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1、(10)申请公布号 CN 103761848 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103761848 A (21)申请号 201410003179.6 (22)申请日 2014.01.03 G08C 17/02(2006.01) (71)申请人 北京润锋思创科技有限公司 地址 100000 北京市朝阳区北四环中路 6 号 华亭 E29B (72)发明人 王凡 沈朝峰 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 胡彬 (54) 发明名称 一种数据集中采集的抄控表系统 (57) 摘要 本发明提供一种数据集中采集的抄控表系 统， 包括管理计算机、 通讯模块、 。
2、数据集中采集器 和至少一个安装到用户的抄控终端， 其中， 所述管 理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连 接， 用于发送采集指令， 所述数据集中采集器与抄 控终端无线连接， 所述抄控终端用于根据所述采 集指令采集信息数据， 并通过所述数据集中采集 器和通讯模块将信息数据发送到管理计算机， 以 简化用户操作实现数据集中采集， 而且实现真正 意义上的足不出户、 智能抄表。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103761848 A C。
3、N 103761848 A 1/2 页 2 1. 一种数据集中采集的抄控表系统， 其特征在于， 包括， 管理计算机、 通讯模块、 数据集 中采集器和至少一个安装到用户的抄控终端， 其中， 所述管理计算机通过通讯模块与所述 数据集中采集器连接， 用于发送采集指令， 所述数据集中采集器与抄控终端无线连接， 所述 抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据， 并通过所述数据集中采集器和通讯模块将 信息数据发送到管理计算机。 2. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述数据集中采集器包括 ： 电源管理单元， 用于为系统提供稳定电压， 进行供电 ； 无线收发模块， 与主控单片机连接， 用于根据。
4、发送控制指令将所述主控单片机加密后 的采集指令发送到所述抄控终端， 还用于根据接收控制指令接收所述抄控终端的信息数 据， 并发送到主控单片机 ； 报警装置， 与主控单片机连接， 用于根据主控单片机的报警控制指令进行报警提示 ； 串口单元， 与主控单片机连接， 用于将所述管理计算机发送的采集指令发送到主控单 片机， 还用于将所述主控单片机封装加密后的信息数据无线发送到通讯模块 ； 所述主控单片机， 用于对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密， 还用于对所述 无线收发模块发送的信息数据进行封装加密， 并发送到所述串口单元， 还用于产生接收控 制指令和发送控制指令， 还用于根据报警信息产生报警控制。
5、指令。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述主控单片机采用电子密本ECB方式进 行加密后传输信息数据， 加密算法采用密钥的 64bit 分组的标准密码算法。 4. 根据权利要求 2 所述的系统， 其特征在于， 所述电源管理单元， 用于按预设时间间隔进行供电。 5. 根据权利要求 4 所述的系统， 其特征在于， 所述电源管理单元包括 ： 9V 电源模块、 三 端稳压芯片、 开关三极管和继电器， 所述三端稳压芯片与所述 9V 电源模块和继电器分别连 接， 所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、 发射极接地、 基极通过电阻与所述主控单 片机连接。 6. 根据权利要求 2-5 任一项所。
6、述的系统， 其特征在于， 所述报警装置包括 ： 状态指示单 元、 液晶显示模块和语音报警器中的任意一种或几种的组合， 其中 ： 状态指示单元， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的状态控制指令进 行状态指示 ； 液晶显示模块， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的显示控制指令进 行状态显示 ； 语音报警器， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的语音控制指令进行 语音提示 ； 所述主控单片机还用于根据信息数据产生状态控制指令、 显示控制指令和语音控制指 令。 7. 根据权利要求 2-5 任一项所述的系统， 其特征在于 ： 所述数据集中采集器还包括数 据存储器，。
7、 与所述主控单片机连接， 用于存储所述主控单片机通过所述无线收发模块获取 的信息数据。 8. 根据权利要求 2-5 任一项所述的系统， 其特征在于 ： 所述数据集中采集器还包括键 盘单元， 与所述主控单片机连接， 用于响应所述键盘的输入， 并将所述输入的键盘值传输给 权 利 要 求 书 CN 103761848 A 2 2/2 页 3 所述主控单片机 ； 所述主控单片机， 还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。 9. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 还包括数据采集中继器， 与所述数据集中 采集器和抄控终端分别无线连接。 10.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于 ： 所述。
8、通讯模块为GPRS通讯模块或GSM通 讯模块。 权 利 要 求 书 CN 103761848 A 3 1/6 页 4 一种数据集中采集的抄控表系统 技术领域 0001 本发明实施例涉及自动化仪表技术领域， 尤其涉及一种数据集中采集的抄控表系 统。 背景技术 0002 传统的三表 （燃气表、 水表和电表） 抄表手段为人工抄表， 即工作人员入户抄表， 这 种抄表方式不仅效率低， 还容易出错， 而且工作量非常巨大， 人力成本很高， 并且还有入户 抄表难的问题。 发明内容 0003 本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统， 以简化用户操作实现数据集中采 集， 而且实现真正意义上的足不出户、 智能抄表。。
9、 0004 本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统， 包括， 管理计算机、 通讯模块、 数据 集中采集器和至少一个安装到用户的抄控终端， 其中， 所述管理计算机通过通讯模块与所 述数据集中采集器连接， 用于发送采集指令， 所述数据集中采集器与抄控终端无线连接， 所 述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据， 并通过所述数据集中采集器和通讯模块 将信息数据发送到管理计算机。 0005 其中， 所述数据集中采集器包括 ： 0006 电源管理单元， 用于为系统提供稳定电压， 进行供电 ； 0007 无线收发模块， 与主控单片机连接， 用于根据发送控制指令将所述主控单片机加 密后的采集指令发送到所述。
10、抄控终端， 还用于根据接收控制指令接收所述抄控终端的信息 数据， 并发送到主控单片机 ； 0008 报警装置， 与主控单片机连接， 用于根据主控单片机的报警控制指令进行报警提 示 ； 0009 串口单元， 与主控单片机连接， 用于将所述管理计算机发送的采集指令发送到主 控单片机， 还用于将所述主控单片机封装加密后的信息数据无线发送到通讯模块 ； 0010 所述主控单片机， 用于对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密， 还用于对 所述无线收发模块发送的信息数据进行封装加密， 并发送到所述串口单元， 还用于产生接 收控制指令和发送控制指令， 还用于根据报警信息产生报警控制指令。 0011 其中，。
11、 所述主控单片机采用电子密本 ECB 方式进行加密后传输信息数据， 加密算 法采用密钥的 64bit 分组的标准密码算法。 0012 其中， 所述电源管理单元， 用于按预设时间间隔进行供电。 0013 其中， 所述电源管理单元包括 ： 9V 电源模块、 三端稳压芯片、 开关三极管和继电 器， 所述三端稳压芯片与所述 9V 电源模块和继电器分别连接， 所述开关三极管的集电极与 所述继电器连接、 发射极接地、 基极通过电阻与所述主控单片机连接。 0014 其中， 所述报警装置包括 ： 状态指示单元、 液晶显示模块和语音报警器中的任意一 说 明 书 CN 103761848 A 4 2/6 页 5 。
12、种或几种的组合， 其中 ： 0015 状态指示单元， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的状态控制指 令进行状态指示 ； 0016 液晶显示模块， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的显示控制指 令进行状态显示 ； 0017 语音报警器， 与所述主控单片机连接， 用于根据所述主控单片机的语音控制指令 进行语音提示 ； 0018 所述主控单片机还用于根据信息数据产生状态控制指令、 显示控制指令和语音控 制指令。 0019 其中， 所述数据集中采集器还包括数据存储器， 与所述主控单片机连接， 用于存储 所述主控单片机通过所述无线收发模块获取的信息数据。 0020 其中， 所。
13、述数据集中采集器还包括键盘单元， 与所述主控单片机连接， 用于响应所 述键盘的输入， 并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机 ； 0021 所述主控单片机， 还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。 0022 其中， 还包括数据采集中继器， 与所述数据集中采集器和抄控终端分别无线连接。 0023 其中， 所述通讯模块为 GPRS 通讯模块或 GSM 通讯模块。 0024 本发明提供一种数据集中采集的抄控表系统， 通过管理计算机发送采集指令， 所 述管理计算机通过通讯模块与所述数据集中采集器连接， 所述数据集中采集器与抄控终端 无线连接， 从而使所述抄控终端用于根据所述采集指令采集信息数据。
14、， 并将信息数据通过 数据集中采集器和通讯模块发送到管理计算机， 以简化用户操作实现数据集中采集， 而且 实现真正意义上的足不出户、 智能抄表。 附图说明 0025 为了更清楚地说明本发明， 下面将对本发明中所需要使用的附图做一简单地介 绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来 讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0026 图 1 为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统的结构示意图 ； 0027 图 2 为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集 器的结构示意图 ； 0028 图 。
15、3 为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集 器的一种具体的电路图 ； 0029 图 4 为本发明实施例提供的数据采集中继器的一种具体的电路图。 具体实施方式 0030 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施例 中的技术方案作进一步详细描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全 部的实施例。 可以理解的是， 此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明， 而非对本发明的 限定， 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是， 为了。
16、便于描述， 附图 说 明 书 CN 103761848 A 5 3/6 页 6 中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。 0031 请参阅图 1， 图 1 为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统的结构 示意图。如图 1 所示， 所述系统包括 ： 管理计算机 11、 通讯模块 12、 数据集中采集器 13 和至 少一个安装到用户的抄控终端 14， 可以包括燃气表、 电表和水表。 0032 其中， 所述管理计算机 11 通过通讯模块 12 与所述数据集中采集器 13 连接， 所述 管理计算机 11 用于发送采集指令， 所述数据集中采集器 13 与抄控终端 14 无线连接， 所述 抄控终。
17、端 14 用于根据所述采集指令采集信息数据， 并通过所述数据集中采集器 13 和通讯 模块 12 将信息数据发送到管理计算机 11。 0033 需要说明的是， 所述采集指令可以为携带有唯一的抄控终端 14 地址的指令， 所述 管理计算机11可以将携带有唯一的抄控终端14地址的采集指令通过公网发送到所述通讯 模块 12， 通过所述通讯模块 12 和数据集中采集器 13 将所述采集指令发送到地址对应的抄 控终端 14， 所述抄控终端 14 根据所述采集指令采集信息数据， 并通过所述数据集中采集器 13 和通讯模块 12 将信息数据发送到管理计算机 11。 0034 本实施例通过管理计算机发送采集指。
18、令， 所述管理计算机通过通讯模块与所述数 据集中采集器连接， 所述数据集中采集器与抄控终端无线连接， 从而使所述抄控终端用于 根据所述采集指令采集信息数据， 并将信息数据通过数据集中采集器和通讯模块发送到管 理计算机， 以简化用户操作实现数据集中采集， 而且实现真正意义上的足不出户、 智能抄 表。 0035 进一步地， 所述管理计算机 11 可以将携带有唯一的抄控终端 14 地址的采集指令 加密后通过公网发送到所述通讯模块 12， 以增加指令传输的安全性。 0036 可选地， 所述通讯模块 12 可以为 GPRS（General Packet Radio Service， 通用分 组无线服务技。
19、术） 通讯模块或 GSM（Global System of Mobile communication， 全球移动 通讯系统） 通讯模块。 0037 作为本发明实施例的一种优选的实施方式， 请同时参阅图1、 图2， 图2为本发明实 施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的结构示意图。 如图1、 图 2 所示， 所述数据集中采集器 13 可以包括 ： 电源管理单元 131、 无线收发模块 132、 报警装置 133、 串口单元 134 和主控单片机 135。 0038 其中， 所述电源管理单元 131 用于为系统提供稳定电压， 进行供电， 具体地， 所述 电源管理单元 131 为。
20、所述无线收发模块 132、 报警装置 133 和主控单片机 135 提供 3.3V 稳 定电压， 为所述通讯模块 12 提供 9V 的稳定电压， 所述电源管理单元 131 具有低功耗的优 点。 0039 所述无线收发模块 132， 与主控单片机 135 连接， 用于根据发送控制指令将所述主 控单片机 135 加密后的采集指令发送到所述抄控终端 14， 还用于根据接收控制指令接收所 述抄控终端 14 的信息数据， 并发送到主控单片机 135， 其中， 所述无线收发模块 132 可以为 CC1100 无线收发模块。 0040 需要说明的是， 无线收发模块 132 收发符合无线协议标准的信息， 例如。
21、 GSM、 GPRS 协议标准的信息， 无线收发模块132中包含有SIM(Subscriber Identity Module， 客户识别 模块 ) 卡， 其中， SIM 卡作为数据集中采集器 13 的唯一的识别标志。 0041 所述报警装置 133， 与主控单片机 135 连接， 用于根据主控单片机 135 的报警控制 说 明 书 CN 103761848 A 6 4/6 页 7 指令进行报警提示。例如， 当主控单片机 135 读到一些乱码时， 经判断为人为进行的数据干 扰后， 根据报警信息产生报警控制指令， 所述报警装置 133 根据该报警控制指令进行报警 提示。 0042 所述串口单元1。
22、34， 与主控单片机135连接， 用于将所述管理计算机11发送的采集 指令发送到主控单片机 135， 还用于将所述主控单片机 135 封装加密后的信息数据无线发 送到通讯模块 12。 0043 所述主控单片机 135， 用于对所述串口单元 134 发送的所述采集指令进行加密， 还 用于对所述无线收发模块 132 发送的信息数据进行封装加密， 并发送到所述串口单元 134， 还用于产生接收控制指令和发送控制指令， 还用于根据报警信息产生报警控制指令， 所述 主控单片机 135 可以为 MSP430F149 芯片。 0044 需要说明的是， 所述无线收发模块 132 接收所述抄控终端 14 采集并。
23、发送的信息 数据， 所述无线收发模块 132 将所述信息所述发送到所述主控单片机 135， 所述主控单片机 135 将所述信息数据封装为符合 GSM 或 GPRS 协议标准的信息， 并加密， 然后发送到所述串 口单元 134。所述串口单元 134 接收并将所述封装加密后的信息数据发送到所述通讯模块 12， 所述通讯模块 12 将接收到的所述封装加密后的信息数据发送到管理计算机 11， 所述管 理计算机 11 解析后得到该抄控终端 14 的信息数据。 0045 优选地， 所述主控单片机采用电子密本 （Electronic Code Book， ECB） 方式进行加 密后传输信息数据， 加密算法采。
24、用密钥的 64bit 分组的标准密码算法。其中， ECB 方式是将 明文分隔为多个明文分组， 分别对每个明文分组加密得到对应的密文分组。接收方接收到 各个密文分组后直接解析就可得到相应的明文分组。 0046 本实施方式通过数据集中采集器中报警装置， 当存在人为进行的数据干扰时， 根 据主控单片机产生的报警控制指令进行报警提示， 以增加数据传输的安全性， 还通过主控 单片机对所述串口单元发送的所述采集指令进行加密， 并对接收的信息数据进行封装加 密， 进一步提升了系统内信息数据传输的安全性， 具有稳定性高、 抗干扰能力强的优点。 0047 作为本发明实施例的另一种优选的实施方式， 还请同时参阅图。
25、 1、 图 2、 图 3， 图 3 为本发明实施例提供的一种数据集中采集的抄控表系统中的数据集中采集器的一种具体 的电路图。在上述优选实施方式的基础上， 如 1、 图 2 所示， 所述电源管理单元 131 用于按 预设时间间隔进行供电， 例如， 1 个月。具体地， 如图 3 所示， 所述电源管理单元用于按预设 时间间隔进行供电， 所述电源管理单元包括 ： 第一电源管理单元 1311 和第二电源管理单元 1312。其中所述第一电源管理单元 1311 包括 ： 9V 电源模块、 三端稳压芯片、 开关三极管和 继电器， 所述三端稳压芯片与所述 9V 电源模块和继电器分别连接， 所述开关三极管的集电 。
26、极与所述继电器连接、 发射极接地、 基极通过电阻与所述主控单片机 135 连接， 其中， 所述 三端稳压芯片可以为 LM317 芯片。 0048 本实施方式通过电源管理单元达到按预设时间间隔进行供电， 以实现抄控终端按 所述预设时间间隔采集信息数据， 从而降低了系统电能的损耗。 0049 进一步优选地， 所述报警装置 133 可以包括 ： 状态指示单元 1331、 液晶显示模块 1332、 语音报警器 1333 中的一种或几种的组合。 0050 其中， 所述状态指示单元 1331， 与所述主控单片机 135 连接， 用于根据所述主控单 片机 135 的状态控制指令进行状态指示。具体地， 所述状。
27、态指示单元 1331 可以由四只发光 说 明 书 CN 103761848 A 7 5/6 页 8 二极管 （Light Emitting Diode， LED） 组成， LED 可以代表不同的状态， 例如， LED 熄灭， 表示 关机 ； 常亮， 表示未注册到通讯网络 ； 快闪， 表示通信进行中 ； 急闪， 表示报警。 0051 所述液晶显示模块 1332， 与所述主控单片机 135 连接， 用于根据所述主控单片机 135 的显示控制指令进行状态显示。具体地， 所述液晶显示模块 1332 可以采用 8 段式液晶 显示模块， 可以显示抄控终端 14 的信息数据， 当信息数据存在人为的干扰时， 。
28、进行状态显 示， 例如， 显示 “E” ， 代表 Error。 0052 所述语音报警器1333， 与所述主控单片机135连接， 用于根据所述主控单片机135 的语音控制指令进行语音提示， 例如 ： 当存在报警信息时， 语音报警器 1333 蜂鸣。 0053 所述主控单片机 135 还用于根据信息数据产生状态控制指令、 显示控制指令和语 音控制指令。 0054 通过所述状态指示单元、 液晶显示模块、 语音报警器中的一种或几种的组合进行 报警， 以实现报警方式多样化， 多种报警方式的有机结合从而保证系统内传输数据的安全 可靠运行。 0055 还请同时参阅图 2、 图 3， 进一步优选地， 所述数。
29、据集中采集器 13 还包括数据存储 器 136， 与所述主控单片机 135 连接， 由所述电源管理单元提供 3V 稳定电压， 用于存储所述 主控单片机 135 通过所述无线收发模块 132 获取的信息数据。所述数据存储器 136 可以包 括 ： RAM（Random Access Memory， 随机存储器） 或 AT1024 芯片。 0056 进一步优选地， 所述数据集中采集器 13 还包括键盘单元 137， 与所述主控单片机 135 连接， 由所述电源管理单元提供 3V 稳定电压， 用于响应所述键盘的输入， 并将所述输入 的键盘值传输给所述主控单片机 135 ； 所述主控单片机 135， 。
30、还用于根据输入的键盘值判别 是否进入工作状态。 其中， 所述键盘单元137可以由4个按键组成， 输入的键盘值可以包括 ： 识别软件版本号、 查询工作状态、 提供复位操作等。 0057 作为本发明实施例的再一种优选的实施方式， 在上述各实施方式的基础上， 所述 系统还包括数据采集中继器， 与所述数据集中采集器13和抄控终端14分别无线连接， 用于 将采集指令发送到所述抄控终端 14， 还用于将所述抄控终端 14 根据采集指令采集的信息 数据发送到所述数据集中采集器 13。 0058 本实施方式通过数据采集中继器， 以实现数据集中采集器和抄控终端之间通讯距 离的有效扩张， 扩大抄控范围。 0059。
31、 请参阅图4， 图4为本发明实施例提供的数据采集中继器的一种具体的电路图。 优 选地， 所述数据采集中继器可以包括 ： 电源管理单元、 无线收发模块 142、 报警装置和主控 单片机 144。 0060 其中， 优选地， 所述电源管理单元用于按预设时间间隔进行供电， 所述电源管理单 元具体包括 ： 第一电源管理单元 1411 和第二电源管理单元 1412。其中所述第一电源管理 单元 1411 包括 ： 9V 电源模块、 三端稳压芯片、 开关三极管和继电器， 所述三端稳压芯片与所 述 9V 电源模块和继电器分别连接， 所述开关三极管的集电极与所述继电器连接、 发射极接 地、 基极通过电阻与所述主。
32、控单片机144连接， 其中， 所述三端稳压芯片可以为LM317芯片。 0061 进一步优选地， 所述报警装可以包括 ： 状态指示单元 1431、 液晶显示模块 1432、 语 音报警器 1433 中的一种或几种的组合。 0062 进一步优选地， 所述数据采集中继器还包括数据存储器 145， 与所述主控单片机 说 明 书 CN 103761848 A 8 6/6 页 9 144连接， 由所述电源管理单元提供3V稳定电压， 用于存储所述主控单片144机通过所述无 线收发模块 142 获取的信息数据。 0063 进一步优选地， 所述数据采集中继器还包括键盘单元 146， 与所述主控单片机 144 连。
33、接， 用于响应所述键盘的输入， 并将所述输入的键盘值传输给所述主控单片机 144 ； 所述 主控单片机 144， 还用于根据输入的键盘值判别是否进入工作状态。其中， 所述键盘单元 146 可以由 4 个按键组成， 输入的键盘值可以包括 ： 识别软件版本号、 查询工作状态、 提供复 位操作等。 0064 需要说明的是， 所述数据采集中继器的各部分的连接关系和工作原理与所述数据 集中采集器的各部分的连接关系和工作原理相同， 此处不再赘述。其不同之处在于所述数 据采集中继器不包含串口单元， 而是通过无线收发模块 142 实现所述数据集中采集器和所 述抄控终端的无线交互。具体地说， 所述数据采集中继器。
34、通过无线收发模块 142 接收所述 数据集中采集器 13 发送的采集指令， 并将所述采集指令发送到抄控终端 14， 还用于接收所 述抄控终端 14 采集的信息数据， 并将所述信息数据发送到所述数据集中采集器 13。 0065 最后应说明的是 ： 以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案， 而非对其进行限 制 ； 实施例中优选的实施方式， 并非对其进行限制， 对于本领域技术人员而言， 本发明可以 有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均 应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103761848 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103761848 A 10 2/3 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103761848 A 11 3/3 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103761848 A 12 。