本實用新型涉及自動抄表技術領域，尤其涉及一種四表集抄遠傳裝置。

背景技術：

在遠程集中抄表領域，集抄對象除了常見的電表，其他的表計如水表、氣表、熱表也漸漸興起。四表集抄作為新興、熱門的技術，在歐美國家尤受重視，可以預測，四表集抄將會成為AMR/AMI領域的重要成員。歐洲流行的四表集抄標準的wM-Bus表計，以定時主動上報數(shù)據(jù)為主，水表、氣表、電表、熱表每天上報一次或幾次數(shù)據(jù)給wM-Bus表計，內(nèi)容為計量數(shù)據(jù)及表計的狀態(tài)信息，供電局、供水公司或供氣公司利用此數(shù)據(jù)便可開展收費、維護等工作。

不過，供電局、供水公司、供氣公司如何遠程獲取表計的計量數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，或者進一步對表計進行遠程控制是值得研究的。目前常見的四表數(shù)據(jù)獲取還是人工到用戶住處采集的方式，尤其是水表、氣表和熱表。近些年出現(xiàn)采用類似電表集抄系統(tǒng)的方式抄讀水表、氣表和熱表的案例，系統(tǒng)中網(wǎng)關設備依然使用常見的集中器，集中器體積相對龐大，結構也較為復雜，不方便安裝，且價格高昂。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種四表集抄遠傳裝置，結構簡單，體積較小，且能滿足表計臺區(qū)的遠程自動集抄需求。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種四表集抄遠傳裝置，包括通信主板和設置于通信主板上的MCU模塊、存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和3G通信模塊，所述存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和3G通信模塊均與所述MCU模塊雙向通訊連接；所述MCU模塊中包括將wM-Bus通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為3G通信協(xié)議的第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和將3G通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為wM-Bus通信協(xié)議的第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。

進一步的，還包括指示模塊，所述指示模塊包括LED指示電路和四個LED燈，所述四個LED燈連接于LED指示電路，所述LED指示電路連接于所述MCU模塊。

進一步的，還包括電源模塊，所述電源模塊包括PCB板和設置于PCB板上的220V市電輸入接口、12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口、5V直流電輸出接口、3.3V直流電輸出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片連接于220V市電輸入接口和12V直流電輸出接口之間；所述第一DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和4.1V直流電輸出接口之間；所述第二DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和5V直流電輸出接口之間；所述LDO芯片連接于5V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口之間；所述MCU模塊、存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和指示模塊均連接于所述3.3V直流電輸出接口；所述3G通信模塊連接于所述4.1V直流電輸出接口。

進一步的，所述12V直流電輸出接口和MCU模塊之間設置有12V檢測電路。

進一步的，所述12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口均設置于同一排座上。

進一步的，還包括相互連接的RS-485接口和RS-485通信電路，所述RS-485通信電路連接于所述5V直流電輸出接口以及所述MCU模塊。

進一步的，所述RS-485通信電路和MCU模塊之間、所述3G通信模塊和MCU模塊之間均連接有通信電平轉(zhuǎn)換電路。

進一步的，所述存儲模塊包括多個EEPROM芯片和一個Flash芯片。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型通過設置wM-Bus通信模塊可與wM-Bus表計進行通訊，從而從wM-Bus表計收集四表的相關數(shù)據(jù)信息并由MCU模塊的第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進行處理，將wM-Bus通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為3G通信協(xié)議，然后通過3G通信模塊直接發(fā)送至供電局、供水公司、供氣公司等處，實現(xiàn)供電局、供水公司、供氣公司等遠程自動抄表，大大提高抄表效率；3G通信模塊還可接收供電局、供水公司、供氣公司等處的指令，并由MCU模塊的第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進行處理，將3G通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為wM-Bus通信協(xié)議，然后通過3G通信模塊直接發(fā)送至wM-Bus表計；所述存儲模塊可存儲裝置的程序代碼、運行參數(shù)、四表檔案和計量信息等數(shù)據(jù)，保證裝置可滿足較大容量的表計臺區(qū)的遠程集抄需求；所述紅外收發(fā)通信模塊可方便技術人員對本裝置進行參數(shù)配置和查詢等操作；而且本裝置的結構簡單，體積較小，便于安裝，所用成本也較低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的四表集抄遠傳裝置的電源模塊的原理框圖；

圖2為本實用新型實施例的四表集抄遠傳裝置的通信部分的原理框圖。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本實用新型最關鍵的構思在于：利用MCU模塊控制3G通信模塊和wM-Bus通信模塊，對不同無線通信方式進行轉(zhuǎn)換，不僅實現(xiàn)對集中器的替代，而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程自動抄表。

請參照圖1以及圖2，一種四表集抄遠傳裝置，包括通信主板和設置于通信主板上的MCU模塊、存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和3G通信模塊，所述存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和3G通信模塊均與所述MCU模塊雙向通訊連接；所述MCU模塊中包括將wM-Bus通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為3G通信協(xié)議的第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和將3G通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為wM-Bus通信協(xié)議的第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。

工作原理：該四表集抄遠傳裝置可將wM-Bus通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為3G通信協(xié)議，同時也可把3G通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為wM-Bus通信協(xié)議。例如，當供電局需要與wM-Bus表計進行通信時，wM-Bus表計先與wM-Bus通信模塊通訊連接，wM-Bus表計通過wM-Bus通信模塊向MCU的第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊傳輸采用wM-Bus通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)a，MCU模塊接收到該數(shù)據(jù)a后，通過第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將該指令轉(zhuǎn)換成采用3G通信協(xié)議的數(shù)據(jù)b，數(shù)據(jù)a與數(shù)據(jù)b的內(nèi)容相同但采用的通信協(xié)議不同，MCU模塊通過3G通信模塊將數(shù)據(jù)b遠程傳輸給供電局，同理，當供電局需要向wM-Bus表計發(fā)送指令時，供電局可通過3G通信模塊向第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送采用3G通信協(xié)議的指令a，第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊可將該指令轉(zhuǎn)換為采用wM-Bus通信協(xié)議的指令b，wM-Bus通信模塊可將指令b發(fā)送給wM-Bus表計，這樣就可以實現(xiàn)wM-Bus表計與供電局、供水局、供氣公司的遠程通訊。

從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于：本實用新型通過設置wM-Bus通信模塊可實現(xiàn)同水、電、氣、熱四表的下行局域通信，從四表接收相關數(shù)據(jù)信息，并由MCU模塊進行數(shù)據(jù)處理，然后通過3G通信模塊直接發(fā)送至供電局、供水公司、供氣公司等處，實現(xiàn)供電局、供水公司、供氣公司等遠程自動抄表，大大提高抄表效率；所述存儲模塊可存儲裝置的程序代碼、運行參數(shù)、四表檔案和計量信息等數(shù)據(jù)，保證裝置可滿足較大容量的表計臺區(qū)的遠程集抄需求；所述紅外收發(fā)通信模塊可方便技術人員對本裝置進行參數(shù)配置和查詢等操作；而且本裝置的結構簡單，體積較小，便于安裝，所用成本也較低。

進一步的，還包括指示模塊，所述指示模塊包括LED指示電路和四個LED燈，所述四個LED燈連接于LED指示電路，所述LED指示電路連接于所述MCU模塊。

由上述描述可知，四個LED燈分別指示3G模塊的信號強度、網(wǎng)絡的連接狀態(tài)、該裝置是否在執(zhí)行通信任務以及裝置運行是否異常，技術人員可通過四個LED燈的亮燈情況對本裝置進行檢查和維護。

進一步的，還包括電源模塊，所述電源模塊包括PCB板和設置于PCB板上的220V市電輸入接口、12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口、5V直流電輸出接口、3.3V直流電輸出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片連接于220V市電輸入接口和12V直流電輸出接口之間；所述第一DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和4.1V直流電輸出接口之間；所述第二DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和5V直流電輸出接口之間；所述LDO芯片連接于5V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口之間；所述MCU模塊、存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊和指示模塊均連接于所述3.3V直流電輸出接口；所述3G通信模塊連接于所述4.1V直流電輸出接口。

由上述描述可知，電源模塊綜合利用開關電源、集成的AC-DC芯片、DC-DC芯片和LDO芯片等電源方案，提供裝置需要的多路不同的電源，同時盡可能縮減PCB板的尺寸大小，降低裝置成本。

進一步的，所述12V直流電輸出接口和MCU模塊之間設置有12V檢測電路。

由上述描述可知，通過12V檢測電路，MCU模塊可隨時檢測整個裝置的供電電壓是否正常，若檢測到供電電壓不正常時，MCU模塊會控制相應的其他模塊停止工作，從而保護裝置的各個硬件電路。

進一步的，所述12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口均設置于同一排座上。

由上述描述可知，將各級電流輸出接口排列于同一排座上，便于使用和管理。

進一步的，還包括相互連接的RS-485接口和RS-485通信電路，所述RS-485通信電路連接于所述5V直流電輸出接口以及所述MCU模塊。

由上述描述可知，紅外收發(fā)通信模塊使用不方便時，技術人員可通過RS-485接口外接到PC，對裝置進行參數(shù)配置和查詢。

進一步的，所述RS-485通信電路和MCU模塊之間、所述3G通信模塊和MCU模塊之間均連接有通信電平轉(zhuǎn)換電路。

由上述描述可知，因為RS-485通信電路、MCU模塊之間和所述3G通信模塊三者的工作電壓都不一樣，電氣接口不同，所述通信電平轉(zhuǎn)換電路可將相互連通的各模塊進行通信電平轉(zhuǎn)換，使其能順利進行通信。

進一步的，所述存儲模塊包括多個EEPROM芯片和一個Flash芯片。

由上述描述可知，該存儲模塊的容量較大，可達數(shù)兆比特。

請參照圖1，本實用新型的實施例一為：一種四表集抄遠傳裝置，包括通信部分和電源模塊，所述電源模塊可為通信部分提供電源。所述電源模塊包括PCB板和設置于PCB板上的220V市電輸入接口、12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口、5V直流電輸出接口、3.3V直流電輸出接口、AC-DC芯片、第一DC-DC芯片、第二DC-DC芯片、LDO芯片，所述AC-DC芯片連接于220V市電輸入接口和12V直流電輸出接口之間，所述12V直流電輸出為裝置提供第一級直流電源；所述第一DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和4.1V直流電輸出接口之間；所述第二DC-DC芯片連接于12V直流電輸出接口和5V直流電輸出接口之間；所述4.1V直流電輸出和5V直流電輸出為裝置提供第二級直流電源；所述LDO芯片連接于5V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口之間，所述3.3V直流電輸出為裝置提供第三級直流電源。為方便使用和管理各級電源輸出接口，可將所述12V直流電輸出接口、4.1V直流電輸出接口和3.3V直流電輸出接口均設置于同一排座上。所述PCB板上還設置有相互連接的RS-485接口和RS-485通信電路，所述RS-485通信電路連接于所述5V直流電輸出接口，由5V電壓進行供電。

請參考圖2，通信部分包括通信主板和設置于通信主板上的MCU模塊、存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊、指示模塊和3G通信模塊，所述存儲模塊、wM-Bus通信模塊、紅外收發(fā)通信模塊、指示模塊和3G通信模塊均與所述MCU模塊雙向通訊連接；所述MCU模塊中包括將wM-Bus通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為3G通信協(xié)議的第一協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和將3G通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為wM-Bus通信協(xié)議的第二協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，由3.3V電源供電，主要功能是分析和處理各種通信數(shù)據(jù)，并對各通信模塊和通信電路進行控制。所述存儲模塊包括多個EEPROM芯片和一個Flash芯片，由3.3V電源供電，存儲容量可達數(shù)兆比特，主要用來存儲程序代碼、運行參數(shù)、四表檔案和計量信息等數(shù)據(jù)。所述紅外收發(fā)通信模塊由3.3V電源供電，包括紅外收發(fā)通信電路和紅外收發(fā)通信接口，近紅外，載波頻率為常用的38KHz，通過紅外收發(fā)通信接口可對該遠傳裝置進行參數(shù)配置和查詢。所述MCU模塊還連接至RS-485通信電路，當所述紅外收發(fā)通信模塊使用不方便時，可使用RS-485接口連接至PC，對該遠傳裝置進行參數(shù)配置和查詢。所述指示模塊由3.3V電源供電，包括LED指示電路和四個LED燈，所述LED指示電路連接于所述MCU模塊，所述四個LED燈連接于LED指示電路，四個LED燈分別指示3G模塊的信號強度、網(wǎng)絡的連接狀態(tài)、該裝置是否在執(zhí)行通信任務以及裝置運行是否異常，技術人員可通過四個LED燈的亮燈情況對本裝置進行檢查和維護。所述wM-Bus通信模塊由3.3V電源供電，包含wM-Bus電路和第一天線接口(天線外接)，可實現(xiàn)同水表、電表、氣表、熱表四表的下行局域通信。所述3G通信模塊由4.1V電源供電，包含3G電路、SIM卡接口電路和第二天線接口(天線外接)，可實現(xiàn)同主站(供電局、供水公司、供氣公司等)的上行遠程通信。由于所述RS-485通信電路和3G通信模塊均與MCU模塊所用的電壓不相同，故RS-485通信電路和MCU模塊之間、所述3G通信模塊和MCU模塊之間均連接有通信電平轉(zhuǎn)換電路。所述12V直流電輸出接口和MCU模塊之間設置有12V檢測電路，所述12V檢測電路可隨時檢測整個遠傳裝置的第一級直流電源是否正常，若檢測到第一級直流電源出現(xiàn)異常，則MCU模塊會控制相應的各電路停止工作，從而起到保護整個裝置的作用。

綜上所述，本實用新型提供的四表集抄遠傳裝置結構簡單所用成本較低、體積較小、安裝使用方便，完全能夠滿足遠程四表集抄需求。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。