远传燃气表集中器系统的设计及原理

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种应用于远传燃气表的集中器系统。该专利由成都前锋电子仪器有限责任公司申请，并于2017年5月17日获得授权公告。

内容说明

本实用新型属于远传燃气表技术领域，具体涉及一种应用于远传燃气表的集中器系统的设计。

发明背景

目前，国内针对远传燃气表的抄表技术中，无线远传抄表技术方兴未艾，有线抄表技术由于需要提前进行布线施工，一方面需要耗费大量的人力，另一方面还会消耗高昂的布线施工成本，使得其实用性大打折扣。因此，发展无线远传抄表技术就成为了今后远传燃气表抄表这一领域中的必然发展趋势。

集中器（Concentrator）作为连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备，是无线远传抄表技术中的核心。由于远传抄表国家标准目前仍然停留在粗线条上，国内外各企业远传抄表所使用的技术差异较大，各企业所生产的集中器均用于配套自己的远传抄表系统，没有互换性。但一般来说，从功能层面来讲集中器的基本组成和电路框图还是大致相同的，即一般包括电源、处理器、存储器、GSM/GPRS模块等。

现有技术中，从M-Bus组网性能上看，利尔达和TI提供的集中器在硬件带载能力上均按照60台抄表的容量设计，且使用了大量TI公司的大电流放大器、高电压运放、精密比较器等非常用元器件，由此带来了采购和生产上的不便。此外，现有的集中器无论是否抄表，M-Bus总线都一直处于供电状态，这样当终端设备较多时，静态电流的功耗会非常巨大，从而造成电能的浪费。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中集中器的设计采用了大量非常用元器件，在采购和生产上带来不便，并且容易造成电能浪费的问题，提出了一种应用于远传燃气表的集中器系统。

本实用新型的技术方案为：一种应用于远传燃气表的集中器系统，包括电源模块、处理器模块、存储器模块以及无线通信模块；存储器模块通过SPI与处理器模块通信连接；无线通信模块通过UART与处理器模块通信连接。

优选地，集中器系统还包括GSM/GPRS模块；所述GSM/GPRS模块通过UART与处理器模块通信连接集中器系统还包括M-Bus主机端接口模块；所述M-Bus主机端接口模块通过UART与处理器模块通信连接。集中器系统还包括RS485接口模块；所述RS485接口模块通过UART与处理器模块通信连接。处理器模块采用Cortex-M3内核的STM32处理器实现。存储器模块采用EEPROM存储器实现。无线通信模块采用QFT703无线模块实现。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型对各单元都采用了模块化设计，集成度高，体积较小，从而降低了封装外壳金属的成本，且方便部署。（2）本实用新型采用QFT703无线模块与外界实现470MHz微功率局域网通信，QFT703无线模块为用户提供了丰富的频道资源，并全部分布在470MHz～471MHz的免执照频段内，使用不同频道的模块间相互不能通讯，也不会干扰彼此通讯。用户在使用QFT703无线模块与外界进行微功率局域网通信时可自主选择不同的频道以避免通信干扰。（3）本实用新型基于EN13757协议对M-Bus主机端接口模块进行了重新设计，去掉了M-Bus主机端推荐设计中的难购器件；可支持300台终端，极大方便了电梯公寓之类的高层建筑的布线；同时M-Bus主机端接口模块电源可切断，节省了集中器系统大约90%的待机功耗。本实用新型中，处理器模块根据掉电检测信号控制电源模块为集中器系统中的其它模块提供掉电保护，能够保护集中器系统的关键数据和关键操作。（5）本实用新型整合了GSM/GPRS、M-Bus、RS485、470MHz微功率无线网络等接口模块，各模块均采用可裁剪设计，能够满足用户对于集中器系统的各种组网需求。