本发明专利技术涉及一种混合式可自组网无线读写表系统，属于电子技术领域。本发明专利技术包括表计节点、汇集节点、查询节点、中心节点、查询终端；所有表计节点、汇集节点、查询节点、中心节点使用时通过无线网络协议建立路由组成无线网络；若干个表计节点通过无线网络与一个汇集节点进行双向通信；若干个汇集节点再通过无线网络与中心节点相连，若干个查询终端再与中心节点相连；查询节点分别与汇集节点、中心节点进行信息交互。本发明专利技术不同层次系统结构使用不同的无线通信协议，形成混合式网络。网络的信息传输为双向，可远程无线读数，实现远程无线写表，及实现网络化无线远程抄读表，提高了监测自动化水平。
A hybrid wireless meter reading and writing system for MANET
【技术实现步骤摘要】
一种混合式可自组网无线读写表系统
本专利技术涉及一种混合式可自组网无线读写表系统，属于电子
技术介绍
目前国内的抄表和测控产品中，有些通过RS485串行通信、现场总线、红外通信、电力载波实现数据上传后集中读数，有些则未采用集中读表，仅在表上留有供目测的指示器，需要人工读表。RS485和现场总线读表需要布线，但是在所有被测点重新布线是很困难，而且将现场的表计都通过有线的方式汇总到中心点，布线工作量巨大线缆数量也多。红外抄表不需布线，但易受灰尘等干扰。电力载波抄表方式利用了已有的电力线路，是较经济的一种信息通道，但由于受电网客观条件的影响，如电网中高、中低压载波技术仍存在难点和正在使用的众多没有达到EMC标准的电气设备对电网的干扰，使载波抄表难以达到.预期的理想程度。专利02258304.1《一种远程无线抄表系统》使用GPRS系统来抄表，即在工作现场将数据通过GPRS/CDMA网络发送至数据中心端。这样做可以实现远距离数据发送，但缺点是在小范围内表计较多的情况下系统设备成本高，运行时产生的费用也较高。专利01229317.2《一种用于无线抄表系统的抄表集中器》采用了数传电台来传送数据，专利200610004805.9《用于远程无线抄表系统的手持机及其远程无线抄表的方法》自制了抄表手持机，采用如型号CC1020这样的射频芯片制作射频收发模块。这两种方式都是采用自制通讯模块进行通信，其显著缺点是通信距离较短，系统兼容性较差，系统功能较为单一，而且手持机抄表方式并未实现完全自动抄表。申请号为96202204.7的专利，公开了一种多用户煤气、电、水表自动抄表装置，它在每个用户仪表的转动位置安装一个用户数据采集单位，通过检测器件，将转动信号转换成电脉冲信号，对脉冲信号进行累计计数。抄表器通过红外输出接口将读取的数据向其他装置输出。该技术采用红外方式传输数据，具有传输距离短，传输不稳定、红外接头易受灰尘污染等不足。申请号为02200581.1的专利中，公开了一种利用电话线的自动抄表系统，该系统包括用户端和管理端。采集器与数据处理器通过无线方式传输数据，无线发射频率为400MHz左右。数据处理器与管理端通过电话线传输数据，实现自动抄表。该系统的不足是无线方式只局限在用户端范围，要求用户必须具有电话线的硬件条件。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：本专利技术提供一种混合式可自组网无线读写表系统，采用分层次系统结构，及采用多种无线频段进行数据有效快捷的传输，能远程无线读数，实现网络化远程抄读表。本专利技术技术方案是：一种混合式可自组网无线读写表系统，包括表计节点1、汇集节点2、查询节点3、中心节点4、查询终端5；所有表计节点1、汇集节点2、查询节点3、中心节点4使用时通过无线网络协议建立路由组成无线网络，其中：若干个表计节点1通过无线网络与一个汇集节点2进行双向通信；若干个汇集节点2再通过无线网络与中心节点4相连，若干个查询终端5再与中心节点4相连；查询节点3分别与汇集节点2、中心节点4进行信息交互。进一步地，所述表计节点1用于采集被测量数据及控制表计的运作；所述汇集节点2用于维护其区域内现有设备的链表、支持节点的加入和退出，及缓存其控制区域中的表计节点1采集的数据、与中心节点4进行信息交互；所述查询节点3用于现场查询数据并控制终端；查询节点3与汇集节点2进行通信用于读取该汇集节点2辖区内表计节点1的信息、查看表计的工作状态、控制表计节点1终端；查询节点3与中心节点4通信时，可查阅网络中的指定表计节点1的信息；所述中心节点4用于存储整个系统内节点的数据；用于提供给控制操作人员操作界面，联系查询终端5，负责查验查询终端5的身份，并将查询终端5发送来的控制信息经处理后转送至无线网络实现来控制表计节点1的运作；所述查询终端5用于查阅网络中所有表计的数据，通过中心节点4控制表计节点1的运行，且能对表计节点1进行缴纳费用。进一步地，所述汇集节点2与中心节点4之间采用GPRS/CDMA/G3/G4通信方式；汇集节点2由基于ARM为处理器的系统组成，带FLASH存储器；汇集节点2有唯一的MAC地址，生产时初始设定好，有专门空间存储自身相关属性描述；所述汇集节点2与中心节点4通过TCP/IP网络连接；汇集节点2与中心节点4的交换信息类别有：a、汇集节点2连接报告自身MAC和描述性属性；b、汇集节点2报告辖区内所有表计节点1属性；c、汇集节点2向中心节点4报告辖区内表计节点1读数；d、汇集节点2转发中心节点4发向表计节点1的控制信息。进一步地，所述查询节点3通过蓝牙或WiFi链路与汇集节点2通信；用于：3.1、查询附近汇集节点2，并与之建立连接；3.2、查询该汇集节点2辖区内表计节点1的统计信息，具体读数信息、查看表计的工作状态；3.3、实现对表计节点1的控制。进一步地，所述中心节点4包括网络服务器、数据服务器；网络服务器用于提供网络接口，实现B/S结构，与汇集节点2、查询节点3连接；用于运行主控制程序，运行主控制程序用于：4.1、连接汇集节点2，实现数据双向传递；4.2、常规系统巡检，统计、报表、异常报警功能；4.3、连接查询终端5，提供查询、缴费、充值功能；数据服务器用于作为系统数据存储设备；用于负责存储数据，为服务需求者提供信息查询功能。进一步地，所述查询终端5通过HTTP连接中心节点4实现双向数据交换；用于：5.1、查询中心节点4所控制的网络内表计节点1的运行情况和读数信息；5.2、查询中心节点4所控制的网络报表信息，统计信息，异常情况报警信息；5.3、远程对表计节点1进行充值缴费操作；5.4、远程控制表计节点1的运行；5.5、表单打印、表计网络管理、自动结账。进一步地，所述汇集节点2下的若干个表计节点1与汇集节点2的网络连接使用短距离的无线频率，如2.4GHz或433MHz频段。本专利技术的有益效果是：1、本系统采用多层次结构，每种结构下根据实际应用选用不同的无线链路，系统可以灵活组织，符合实际的要求，以多种工作现场，如可用于普通的水表、电表、气表抄表系统改造，工矿企业尤其是操作现场有一定危险性的工区读表系统改造，也适用于环境监测系统读表系统改造。多层次杂交式的读表网络可实现远近距离的灵活应用，避免了单独短距离自建网络的距离短、功能单一的弱点，也避免了GPRS/CDMA网络在表计数量大时系统建设、维护成本高等弱点；2、在现场汇集节点以下网络级选用无需申请的2.4GHz或433MHz频段通信，系统构造有近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本等优势；在这一级网络中，设计网络节点容量最高可达6万个，有着健壮的网络体系，具有很强的自适应性；表计节点可以自动加入网络，使网络规模可以依据现场规模任意调整，且安装与设置的复杂度没有增加。这一节无线节点的最新的制造技术能实现很低的生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合式可自组网无线读写表系统，其特征在于：包括表计节点（1）、汇集节点（2）、查询节点（3）、中心节点（4）、查询终端（5）；/n所有表计节点（1）、汇集节点（2）、查询节点（3）、中心节点（4）使用时通过无线网络协议建立路由组成无线网络，其中：/n若干个表计节点（1）通过无线网络与一个汇集节点（2）进行双向通信；若干个汇集节点（2）再通过无线网络与中心节点（4）相连，若干个查询终端（5）再与中心节点（4）相连；查询节点（3）分别与汇集节点（2）、中心节点（4）进行信息交互。/n
【技术特征摘要】
1.一种混合式可自组网无线读写表系统，其特征在于：包括表计节点（1）、汇集节点（2）、查询节点（3）、中心节点（4）、查询终端（5）；
所有表计节点（1）、汇集节点（2）、查询节点（3）、中心节点（4）使用时通过无线网络协议建立路由组成无线网络，其中：
若干个表计节点（1）通过无线网络与一个汇集节点（2）进行双向通信；若干个汇集节点（2）再通过无线网络与中心节点（4）相连，若干个查询终端（5）再与中心节点（4）相连；查询节点（3）分别与汇集节点（2）、中心节点（4）进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的混合式可自组网无线读写表系统，其特征在于：
所述表计节点（1）用于采集被测量数据及控制表计的运作；
所述汇集节点（2）用于维护其区域内现有设备的链表、支持节点的加入和退出，及缓存其控制区域中的表计节点（1）采集的数据、与中心节点（4）进行信息交互；
所述查询节点（3）用于现场查询数据并控制终端；
查询节点（3）与汇集节点（2）进行通信用于读取该汇集节点（2）辖区内表计节点（1）的信息、查看表计的工作状态、控制表计节点（1）终端；查询节点（3）与中心节点（4）通信时，可查阅网络中的指定表计节点（1）的信息；
所述中心节点（4）用于存储整个系统内节点的数据；用于提供给控制操作人员操作界面，联系查询终端（5），负责查验查询终端（5）的身份，并将查询终端（5）发送来的控制信息经处理后转送至无线网络实现来控制表计节点（1）的运作；
所述查询终端（5）用于查阅网络中所有表计的数据，通过中心节点（4）控制表计节点（1）的运行，且能对表计节点（1）进行缴纳费用。
3.根据权利要求1所述的混合式可自组网无线读写表系统，其特征在于：
所述汇集节点（2）与中心节点（4）之间采用GPRS/CDMA/G3/G4通信方式；汇集节点（2）由基于ARM为处理器的系统组成，带FLASH存储器；汇集节点（2）有唯一的MAC地址，生产时初始设定好，有专门空间存储自身相关属性描述；
所述汇集节点（2）与中心节点（4）通过TCP/IP网络连接；汇集节点（2）与中心节点（4）...
【专利技术属性】
技术研发人员：易卫东，杨永友，解玮，沈慧，
申请(专利权)人：云南省电子工业研究所，
类型：发明
国别省市：云南;53
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