[实用新型]一种基于无线传感器网络的远程抄表系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线通信领域，具体说是一种基于无线传感器网络的远程抄表系统。

背景技术

传统抄表方式依靠人力抄表，效率极其低下，报表生成周期长，统计结果分析慢，获得结果不能及时反映系统用电量需求分布，对供应系统的网络优化没有参考价值，从而无法给供电管理部门提供有效的参考数据和建议，严重限制了供电系统的供电效率和质量的提高。自动抄表系统是供电系统监管部门用来对工业和生活用电进行监测、管理和控制，以及对用户用电情况进行统计、分析的重要手段。相关研究人员提出多种实现方案，如专利号为ZL200710037071.9的专利公开的一种智能抄表系统，包括若干个电表、集中器和系统主站，电表通过电力载波与数据集中器通讯，实现主站与智能电表之间稳定的双向通信、采集电能信息并调整电表参数，缺点是布线麻烦；申请号为200710157654.5的专利申请的基于计算机视觉的多功能电度表抄表系统，包括壳体及装设在壳体上的彩屏、取景器、条形码扫描器、红外接口、A、B、C、D四个按键、五维键和控制器，方案新颖，但问题是结构和处理过程较为复杂。 

发明内容

本实用新型提供了一种基于无线传感器网络的远程抄表系统，可克服传统的抄表方式和已有的无线抄表技术存在着效率不高、无法随时抄表的问题。采用无线进行传输，具有结构简单、灵活性好、覆盖范围大等优点。

为实现本实用新型的目标所采用的技术方案是：系统由电表、采集节点、汇聚节点和管理中心组成，电表与采集节点相连，采集节点与汇聚节点相连，汇聚节点通过公共网络与管理中心相连，采集节点和汇聚节点的结构相同，均由微处理器、存储器、射频收发器、通信接口和天线组成，存储器、射频收发器和通信接口分别与微处理器相连，天线与射频收发器相连。

所述的微处理器、存储器、射频收发器集成于同一芯片中，采用TI公司的芯片CC2530。

所述的采集节点的通信接口为RS-485总线接口和红外接口。

所述的汇聚节点的通信接口为3G接口和RJ-45接口。

本实用新型的有益效果是：低功耗、低成本、高可靠性，成果能实现小区电表的智能集中管理，进行更全面的性能测试与完善后，还可应用于实现水表、气表、热表数据的自动化抄收和监测。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。

图2是本实用新型的采集节点和汇聚节点的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1中，101为电表；102为采集节点；103为汇聚节点；104为公共网络；105为管理中心。电表(101)与采集节点(102)相连，采集节点(102)与汇聚节点(103)相连，汇聚节点(103)通过公共网络(104)与管理中心(105)相连。

采集节点(102)与电表(101)之间采用RS-485总线或红外方式进行通信，实现电表数据的采集。一个采集节点(102)对应连接多个电表(101)。

汇聚节点(103)与采集节点(102)构成无线传感器网络，一个汇聚节点(103)对应连接多个采集节点(102)，实现路由扩展，增大覆盖范围。

管理中心(105)负责建立与管理整个网络，并对网络进行实时监控，通公共网络(104)发送网络管理命令与电表数据采集命令，接收并存储电表数据，对系统数据库进行管理，查看用电记录、电表状态等信息。

图2中，201为微处理器；202为存储器；203为射频收发器；204为通信接口；204为天线。存储器(202)、射频收发器(203)和通信接口(204)分别与微处理器(201)相连，天线(205)与射频收发器(203)相连。采集节点和汇聚节点采用相同的结构，将通信接口(204)以模块化的方式设计，实现采集节点和汇聚节点更加灵活的配置。

一般情况下，电表分布于小区的各座楼房的各个楼层，根据目前电子式电表均带有RS-485总线接口和红外接口的特点，设计如下：

（1）对于电表集中于一个电表箱的情况，将采集节点的通信接口配置为红外接口，省去布线的麻烦；

（2）对于电表比较分散的情况，将采集节点的通信接口配置为RS-485总线接口实现对红外接口的补充，达到对电表的完全覆盖。

汇聚节点通信接口同时支持3G通信模块接口和Internet的RJ-45接口，使得与管理中心的互联方式更加灵活多样。