專利名稱：一種基于gprs網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動抄表裝置，特別是一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置。
背景技術(shù)：
完整的遠(yuǎn)程自動抄表裝置，主要由表計、采集器、集中器、主站以及聯(lián)網(wǎng)通訊電路組成。在這些部分中最容易出問題的是數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)存儲，下面分別就這兩部分的問題做簡要介紹1、數(shù)據(jù)通訊，通訊技術(shù)在遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)中起了關(guān)鍵作用，目前自動抄表的通訊方式可分為有線通訊和無線通訊兩種方式，有線方式主要有專線、電力線載波(DLC)、公用電話網(wǎng)、寬帶等；無線方式主要有微波通信、GSM通信等。電力線載波通訊在控制系統(tǒng)與自動抄表部有較長的應(yīng)用經(jīng)驗，但電力載波系統(tǒng)在配電線上的傳輸可能會遇到諸多困難，在經(jīng)常變化的配電線上非常難以預(yù)料和控制；公用電話網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時傳輸?shù)乃俾实?，通訊效率不能保證，且鋪設(shè)成本高，維護(hù)困難。GSM短消息通訊方式的可靠性并沒有收到網(wǎng)絡(luò)的保證，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)繁忙的時候短消息更加容易丟失；微波通訊費用相對其他通訊方式偏高。
2、數(shù)據(jù)的存儲，目前終端產(chǎn)品常用的數(shù)據(jù)存儲方法大體有如下幾種a、SRAM+電池；b、E2PROM c、FLASHROM這幾種存儲方法各有利弊SRAM+電池方式，存儲速度快，沒有擦寫壽命限制，但電池電量有限，如果電池電量不足會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的易失性，斷電后數(shù)據(jù)會丟失，往往帶來意想不到的后果。
E2PROM方式，具有非易失性，讀寫方便，掉電數(shù)據(jù)不丟失，數(shù)據(jù)可保存10年以上，但其擦寫壽命短，讀寫操作周期長，存儲可靠性不高。
FLASHROM方式，具有非易失性，存儲容量大，但讀寫操作不方便，擦寫壽命短。
實用新型內(nèi)容 本實用新型的目的是提供一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，用以克服上述已有技術(shù)的不足，主要解通訊電路問題和數(shù)據(jù)存儲問題。
為了解決上述問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案。
一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，由表計，終端，主站以及主站與終端之間的通訊電路組成，其特征是一個主站與一個或者一個以上終端連接，其中一個終端與一個以上表計連接；通訊電路由GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)連接組成；終端通過數(shù)據(jù)接口下掛一個以上表計，并通過GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)；主站與Internet網(wǎng)絡(luò)相連。
主站還連有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
GPRS網(wǎng)絡(luò)連接有嵌入式處理器，所述的嵌入式處理器還連接有RS232串口通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和實時時鐘。
嵌入式處理器外接U盤。
本實用新型具有以下積極效果表計協(xié)議具有可擴(kuò)展性，可以不斷添加新表計協(xié)議。終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的主站進(jìn)行Socket通訊，采用TCP/IP協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，終端與主站之間的通訊符合一套規(guī)定的通訊協(xié)議，終端使用統(tǒng)一的接口處理來自主站的命令，使終端的獨立性加強(qiáng)。
紅外通訊模塊用于與手持設(shè)備(如PDA)通訊，增加了終端的靈活性，現(xiàn)場工作人員可以通過手持設(shè)備對終端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集，手持設(shè)備應(yīng)具備與主站一終端通訊協(xié)議相同的通訊協(xié)議。
實時時鐘使主站可以通過標(biāo)時命令進(jìn)行時間標(biāo)定，保證數(shù)據(jù)的唯一性。
外接U盤做為大容量的數(shù)據(jù)存儲解決方案，可以有效解決這個問題，U盤價格低，技術(shù)成熟，作為一種大容量的數(shù)據(jù)存儲解決方案，不失為一種好方法，而且在終端內(nèi)采用鐵電存儲器做為終端參數(shù)的存儲和數(shù)據(jù)的緩存，減少了對U盤的讀寫次數(shù)，延長使用壽命，方便靈活。
本實用新型利用遍布全國各地的GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，確保了GPRS信號在全國的覆蓋，解決了原有通訊的物理距離的限制；GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊具有按流量收費、可靠性高、裝置可放在任意位置、通訊費用低廉等優(yōu)勢；終端結(jié)合嵌入式系統(tǒng)軟硬件技術(shù)，利用開源嵌入式操作系統(tǒng)；主站和終端之間采用TCP IP協(xié)議通訊，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計簡單可靠，降低了維護(hù)成本，同時采用了先進(jìn)的瀏覽器/服務(wù)器(B/s)架構(gòu)。


圖1是典型遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的終端硬件部分的連接示意圖；圖4為本實用新型嵌入式處理器接口的電路圖。
圖5為本實用新型SRAM存儲器和Flash存儲器的電路圖。
圖6為本實用新型雙通道UART的電路圖。
圖7為本實用新型以太網(wǎng)通訊接口的電路圖。
圖8為本實用新型U盤存儲接口的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，典型遠(yuǎn)程自動抄表系主要包括典型表計1，典型終端2，典型通訊電路3，一典型主站4和一典型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5。
如圖2-8所示，本實用新型由表計6、終端7、主站10以及主站10與終端7之間的通訊電路組成，其中，一個主站10對應(yīng)多個終端7，一個終端7管理若干個表計6，通訊電路由GPRS網(wǎng)絡(luò)8和Internet網(wǎng)絡(luò)9組成，終端7通過相應(yīng)數(shù)據(jù)接口下掛多個表計6，并通過GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)8，主站10與Internet網(wǎng)絡(luò)9相連并通過Internet網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與GPRS網(wǎng)絡(luò)8通信。主站10還連有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器11。GPRS網(wǎng)絡(luò)8僅作為數(shù)據(jù)傳輸通訊的網(wǎng)絡(luò)平臺，提供單純的GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊，有關(guān)命令及數(shù)據(jù)的解析皆由終端系統(tǒng)的應(yīng)用程序完成。網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流的走向終端7可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)8接收到主站10的數(shù)據(jù)采集命令或參數(shù)設(shè)置命令，利用終端7應(yīng)用程序中采用的主站一終端通訊協(xié)議進(jìn)行命令解析進(jìn)行相應(yīng)操作；終端7根據(jù)主站10命令采集表計6數(shù)據(jù)，并按照主站一終端通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)包組合，數(shù)據(jù)包(包含校驗碼)，傳輸給GPRS網(wǎng)絡(luò)，由GPRS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)發(fā)送到Internct網(wǎng)絡(luò)9，最后發(fā)送給具有公網(wǎng)IP的主站10。
具體實施中，終端7是一個獨立的工作單元，如圖3所示，以嵌入式處理器(圖中以Philip系列的嵌入式處理器LPC2210為例)為核心，外接U盤做為大容量的數(shù)據(jù)存儲解決方案，外擴(kuò)RS232串口通訊模塊、系統(tǒng)復(fù)位模塊、實時時鐘、以太網(wǎng)通訊模塊以及通過雙通道UART模塊外擴(kuò)GPRS通訊模塊和紅外通訊模塊，各模塊設(shè)置了相應(yīng)的接口。終端通過GPRS通訊接口與主站進(jìn)行交互，同時通過RS485串口通訊接口對若干個表計進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集。終端使用的U盤，采用的是大容量的非易失性存儲器件FLASH存儲參數(shù)及各表記的數(shù)據(jù)；實時時鐘使主站可以通過標(biāo)時命令進(jìn)行時間標(biāo)定，保證數(shù)據(jù)的唯一性。紅外通訊模塊用于與手持設(shè)備(如PDA)通訊，增加了終端的靈活性，現(xiàn)場工作人員可以通過手持設(shè)備對終端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集，手持設(shè)備應(yīng)具備與主站一終端通訊協(xié)議相同的通訊協(xié)議。以太網(wǎng)通訊模塊用于系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試，終端采用uc/os-II嵌入式操作系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和應(yīng)用程序，其中應(yīng)用程序包含有與表計通訊協(xié)議、與主站的TCP IP Socket通訊協(xié)議；表計協(xié)議具有可擴(kuò)展性，可以不斷添加新表計協(xié)議。終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的主站進(jìn)行Socket通訊，采用TCP/IP協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕K端與主站之間的通訊符合一套規(guī)定的通訊協(xié)議，終端使用統(tǒng)一的接口處理來自主站的命令，使終端的獨立性加強(qiáng)。主站位于Internet網(wǎng)絡(luò)，具有公網(wǎng)IP或向移動公司申請VPN。主站應(yīng)用軟件基于Windows平臺，并安裝有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
主站的功能包括1、管理終端和表計，包括終端的添加、刪除、屬性修改(特別是定時任務(wù))，表計的添加、刪除、表計屬性修改(表計通訊協(xié)議、表計地址、報警限值等)；2、與終端的數(shù)據(jù)組包和發(fā)送，以及數(shù)據(jù)的接收和解包，提供數(shù)據(jù)校驗，并能監(jiān)測通訊鏈路；3、數(shù)據(jù)的存儲、分析、報表打印輸出等。主站軟件設(shè)計基于TCP IP技術(shù)，人機(jī)界面友善。
權(quán)利要求1.一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，由表計(6)，終端(7)，主站(10)以及主站(10)與終端(7)之間的通訊電路組成，其特征是一個主站(10)與一個或者一個以上終端(7)連接，其中一個終端(7)與一個以上表計(6)連接；通訊電路由GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)和Internet網(wǎng)絡(luò)(9)連接組成；終端(7)通過數(shù)據(jù)接口下掛一個以上表計(6)，并通過GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)；主站(10)與Internet網(wǎng)絡(luò)(9)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，其特征是主站(10)還連有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(11)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，其特征在于GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)連接有嵌入式處理器，所述的嵌入式處理器還連接有RS232串口通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和實時時鐘。
4.如權(quán)利要求3所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，其特征在于嵌入式處理器外接U盤。
專利摘要本實用新型是一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的自動抄表裝置，一個主站(10)與一個或者一個以上終端(7)連接，其中一個終端(7)與一個以上表計(6)連接；通訊電路由GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)和Intemet網(wǎng)絡(luò)(9)連接組成；終端(7)通過數(shù)據(jù)接口下掛一個以上表計(6)，并通過GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)(8)；主站(10)與Intemet網(wǎng)絡(luò)(9)相連。確保了GPRS信號在全國的覆蓋；具有按流量收費、可靠性高、裝置可放在任意位置、通訊費用低廉等優(yōu)勢；主站和終端之間采用TCP IP協(xié)議通訊，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計簡單可靠，降低了維護(hù)成本，同時采用了先進(jìn)的瀏覽器/服務(wù)器(B/s)架構(gòu)。
文檔編號H04L12/00GK2886714SQ20062008400
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者張文心, 王向強(qiáng), 徐世德, 李其莊 申請人:煙臺德爾智能數(shù)碼有限公司