基于M-bus的无源摄像水表抄表系统技术方案

本申请公开了基于M‑bus的无源摄像水表抄表系统，包括若干有线摄像水表终端和集中器，集中器和有线摄像水表终端通过总线M‑Bus连接，总线包括M‑Bus+、M‑Bus‑；所述集中器通过分时激活有线摄像水表终端，有线摄像水表终端根据前导码和匹配地址来判断此时的工作模式。具有以下优点：降低M‑Bus总线上的功耗，提高总线带载数量。集中器通过总线给有线摄像水表短时间供电，配合系统电路设计、通讯、休眠等算法，实现水表的分时数据采集。

【技术实现步骤摘要】

本技术是基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，属于m-bus总线摄像水表。

技术介绍

1、目前有线摄像表一般采用无源方式，一般有m-bus总线和rs485总线两种通讯方式。集中器通过m-bus总线连接摄像表，其优点是只有两根连接线，m-bus总线既可以作为通讯连接方式，又可以作为摄像水表的供电方式，缺点是m-bus总线供电能力有限，不能支持多个摄像水表同时进行拍照工作。而集中器通过rs485总线连接摄像表，其连接线有4根，2根通讯连接线，2根供电连接线，因为供电是单独连接的，因此通过rs485总线连接其优点是可以支持多个摄像水表同时工作。其缺点是连接线多，现场施工难度大。同时m-bus总线与rs485总线相比，m-bus具有良好的抗干扰性能，支持长距离传输，可达1000米以上。此外，m-bus协议还支持多表合一的功能，即一个m-bus总线可以连接多个水、电、气表，方便数据的集中管理和处理。rs485协议采用差分信号传输，具有较强的抗干扰性能，但是传输距离较短。

2、在特殊的环境下，使用m-bus总线具有一定的优势，但是因为摄像水表拍照时功耗较大，m-bus芯片输出负载不能满足摄像表拍照的负载能力需求。如何利用m-bus总线为摄像表提供负载，降低终端节点功耗与减少通讯时总线负载电流波动、增加总线带载摄像表数量成为m-bus总线摄像水表应用的难题。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，降低m-bus总线上的功耗，提高总线带载数量。集中器通过总线给有线摄像水表短时间供电，配合系统电路设计、通讯、休眠等算法，实现水表的分时数据采集。摄像水表终端的功耗大小决定相同总线负载能力下挂载摄像水表的数量，以及在电池供电集中器情况下集中器使用寿命。本系统通过降低摄像水表终端待机功耗，分时激活采集数据的方式降低整个系统的功耗，大大提高总线负载数量，延长相同能量下抄表系统的使用寿命。

2、为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案：

3、基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，包括若干有线摄像水表终端和集中器，集中器和有线摄像水表终端通过总线m-bus连接，总线包括m-bus+、m-bus-；所述集中器通过分时激活有线摄像水表终端，有线摄像水表终端根据前导码和匹配地址来判断此时的工作模式；

4、所述有线摄像水表终端按照并联方式和集中器的两条线连接，有线摄像水表终端和集中器均包括单片机、m-bus通讯电路、电源电路。

5、进一步的，所述有线摄像水表终端的电源电路包括芯片u4，芯片u4的型号为tss721a。

6、进一步的，所述芯片u4的1脚连接有电阻r6一端，芯片u4的16脚连接有电阻r5一端，电阻r6另一端和电阻r5另一端连接有tvs管tvs1的两端。

7、进一步的，所述tvs管tvs1两端接出m+端和m-端，m+端和m-端连接总线m-bus+、m-bus-通过接线端子与集中器总线连接。

8、进一步的，所述芯片u4的6脚连接有电容c17一端，电容c17另一端接地，芯片u4的14脚连接有电阻r12一端，电阻r12另一端接地，芯片u4的3脚连接有电容c18一端，电容c18另一端接地。

9、进一步的，所述芯片u4的4脚连接有电阻r13一端，电阻r13另一端接地，芯片u4的8脚连接有电阻r11一端，并接单片机，芯片u4的12脚连接有电阻r10一端，并接单片机，芯片u4的5脚连接有电阻r9一端，并接单片机，芯片u4的10脚连接有电阻r8一端，电阻r11另一端、电阻r10另一端、电阻r9另一端和电阻r8另一端接地。

10、进一步的，所述有线摄像表端的电源电路还包括芯片u6，芯片u6的4脚接单片机，芯片u6的5脚连接有电容c20一端和芯片u4的2脚，电容c20另一端接地。

11、进一步的，所述芯片u6的3脚连接有电容c21一端、电阻r14一端和电阻r15一端，电阻r15另一端接地，芯片u6的6脚连接有电感l2一端、电容c19一端和二极管d1一端，二极管d1另一端接地，电容c19另一端连接芯片u6的1脚，电感l2另一端连接有电容c22一端、电阻r14另一端和电容c21另一端，并接出cm_vcc端，cm_vcc端接稳压芯片输入脚，电容c22另一端接地。

12、本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

13、降低m-bus总线上的功耗，提高总线带载数量。集中器通过总线给有线摄像水表短时间供电，配合系统电路设计、通讯、休眠等算法，实现水表的分时数据采集。摄像水表终端的功耗大小决定相同总线负载能力下挂载摄像水表的数量，以及在电池供电集中器情况下集中器使用寿命。本系统通过降低摄像水表终端待机功耗，分时激活采集数据的方式降低整个系统的功耗，大大提高总线负载数量，延长相同能量下抄表系统的使用寿命。

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【技术保护点】

1.基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：包括若干有线摄像水表终端和集中器，集中器和有线摄像水表终端通过总线M-Bus连接，总线包括M-Bus+、M-Bus-；所述集中器通过分时激活有线摄像水表终端，有线摄像水表终端根据前导码和匹配地址来判断此时的工作模式；

2.如权利要求1所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述有线摄像水表终端的电源电路包括芯片U4，芯片U4的型号为TSS721A。

3.如权利要求2所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片U4的1脚连接有电阻R6一端，芯片U4的16脚连接有电阻R5一端，电阻R6另一端和电阻R5另一端连接有TVS管TVS1的两端。

4.如权利要求3所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述TVS管TVS1两端接出M+端和M-端，M+端和M-端连接总线M-Bus+、M-Bus-通过接线端子与集中器总线连接。

5.如权利要求2所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片U4的6脚连接有电容C17一端，电容C17另一端接地，芯片U4的14脚连接有电阻R12一端，电阻R12另一端接地，芯片U4的3脚连接有电容C18一端，电容C18另一端接地。

6.如权利要求2所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片U4的4脚连接有电阻R13一端，电阻R13另一端接地，芯片U4的8脚连接有电阻R11一端，并接单片机，芯片U4的12脚连接有电阻R10一端，并接单片机，芯片U4的5脚连接有电阻R9一端，并接单片机，芯片U4的10脚连接有电阻R8一端，电阻R11另一端、电阻R10另一端、电阻R9另一端和电阻R8另一端接地。

7.如权利要求2所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述有线摄像水表终端的电源电路还包括芯片U6，芯片U6的4脚接单片机，芯片U6的5脚连接有电容C20一端和芯片U4的2脚，电容C20另一端接地。

8.如权利要求7所述的基于M-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片U6的3脚连接有电容C21一端、电阻R14一端和电阻R15一端，电阻R15另一端接地，芯片U6的6脚连接有电感L2一端、电容C19一端和二极管D1一端，二极管D1另一端接地，电容C19另一端连接芯片U6的1脚，电感L2另一端连接有电容C22一端、电阻R14另一端和电容C21另一端，并接出CM_VCC端，CM_VCC端接稳压芯片输入脚，电容C22另一端接地。

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【技术特征摘要】

1.基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：包括若干有线摄像水表终端和集中器，集中器和有线摄像水表终端通过总线m-bus连接，总线包括m-bus+、m-bus-；所述集中器通过分时激活有线摄像水表终端，有线摄像水表终端根据前导码和匹配地址来判断此时的工作模式；

2.如权利要求1所述的基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述有线摄像水表终端的电源电路包括芯片u4，芯片u4的型号为tss721a。

3.如权利要求2所述的基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片u4的1脚连接有电阻r6一端，芯片u4的16脚连接有电阻r5一端，电阻r6另一端和电阻r5另一端连接有tvs管tvs1的两端。

4.如权利要求3所述的基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述tvs管tvs1两端接出m+端和m-端，m+端和m-端连接总线m-bus+、m-bus-通过接线端子与集中器总线连接。

5.如权利要求2所述的基于m-bus的无源摄像水表抄表系统，其特征在于：所述芯片u4的6脚连接有电容c17一端，电容c17另一端接地，芯片u4的14脚连接有电阻r12一端，电阻r12另一端接地，芯片u4的3脚连接有电容c18一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立波，王醒，左伟，马世超，尹玉景，陈新杰，
申请(专利权)人：山东潍微科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：