本实用新型属于水表技术领域，涉及一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器。
背景技术：
水表数据集中器，是远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，负责定时读取终端数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能，用于一对多的连接智能水表或普通水表上的采集器，然后将采集到的水表数据集中后上传至主站，同样的将主站下发的信息传送至不同的智能水表或普通水表上的采集器。
然而，现有的水表数据集中器通常采用以往电表集中器的外壳并且通过电源线进行供电，且与智能水表或采集器之间的通讯采用有线通讯的方式，因此，现有的水表数据集中器防水性能差，接线冗杂，往往在复杂多变的水表安装环境中有线方式安装使用时费工费时费力且中间环节多，故障率高，如何能够开发一种防水性能好，上下行以及供电方式简单快捷的水表数据集中器，一直为市场所渴求。
技术实现要素：
本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，包括外壳1、上盖2，外壳1内设有下凹的腔体3，上盖2通过螺栓4紧固连接外壳1的上部并将腔体3与外部空间完全隔离，腔体3底部设有电池5，电池5上方设有压带6将电池5固定在腔体3内，压带6两端紧固连接腔体3的内壁，腔体3顶部还设有倒扣的碗状的内盖7，内盖7扣合的碗状空间内设有主板8，主板8电连接电池5，外壳1的外壁设有插座9，插座9为防水插座，插座9内端通入腔体3并电连接至主板8，插座9外端可拆卸连接有插头10，插头10连接至天线，天线包括上行天线与下行天线，安装完成后腔体内部进行防水胶灌注；主板8上设有主控电路、上行通信模块、下行通信模块、显示模块；主控电路用于收发上行通信模块、下行通信模块传输的数据信息，上行通信模块用于智能水表数据集中器与主站之间进行通讯，下行通信模块用于智能水表数据集中器与智能水表或水表采集器之间进行通讯，显示模块用于显示智能水表数据集中器的采集状态及实时信息。
优选的，所述主控电路包括电源电路、主控mcu蓝牙电路、蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路，所述电源电路为主控电路提供电源供应，所述主控mcu蓝牙电路为主控mcu提供时钟并设有外接蓝牙天线适配电路、复位电路及与上行nb-iot模块的接口，所述仿真和调试接口电路为仿真和调试预留接口；所述主控电路电连接至主控mcu蓝牙电路，所述主控mcu蓝牙电路分别电连接蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路。
优选的，所述上行通信模块包括4g-lte模块、蓝牙模块、有线网络接入模块和wlan模块。
优选的，所述下行通信模块包括m_bus总线模块、lora无线模块、蓝牙模块；蓝牙模块采用低功耗蓝牙芯片可以和其它设备建立一对多拓扑，通过广播的形式，向覆盖的范围内的其它智能水表或水表采集器的蓝牙设备收发数据。
优选的，所述腔体3内还设有备用电池11，备用电池11电连接至主板8；电池均采用一次性锂电池，可保证设备工作6年以上。
优选的，所述上盖2与外壳1连接处还设有防水垫圈12，增加防水等级。
优选的，所述螺栓4拧紧时螺栓头的上表面低于上盖2的上表面，螺栓4的螺栓头处设有堵帽13。
优选的，所述上盖2的上表面处还设有铭牌14。
优选的，所述外壳1采用一次性成型注塑外壳，增加防水性的同时在阴暗潮湿的环境中比金属材料具有更好的耐腐蚀性。
优选的，所述内盖7采用透明材料制成，方便取下上盖2即可查看内部情况。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过蓝牙方式连接采集智能水表或普通水表上的采集器的数据，替代了以往通过有线方式连接采集智能水表或普通水表上的采集器的方式，因此，无需在智能水表或采集器与集中器之间再布设有线电缆，减小了施工难度，降低了布设成本，同时能够适应因环境复杂而有线传输无法实施的集中器应用场景，因此，本实用新型成本低、架设方便、适用范围更广。
2、本实用新型采用一次性成型注塑外壳，并且在上盖与外壳连接处还设有防水垫圈，增加集中器的密封性与防腐蚀性，因此更适用于阴冷潮湿的地下、管井等水表安装环境。
3、本实用新型采用锂电池并做电池主备设计并结合低功耗蓝牙组网技术，因此，电池使用更长时间，且主电池电量耗尽时有充足时间方便维护人员进行维护更换，因此，本实用新型使用寿命长，且使用时更加安全可靠。
附图说明
图1是一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器的爆破图；
图2是主控电路的电源电路图；
图3是主控电路的主控mcu蓝牙电路图；
图4是主控电路的蓝牙天线电路图；
图5是主控电路的仿真和调试接口电路图；
图6是nb-iot远程通信模块电路图。
图中：1、外壳；2、上盖；3、腔体；4、螺栓；5、电池；6、压带；7、内盖；8、主板；9、插座；10、插头；11、备用电池；12、防水垫圈；13、堵帽；14、铭牌。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参考图1～6，一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，包括外壳1、上盖2，外壳1内设有下凹的腔体3，上盖2通过螺栓4紧固连接外壳1的上部并将腔体3与外部空间完全隔离，腔体3底部设有电池5，电池5上方设有压带6将电池5固定在腔体3内，压带6两端紧固连接腔体3的内壁，腔体3顶部还设有倒扣的碗状的内盖7，内盖7扣合的碗状空间内设有主板8，主板8电连接电池5，外壳1的外壁设有插座9插座9，为防水插座，插座9内端通入腔体3并电连接至主板8，插座9外端可拆卸连接有插头10，插头10连接至天线，天线包括上行天线和下行天线，上下行天线可分开走各自的插头10和插座9，也可以共用一个插头10和插座9中的不同线缆，安装完成后腔体3内部进行防水胶灌注；主板8上设有主控电路、上行通信模块、下行通信模块、显示模块；主控电路用于收发上行通信模块、下行通信模块传输的数据信息，上行通信模块用于智能水表数据集中器与主站之间进行通讯，下行通信模块用于智能水表数据集中器与智能水表或水表采集器之间进行通讯，显示模块用于显示智能水表数据集中器的采集状态及实时信息。
进一步的，所述主控电路包括电源电路、主控mcu蓝牙电路、蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路，所述电源电路为主控电路提供电源供应，所述主控mcu蓝牙电路为主控mcu提供时钟并设有外接蓝牙天线适配电路、复位电路及与上行nb-iot模块的接口，所述仿真和调试接口电路为仿真和调试预留接口；所述主控电路电连接至主控mcu蓝牙电路，所述主控mcu蓝牙电路分别电连接蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路。
进一步的，所述上行通信模块包括4g-lte模块、蓝牙模块、有线网络接入模块和wlan模块。
进一步的，所述下行通信模块包括m_bus总线模块、lora无线模块、蓝牙模块；蓝牙模块采用低功耗蓝牙芯片可以和其它设备建立一对多拓扑，通过广播的形式，向覆盖的范围内的其它智能水表或水表采集器的蓝牙设备收发数据。
进一步的，所述腔体3内还设有备用电池11，备用电池11电连接至主板8；电池均采用一次性锂电池，可保证设备工作6年以上。
进一步的，所述上盖2与外壳1连接处还设有防水垫圈12，增加防水等级。
进一步的，所述螺栓4拧紧时螺栓头的上表面低于上盖2的上表面，螺栓4的螺栓头处设有堵帽13。
进一步的，所述上盖2的上表面处还设有铭牌14。
进一步的，所述外壳1采用一次性成型注塑外壳，增加防水性的同时在阴暗潮湿的环境中比金属材料具有更好的耐腐蚀性。
进一步的，所述内盖7采用透明材料制成，方便取下上盖2即可查看内部情况。
实施例
本实施例采用一次性成型注塑外壳，进行专门防水设计。防水措施包括外壳1防水设计、加装防水垫圈12、安装完成后腔体3内部进行防水胶灌注，防水等级达到ip68，防水深度1.8m。外壳1外接的插座9为防水插座。电池5及备用电池11均采用一次性锂电池供电，可保证设备工作6年以上。集中器装在水表井或管道井内，通过上行通信模块与主站软件通讯，通过下行模块和远传水表一起构成一个自动抄表网络。下行通信模块采用低功耗蓝牙芯片，与水表之间采用低功耗蓝牙组网技术。低功耗蓝牙芯片可以和其它智能水表或水表采集器之间建立一对多拓扑，通过广播的形式，向覆盖的范围内的其它智能水表或水表采集器发送接收数据。上行通信模块，采用无线公网方式，如lte、nb-iot等网络通信。
本实施例中，上行通信模块采用quectel_bc26，bc26是一款高性能、低功耗且多频段的ltecatnb2无线通信模块。其尺寸仅为17.7mm×15.8mm×2.0mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，同时有效减小产品尺寸并优化产品成本。bc26在封装设计上兼容gsm/gprs系列m26模块以及nb-iot系列bc25/bc28模块，方便快速、灵活地进行产品设计和升级。bc26提供丰富的外部接口和协议栈，同时可支持中国移动onenet平台、中国移动andlink平台、中国电信aep平台和中国电信iot平台等物联网云平台，为应用提供极大的便利。bc26采用更易于焊接的lcc封装，可通过标准smt设备实现模块的快速生产，具有可靠的连接方式，并满足复杂环境下的应用需求。bc26还支持低供电电压范围(2.1v-3.63v)，更适合nb-iot技术的应用场景。在设计方面，bc26采用lcc封装，兼容同厂牌的gsm/gprs系列的m26模组，方便从现有的2g快速、灵活地切换至nb-iot网络。bc26提供丰富的外部接口(uart，spi，adc等)和网络协议栈(tcp/coap/mqtt等)，支持opencpu功能，可以省去外部mcu。
本实施例中，下行通信模块采用蓝牙通信技术，其核心是一种3核mcu器件cc2640r2，此器件属于simplelinktmcc26xx系列中的经济高效型超低功耗2.4ghzrf器件。它具有极低的有源rf和mcu电流以及低功耗模式流耗，可确保卓越的电池使用寿命，适合小型纽扣电池供电以及在能源采集型应用中使用。simplelinkbluetooth低功耗cc2640r2f器件含有一个32位
主控电路的电源电路如图2所示，vdds是系统电源，由一节er26500型一次性锂电池供电，fl1、c3、c4、c5、c6均为电源滤波器件。
主控电路的主控mcu蓝牙电路图如图3所示，蓝牙芯片型号为cc2640r2f，y1是晶体振荡器，为主控mcu提供时钟，另外有外接蓝牙天线适配电路、复位电路及与上行nb-iot模块的接口。
主控电路的蓝牙天线电路图如图4所示，sma-10v21-tgg为天线接口，由主控电路的主控mcu蓝牙电路部分接入。
主控电路的仿真和调试接口电路图如图5所示。
上行通信模块中，nb-iot远程通信模块电路图如图6所示，通信模块采用通信芯片为bc26，上行通信nb-iot模块及sim卡，上行通信模块的接收和发送管脚分别连接到主控cpu，另外主控cpu监测通信模块的工作状态并为模块提供复位信号，上行通信模块另有天线接口p1。
综上所述，本实用新型提供了一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，通过蓝牙方式连接采集智能水表或普通水表上的采集器的数据，替代了以往通过有线方式连接采集智能水表或普通水表上的采集器的方式，无需在智能水表或采集器与集中器之间再布设有线电缆，减小了施工难度，降低了布设成本，同时能够适应因环境复杂而有线传输无法实施的集中器应用场景，因此，本实用新型成本低、架设方便、适用范围更广。因此本实用新型拥有广泛的应用前景。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
1.一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，包括外壳(1)、上盖(2)，所述外壳(1)内设有下凹的腔体(3)，所述上盖(2)通过螺栓(4)紧固连接外壳(1)的上部并将腔体(3)与外部空间完全隔离，所述腔体(3)底部设有电池(5)，所述电池(5)上方设有压带(6)将电池(5)固定在腔体(3)内，所述压带(6)两端紧固连接腔体(3)的内壁，所述腔体(3)顶部还设有倒扣的碗状的内盖(7)，所述内盖(7)扣合的碗状空间内设有主板(8)，所述主板(8)电连接电池(5)，所述外壳(1)的外壁设有插座(9)，所述插座(9)内端通入腔体(3)并电连接至主板(8)，所述插座(9)外端可拆卸连接有插头(10)，所述插头(10)连接至天线；
所述主板(8)上设有主控电路、上行通信模块、下行通信模块、显示模块；所述主控电路用于收发所述上行通信模块、下行通信模块传输的数据信息，所述上行通信模块用于智能水表数据集中器与主站之间进行通讯，所述下行通信模块用于智能水表数据集中器与智能水表或水表采集器之间进行通讯，所述显示模块用于显示智能水表数据集中器的采集状态及实时信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述主控电路包括电源电路、主控mcu蓝牙电路、蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路，所述电源电路为主控电路提供电源供应，所述主控mcu蓝牙电路为主控mcu提供时钟并设有外接蓝牙天线适配电路、复位电路及与上行nb-iot模块的接口，所述仿真和调试接口电路为仿真和调试预留接口；所述主控电路电连接至主控mcu蓝牙电路，所述主控mcu蓝牙电路分别电连接蓝牙天线电路、仿真和调试接口电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述上行通信模块包括4g-lte模块、蓝牙模块、有线网络接入模块和wlan模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述下行通信模块包括蓝牙模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述腔体(3)内还设有备用电池(11)，所述备用电池(11)电连接至主板(8)。
6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述上盖(2)与外壳(1)连接处还设有防水垫圈(12)。
7.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述螺栓(4)拧紧时螺栓头的上表面低于所述上盖(2)的上表面，所述螺栓(4)的螺栓头处设有堵帽(13)。
8.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述上盖(2)的上表面处还设有铭牌(14)。
9.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述外壳(1)采用一次性成型注塑外壳。
10.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙网络技术的智能水表数据集中器，其特征在于，所述内盖(7)采用透明材料制成。
技术总结