一种基于广电网络的抄表系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于广电网络的抄表系统，包括用户端的机顶盒，机顶盒连接有CMTS前端系统和广电网络用户的终端设备，CMTS前端系统连有广电网络的DHCP服务器一，DHCP服务器一连接有广电网络的核心路由器，核心路由器还连接有无线通信模块一，无线通信模块一连接有集中器，集中器至少连接有一个数据采集器，数据采集器连接有均采用电力载波接口的水表、电表、热表和气表。本发明专利技术投资成本少，数据传输不易受干扰，稳定性好，抄表作业速度和收集速度快、覆盖范围大的四表合一的远程智能抄表系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息
，尤其涉及一种抄表系统。
技术介绍
众所周知，传统上对于民用水表、电表、热量表和燃气表四表的计量收费和管理，大部分都是采取人员到户内手动抄数的方式：抄表人员入户读取用户用水数据，然后进行统计计费，再到用户家中收费。这种方法存在很多弊端：1．抄表工作劳动强度大、效率低；2．漏抄误抄不可避免；3．从抄表到收费的周期长；4．管理费用高；5．易被犯罪分子冒充，存在安全隐患。第二种抄表方式为IC 卡式预付费方式：抄表人员无需到用户处，用户通过银行划拨费用或者到自来水管理部门购买磁卡、IC 卡等，按购买额提供用量，完成收费工作。它具有限量用水，用水付费方便快捷的功能，并且不需要重新铺设线管，安装使用方便。但是国外很多发达国家不提倡这种付费方式，原因是他们认为不应该让居民因为一时未缴水费而失去使用最基本水资源的权利。远程自动抄表系统是监管部门用来对工业和生活用水、用电、用热和用气进行监测、管理和控制，以及对用户消耗量情况进行统计、分析的重要手段。它是利用集中器将智能水表采集到的数据进行保存、处理，通过网络总线与计算机相连，可根据要求与计算机之间进行信息交换。其中，集中器采集水表数据的方式以及集中器与计算机相连的方式分为有线和无线两种传输方式，其中有线方式投入成本大，需要铺设大量的通信线路与建设大型的数据中心进行数据维护。在现有的远程抄表系统中，一般采取混合传输网络方式实现远程抄表系统，例如表具与采集器之间采用M-Bus 总线或RS485 总线，采集器与集中器之间采用小无线、电力线载波等。其中，采用以上两种方式进行采集器与集中器之间的通讯，其稳定性跟现场环境有非常大的关系，其缺点如下：1、当抄表采集器与抄表集中器之间距离远时，采用电力线载波传送数据，干扰会比较严重，使得电力载波正常通讯距离比较近，在电表与电表之间距离比较远的地方，抄表速度和可靠性都不高，甚至抄不到表。2、采用小无线传送数据，但由于现场存在多层水泥墙，以及距离远等现场问题，导致小无线完整组网成功率低，抄表效果不好。3、有些环境比较差的地方甚至不能正常工作，4、抄表速度也比较低，无法传送比较大的数据量，造成整个自动抄表系统有一定的手工维护量。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种基于广电网络的抄表系统，它是一种投资成本少，数据传输不易受干扰，稳定性好，抄表作业速度和收集速度快、覆盖范围大的四表合一的远程智能抄表系统，解决了现有技术中成本高、数据传输易干饶、稳定性不高等问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于广电网络的抄表系统，包括用户端的机顶盒，机顶盒连接有CMTS前端系统和广电网络用户的终端设备，CMTS前端系统连有广电网络的DHCP服务器一，DHCP服务器一连接有广电网络的核心路由器，核心路由器还连接有无线通信模块一，无线通信模块一连接有集中器，集中器至少连接有一个数据采集器，数据采集器连接有均采用电力载波接口的水表、电表、热表和气表。进一步的，气表包括内置有控制程序的控制器，控制器上连接有燃气泄露监测模块、显示器和电动阀。进一步的，燃气泄露监测模块包括气敏传感器MQ-4、滑动变阻器W、电阻一R21、电阻二R2 和电容一C21，气敏传感器MQ-4 的电热丝串联滑动变阻器W 后与电源电路连接，气敏传感器MQ-4 的检测端A 与电源电路连接，检测端B 与三极管一T1的基极连接，三极管一T1的集电极与UA555芯片连接，UA555 芯片的输出端依次串接电阻四R4 和二极管一D21后与可控硅整流器SCR的控制端连接。进一步的，机顶盒包括电缆调制解调器模块、机顶盒模块和WIFI 模块；具体的，机顶盒通过电缆调制解调器模块上联到CMTS前端系统；所述机顶盒模块有两条对外的物理网络链路，其中一条链路连接到电缆调制解调器模块，另一条链路连接到WIFI 模块，WIFI 模块设置供广电用户接入的网络接入点一和供第三方运营商用户接入的网络接入点二。综上所述，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过机顶盒将广电网络用户的终端设备与CMTS前端系统进行通信连接，并利用CMTS前端系统连接DHCP服务器一、广电网络的核心路由器连接集中器、数据采集器和四表（水表、电表、热表和气表），这种方式可以利用现有的广电资源在需要的场合设置相应的设备，避免了网络的重复建设，节约了资源、成本。电力线载波通讯以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少、与电网建设同步等优点。由于利用了现有交流电源线作为通讯线路，省去了不切实际的铺线工程。而低压电力线是为传输50Hz 的工频电能而铺设的。利用已有的电力线路构建低压电力载波通讯局域网采集水表、电表、热表和气表的相关数据，无需另建通讯线路，投资成本少，抄表系统建设周期短，线路无需维护；且在低压电力线路建立短距离局域网的载波数据通讯，目前的技术比较成熟、可靠，因此通讯质量有保证。采用广电网络作为数据采集器与集中器之间的通讯媒介，集中器与采集器均使用Cable Modem接入到由同轴电缆连接的广电网络中，相互间进行网络通讯，实施容易、不易受干扰，稳定性好；并且，同轴电缆带宽比较宽，从而提高了抄表作业速度和收集速度；再者，避免重复建设，增加广电网络的利用率。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本专利技术的系统结构示意图；图2是本专利技术中机顶盒的结构原理图；图3是本专利技术中单片机故障报警电路示意图；图4是本专利技术中集中器/数据采集器的示意图；图5是本专利技术中燃气泄露监测模块的电路图；图6是本专利技术中气表的结构示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。实施例1如图1~图6所示：本实施例的一种基于广电网络的抄表系统，包括用户端的机顶盒1，机顶盒1连接有CMTS前端系统3和广电用户终端设备，广电网络用户的终端设备包括电脑、手机、电视等；CMTS前端系统3连有广电网络的DHCP服务器一4，DHCP服务器一4连接有广电网络的核心路由器5，还连接有N（N为大于或等于1的自然数）核心路由器5还连接有无线通信模块一22，无线通信模块一22为GPRS+4G 网络通信模块，无线通信模块一22连接有集中器21，集中器21至少连接有一个数据采集器23，数据采集器23通过低压电力线载波通讯局域网连接有均采用电力载波接口的水表、电表、热表和气表24，采用电力载波接口的水表、电表、热表和气表24均包括用于控制其是否关闭的电动阀；核心路由器5还连接有第三方运营商的总前端核心路由器6，在广电网络与第三方运营商的城域网之间建立有承载彼此间访问流量的通道，总前端核心路由器6连接有第三方运营商的DHCP服务器二7和BRAS服务器8。所述的第三方运营商为移动、联通、铁通、长城等宽带网络运营商，或同时具有其中的二个甚至多个。集中器21与数据采集器23结构相同，均包括控制模块30、电源31、存储器一32、电力线载波接口模块33、以太网接口模块34和Cable Modem模块35，所述电源31为所述控制模块30供电，所述存储器一32、电力线载波接口模块33和以太网接口模块34分别与所述控制模块30双向电连接，所述Cable 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于广电网络的抄表系统，其特征在于，包括用户端的机顶盒（1），机顶盒（1）连接有CMTS前端系统（3）和广电网络用户的终端设备，CMTS前端系统（3）连有广电网络的DHCP服务器一（4），DHCP服务器一（4）连接有广电网络的核心路由器（5），核心路由器（5）还连接有无线通信模块一（22），无线通信模块一（22）连接有集中器（21），集中器（21）至少连接有一个数据采集器（23），数据采集器（23）连接有均采用电力载波接口（45）的水表、电表、热表和气表（24）。

【技术特征摘要】
1.一种基于广电网络的抄表系统，其特征在于，包括用户端的机顶盒（1），机顶盒（1）连接有CMTS前端系统（3）和广电网络用户的终端设备，CMTS前端系统（3）连有广电网络的DHCP服务器一（4），DHCP服务器一（4）连接有广电网络的核心路由器（5），核心路由器（5）还连接有无线通信模块一（22），无线通信模块一（22）连接有集中器（21），集中器（21）至少连接有一个数据采集器（23），数据采集器（23）连接有均采用电力载波接口（45）的水表、电表、热表和气表（24）。2.如权利要求1所述的一种基于广电网络的抄表系统，其特征在于，气表（24）包括内置有控制程序的控制器（40），控制器（40）上连接有燃气泄露监测模块（43）、显示器（44）和电动阀（45）。3.如权利要求2所述的一种基于广电网络的抄表系统，其特征在于，燃气泄露监测模块（43）包括气敏传感器MQ-4、滑动变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯胜，刘华，吴小莉，
申请(专利权)人：成都知人善用信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51