公共電話網1，如圖2所示，每戶的住戶前端機3通過電話收發器9也接入公共電話網1，與住戶電話機8并聯在同一根電話線上。水表5，電表6，氣表7通過住戶前端機3的多路信號采集器20連接進住戶前端機3。
如圖2所示，住戶前端機包括電話收發器9，信號分辨控制器10，語音答錄機11，帳單管理器14，帳單液晶顯示屏15，采集數據管理器18，采集數據液晶顯示屏19，后備管理器16，后備液晶顯示屏17，用戶鍵盤13，微處理機12，多路信號采集器20。住戶前端機3的信號分辨控制器10分別與帳單管理器14，采集數據管理器18和語音答錄機11相連，用于信號的分辨和控制處理。住戶前端機3的采集數據管理器18分別與信號分辨控制器10，多路信號采集器20，采集數據液晶顯示屏19和后備管理器16相連，用于存儲和處理本次采集的三表數據。住戶前端機3的帳單管理器14分別與信號分辨控制器10，帳單液晶顯示屏15和后備管理器16相連，用于存儲和處理本次三表收費帳單。住戶前端機3的后備管理器16分別與采集數據管理器18，帳單管理器14和后備液晶顯示屏17相連，用于后備存儲和管理歷來的三表采集數據和收費帳單。住戶前端機3的多路信號采集器20外接智能水表5，電表6，氣表7，內接采集數據管理器18，是一個三表數據自動采集器，將本次采集的智能水，電，氣三表的度數傳送到采集數據管理器18。住戶前端機3的語音答錄機11與信號分辨控制器10相連，用于處理物管中心計算機2由信號分辨控制器10通過電話收發器9傳來的語音信號。住戶前端機3的用戶鍵盤13與微處理機12相連，是一個人機交互接口，用于接受住戶的各種操作命令。住戶前端機3的微處理機12的數據和信號線分別與帳單管理器14，采集數據管理器18，后備管理器16，用戶鍵盤13，語音答錄機11和信號分辨控制器10相連，是各部件數據和信號的處理和控制中心。
本智能化三表電話網遠程集中抄表系統工作原理是物管中心計算機是自動收集和管理系統中全部住戶的三表數據和自動計算其收費帳單的管理控制中心，每戶的住戶前端機是每戶三表數據自動采集器和三表數據及收費帳單的專用管理器。物管中心計算機將按進程(時間)表，充分利用現有的公共電話網的通訊功能和公共電話網的地址資源--住戶的電話號碼，分別與每戶的住戶前端機相互通訊，實現智能化三表電話網遠程集中抄表工作。具體按下面幾步進行1.住戶前端機將自動采集每戶的水，電，氣三表的度數并由后備管理器后備存儲住戶前端機上次采集的水，電，氣三表的度數。
2.物管中心計算機將按進程(時間)表，根據各住戶的電話號碼(公共電話網的地址資源)通過公共電話網自動撥號，分別與各住戶前端機建立呼叫連接，向每戶的住戶前端機發送請求數據發送信號并接收住戶前端機傳出的新采集到的三表數據。
3.物管中心計算機收集完系統中全部住戶的三表數據后，自動計算出各戶的三表收費帳單。
4.物管中心計算機將按進程(時間)表，根據各住戶的電話號碼(公共電話網的地址資源)通過公共電話網再次自動撥號，分別與各住戶的前端機建立呼叫連接，向各戶住戶前端機發送請求數據接收信號并向住戶前端機發送各戶的三表收費帳單。每戶的住戶前端機將接收自己的三表收費帳單并由后備管理器后備存儲上次的三表收費帳單。
5.物管中心計算機對欠費的住戶，將按進程(時間)表定時，根據欠費住戶的電話號碼通過公共電話網自動撥號與欠費住戶的電話機建立呼叫連接，物管中心計算機利用MODEM的VOICE語音功能與欠費住戶在電話中對話，發出欠費催繳通知。若欠費住戶的電話機無應答，則在語音答錄機留言欠費催繳通知。
權利要求
1.智能化三表電話網遠程集中抄表系統，包括公共電話網(1)，物管中心計算機(2)，住戶前端機(3)及水，電(5、6、7)，氣三表，其特征在于它以公共電話網.(1)為通訊中樞，物管中心計算機(2)通過主機與電話網接口(4)接入公共電話網(1)，每個住戶前端機(3)通過電話收發器(9)也接入公共電話網(1)，每戶水，電，氣(5、6、7)三表通過住戶前端機的多路信號采集器分別連入每戶的住戶前端機(3)。
2.根據權利要求1所述的智能化三表電話網遠程集中抄表系統，其特征在于住戶前端機包括電話收發器(9)，信號分辨控制器(10)，語音答錄機(11)，帳單管理器(14)，帳單液晶顯示屏(15)，采集數據管理器(18)，采集數據液晶顯示屏(19)，后備管理器(16)，后備液晶顯示屏(17)，用戶鍵盤(13)，微處理機(12)，多路信號采集器(20)；電話收發器(9)外接公共電話網電話線并與住戶電話機(8)并連，內接信號分辨控制器(10)；信號分辨控制器(10)分別與帳單管理器(14)，采集數據管理器(18)和語音答錄機(11)相連；后備管理器(16)與帳單管理器(14)和采集數據管理器(18)相連；多路信號采集器(20)外接水，電，氣三表(5、6、7)，內接采集數據管理器(18)；微處理機(12)的數據和信號線分別與帳單管理器(14)，采集數據管理器(18)，后備管理器(16)；用戶鍵盤(13)和信號分辨控制器(10)相連。
3.根據權利要求2所述的智能化三表電話網遠程集中抄表系統，其特征在于公共電話網包括電信局的市話網，小區自備小型交換機的局部電話網或單位團體的集團電話網。
全文摘要
智能化水、電、氣三表電話網遠程集中抄表系統,它以公共電話網為通訊中樞,物管中心計算機通過主機與電話網接口接入公共電話網,每個住戶前端機通過電話收發器也接入公共電話網,每戶三表通過住戶前端機的多路信號采集器分別連入住戶前端機。本系統利用公共電話網實現信號通訊,利用現有住戶的電話號碼來實現住戶的地址編碼和地址譯碼,結構合理,可靠性高,地域擴展性廣,安裝、維護簡單,成本低,并具備很強的功能擴展性。
文檔編號H04M15/00GK1248695SQ9911503
公開日2000年3月29日 申請日期1999年7月23日 優先權日1999年7月23日
發明者李莊, 李福建 申請人:李莊, 李福建