一种用于社区集中远程抄表系统中的MBUS主站装置的制作方法

本实用新型涉及智慧水务技术领域，尤其涉及一种用于社区集中远程抄表系统中的mbus主站装置。

背景技术：

随着科学技术和社会经济的发展，推动了民用表计的发展，使得对一个社区的所有表计的数据读取由传统的机械计量配合人工现场抄表的方式转变为电子计量配合自动抄表的社区集中远程抄表。目前，社区大都采用rs485社区集中抄表系统来完成抄表工作，但是，单个rs485社区集中抄表系统的有效覆盖距离是300米，覆盖区域小，且单个rs485社区集中抄表系统仅能挂64个rs485表计，布线成本高；另一方面，rs485社区集中抄表系统包括电源线、地线、差分信号a线和差分信号b线，rs485表计必须按照接线顺序逐一接线，接线错误将导致抄表失败，施工难度大，后续维护也较为复杂。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于社区集中远程抄表系统中的mbus主站装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于社区集中远程抄表系统中的mbus主站装置，包括：

控制单元，用于控制设备的运行；

电源管理单元，与所述控制单元电连接，用于提供工作电源；

接口扩展单元，与所述控制单元电连接，用于连接若干个mbus从站；

数据收发单元，分别与所述控制单元和接口扩展单元电连接，用于传输控制单元下发的指令消息，以及用于接收mbus从站上传的数据；

过载保护单元，分别与所述控制单元和接口扩展单元电连接，用于实现电路过载保护；

报警指示单元，与所述控制单元电连接，用于指示系统的运行状态。

优选地，所述控制单元包括一微控制器，用于控制接口扩展单元、数据收发单元和报警指示单元的运行；

所述微控制器采用型号为stm32f401vbt6的单片机。

优选地，所述电源管理单元包括mbus升压电路；所述mbus升压电路包括一电源接口、一升压芯片u402和一输出接口，所述电源接口用于接入12v直流电源，所述升压芯片u402用于升压，所述输出接口用于连接所述微控制器；

所述升压芯片u402采用型号为fp5138b的升压型开关稳压控制器。

优选地，所述接口扩展单元包括接口扩展电路；所述接口扩展电路由若干个带载接口子电路所构成，每个所述带载接口子电路均包括继电器和mbus连接器，所述继电器分别与所述微控制器和mbus连接器电连接，每个所述继电器通过所述微控制器的控制实现将与之连接的mbus连接器扩展成若干路mbus接口；每路所述mbus接口用于连接所述mbus从站。

优选地，所述数据收发单元包括数据发送电路和数据接收电路，所述数据发送电路和数据接收电路均分别与所述微控制器和接口扩展电路电连接，所述数据发送电路通过所述接口扩展电路完成给所述mbus从站传输所述微控制器下发的指令消息的操作，而所述微控制器通过所述数据接收电路完成收集所述mbus从站上传给所述接口扩展电路的数据。

优选地，所述数据发送电路包括一控制接口和一降压芯片u401，所述控制接口分别与所述微控制器和降压芯片u401电连接，所述降压芯片u401的输出端与所述接口扩展电路电连接，所述降压芯片u401用于根据微控制器下发的指令消息周期性转换电压；

所述降压芯片u401采用型号为lm317的可调节三端正电压稳压器。

优选地，所述数据接收电路包括一型号为lm393的电压比较器u403；所述电压比较器u403包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚与所述微控制器电连接，所述第二引脚和第三引脚与所述接口扩展电路电连接。

优选地，所述过载保护单元包括过载保护电路；所述过载保护电路包括保险丝rp401和光耦gd401，所述保险丝rp401与所述接口扩展电路电连接，所述光耦gd401分别与所述微控制器和保险丝rp401电连接。

优选地，所述报警指示单元包括led报警指示电路；所述led报警指示电路与所述微控制器电连接，所述led报警指示电路通过所述微控制器的控制完成报警的操作。

采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的设计，能有效提高抄表系统的带载能力及覆盖区域，降低了布线成本，结构精巧，易于市场化，值得社会大力推广；

2、优选方案中mbus接口的应用，能有效避免因接线错误而导致抄表失败，施工无需区分接线顺序，施工难度低，易于维护，使用体验好；

3、优选方案中微控制器和led报警指示电路的应用，通过微控制器设置抄表机制及用户的最大用水基数，实现数据透传，用户用水超过最大用水基数即会触发led报警指示电路的报警机制，实现实时在线管理水表的用水情况，管理更加高效和方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型mbus升压电路的电路图；

图3为本实用新型接口扩展电路的电路图；

图4为本实用新型数据发送电路的电路图；

图5为本实用新型数据接收电路的电路图；

图6为本实用新型过载保护电路的电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图6所示，本实用新型提供一种用于社区集中远程抄表系统中的mbus主站装置，包括：

控制单元1，用于控制设备的运行；

电源管理单元2，与所述控制单元1电连接，用于提供工作电源；

接口扩展单元3，与所述控制单元1电连接，用于连接若干个mbus从站；其中，每个mbus从站均包括若干个mbus水表；

数据收发单元4，分别与所述控制单元1和接口扩展单元3电连接，用于传输控制单元1下发的指令消息，以及用于接收mbus水表上传的数据；

过载保护单元5，分别与所述控制单元1和接口扩展单元3电连接，用于实现电路过载保护；

报警指示单元6，与所述控制单元1电连接，用于指示系统的运行状态，包括指示电路过载及用户的用水量超过预设的最大用水基数。

所述控制单元1包括一微控制器，用于控制接口扩展单元3、数据收发单元4和报警指示单元6的运行；进一步的，所述微控制器采用型号为stm32f401vbt6的单片机。

所述电源管理单元2包括mbus升压电路21；所述mbus升压电路21包括一电源接口、一升压芯片u402和一输出接口，所述电源接口用于接入12v直流电源，所述升压芯片u402用于将12v直流电转换为34v直流电，所述输出接口用于连接所述微控制器，从而将34v直流电提供给微控制器使用；进一步的，所述升压芯片u402采用型号为fp5138b的升压型开关稳压控制器。

所述接口扩展单元3包括接口扩展电路31；所述接口扩展电路31由两个带载接口子电路311所构成，每个所述带载接口子电路311均包括继电器和mbus连接器，所述继电器分别与所述微控制器和mbus连接器电连接，每个所述继电器通过所述微控制器的控制实现将与之连接的mbus连接器扩展成两路mbus接口，从而接口扩展单元3具有四路mbus接口，每路所述mbus接口用于连接50个所述mbus水表，方便工程布线，能有效提高抄表系统的带载能力；具体的，单个设备能够连接200个mbus水表，且单个设备的布线长度能达到500米，覆盖范围广，极大地降低了布设成本。

所述数据收发单元4包括数据发送电路41和数据接收电路42，所述数据发送电路41和数据接收电路42均分别与所述微控制器和接口扩展电路31电连接，所述数据发送电路41通过所述接口扩展电路31完成给mbus水表传输所述微控制器下发的指令消息的操作，而所述微控制器通过所述数据接收电路42完成收集所述mbus水表上传给所述接口扩展电路31的数据；

所述数据发送电路41包括一控制接口和一降压芯片u401，所述控制接口分别与所述微控制器和降压芯片u401电连接，所述降压芯片u401的输出端与所述接口扩展电路31电连接，所述降压芯片u401用于将所述微控制器提供的34v直流电按照微控制器下发的指令消息周期性转换为22v直流电，进而降压芯片u401通过交替输出34v直流电压和22v直流电压将微控制器下发的表号及抄表指令经由接口扩展电路31传输给相对应的mbus水表；进一步的，所述降压芯片u401采用型号为lm317的可调节三端正电压稳压器；

所述数据接收电路42包括一型号为lm393的电压比较器u403；所述电压比较器u403包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚与所述微控制器电连接，所述第二引脚和第三引脚与所述接口扩展电路31电连接；进一步的，若所述第三引脚的电压大于第二引脚的电压，则第一引脚输出低电平，若所述第三引脚的电压小于第二引脚的电压，则第一引脚输出高电平，进而所述微控制器通过实时读取所述第一引脚输出的电平实现接收mbus上传的数据的操作。

所述过载保护单元5包括过载保护电路51；所述过载保护电路51包括保险丝rp401和光耦gd401，所述保险丝rp401与所述接口扩展电路31电连接，所述光耦gd401分别与所述微控制器和保险丝rp401电连接，当出现mbus水表短路时，保险丝rp401熔断，导致光耦gd401工作，进而微控制器检测到光耦gd401电压改变，微控制器控制与之连接的报警指示单元6报警提示管理人员，并切断数据发送电路41的工作，直到电路恢复为止。

所述报警指示单元6包括led报警指示电路；所述led报警指示电路与所述微控制器电连接，所述led报警指示电路通过所述微控制器的控制完成报警的操作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的设计，能有效提高抄表系统的带载能力及覆盖区域，降低了布线成本，结构精巧，易于市场化，值得社会大力推广；

2、优选方案中mbus接口的应用，能有效避免因接线错误而导致抄表失败，施工无需区分接线顺序，施工难度低，易于维护，使用体验好；

3、优选方案中微控制器和led报警指示电路的应用，通过微控制器设置抄表机制及用户的最大用水基数，实现数据透传，用户用水超过最大用水基数即会触发led报警指示电路的报警机制，实现实时在线管理水表的用水情况，管理更加高效和方便。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。