智能燃气抄表系统设计

物联网燃气表系统的设计与实现何进;仲元昌;孙利利;姚博文【摘要】针对现有远程抄表系统的不足,结合计算机及通信领域的最新科技成果,提出了一种基于LoRa(Long Range)和GPRS(General Packet Radio Service)相结合的网络化远程抄表系统.其无线智能燃气表终端采用超低功耗微处理器MSP430进行智能化设计,完成气表数据采集与处理;采用Lo-Ra技术进行测控组网;集中器和管理中心通过GPRS无线通信网络实现数据的远程交互.最后,给出了抄表系统的可靠性解决方案.实验结果表明,该系统比传统的远程抄表系统能耗低,且更快捷、可靠、方便,可广泛应用于无线远程抄表领域.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2019(059)006【总页数】5页(P719-723)【关键词】物联网燃气表;远程抄表;LoRa;GPRS;无线自组网【作者】何进;仲元昌;孙利利;姚博文【作者单位】重庆工程职业技术学院电气工程学院,重庆402260;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TP1811 引言随着物联网技术的高速发展，智能远程抄表系统(Remote Meter Reading System，RMRS)替代传统抄表模式已是大势所趋。

基于物联网技术的智能远程抄表系统可降低企业运营和管理成本，提高燃气公司的管理水平和经济效益[1-2]。

远程抄表技术在欧美和日本等发达国家历经几十年的发展，现趋于成熟，已大规模推广使用[2-3]。

美国在20世纪80年代初提出远程抄表的概念[4]，发展至今已有近千万用户使用远程抄表。

日本的KEPCO公司早在1990年就开始研究以同轴电缆作为数据传输媒介，对电表实行远程抄表。

在欧洲，远程抄表的研究和推广也取得了巨大的成功。

我国的远程抄表起步较晚，20世纪90年代后期才有企业投入研究[5-7]。

Lora技术在智能燃气表抄表中的应用解析引言智能燃气表作为燃气行业的重要组成部分，起到了重要的计量作用。

而随着科技的不断进步与创新，Lora技术逐渐应用于智能燃气表的抄表过程中，取得了显著的效果。

本文将对Lora技术在智能燃气表抄表中的应用进行解析。

一、Lora技术的概述Lora技术是一种低功耗的无线通信技术，它被广泛应用于物联网领域，包括智能燃气表抄表。

相比于传统的无线通信技术，Lora技术具有更长的通信距离、更低的功耗和更高的抗干扰能力。

因此，Lora技术成为了智能燃气表抄表过程中的理想选择。

二、Lora技术在智能燃气表抄表中的应用1. 提高抄表效率传统的燃气表抄表需要人工逐个到现场进行读数，耗时且费力。

而采用Lora 技术的智能燃气表可以实现远程抄表，通过物联网技术，将抄表数据实时上传至中心服务器，可以准确地读取每个燃气表的数值，极大地提高了抄表的效率。

2. 减少人力成本采用Lora技术的智能燃气表可以实现自动抄表，减少了人力资源的浪费。

传统的抄表需要雇佣大量的人手，而智能燃气表只需要少数人员进行监测和维护，大大降低了人力成本。

3. 提高数据准确性由于Lora技术的高抗干扰能力，智能燃气表抄表过程中的数据传输更加稳定可靠，减少了数据传输错误的可能性。

传统的人工抄表过程中，可能因为人为疏忽或误操作而产生数据偏差，而智能燃气表通过Lora技术的支持，确保了数据的准确性。

4. 实现远程管理和监控通过Lora技术，智能燃气表可以远程进行管理和监控。

运营商可以通过中心服务器对智能燃气表的抄表数据、用气情况等进行实时监测，可以及时发现异常情况并采取相应措施。

同时，也可以对燃气表的运行状态、故障情况进行实时监控，提前预防和解决问题，保障供气安全。

三、Lora技术在智能燃气表抄表中的优势1. 长距离通信：Lora技术的通信距离可达数公里，适用于广阔区域的智能燃气表抄表需求，同时克服了传输距离的限制。

2. 低功耗：Lora技术采用了低功耗设计，智能燃气表可以长时间运行而无需频繁更换电池，降低了维护成本。

燃气远程抄表原理随着科技的不断进步，燃气远程抄表系统已经成为现代社会中普遍应用的一种技术手段。

燃气远程抄表系统通过无线通信技术和智能传感器，实现了对燃气表读数的远程监测和抄表，极大地提高了抄表的效率和准确性。

燃气远程抄表系统的核心原理是利用物联网技术将燃气表与数据采集终端相连接，通过无线通信将燃气表的读数传输到远程服务器，实现对燃气表读数的实时监测和抄表。

具体来说，燃气远程抄表系统主要包括燃气表、数据采集终端和远程服务器三个部分。

燃气表是燃气远程抄表系统的基础，它采用了数字化设计和智能化技术，可以准确地记录和显示燃气的用量。

燃气表内部安装有传感器和计量装置，能够实时感知燃气的流量，并将其转化为电信号进行处理和传输。

数据采集终端是燃气远程抄表系统的重要组成部分，它负责采集燃气表的读数，并将其通过无线通信技术发送到远程服务器。

数据采集终端内部包含了微处理器、通信模块和存储装置等关键部件，可以实现对燃气表读数的数据处理、存储和传输。

远程服务器是燃气远程抄表系统的数据中心，它接收并存储来自各个数据采集终端的燃气表读数，并进行数据分析和管理。

远程服务器采用了高效的数据库管理系统，能够实现对大量数据的存储和查询，并提供数据分析和报表生成等功能，为燃气公司和用户提供准确的用气数据。

燃气远程抄表系统的工作流程如下：首先，燃气表内部的传感器感知燃气的流量，并将其转化为电信号。

然后，数据采集终端通过无线通信技术获取燃气表的读数，并对其进行数据处理。

接下来，数据采集终端将处理后的数据通过无线通信发送到远程服务器。

最后，远程服务器接收并存储燃气表的读数，并提供数据分析和管理功能。

燃气远程抄表系统的优势主要体现在以下几个方面：燃气远程抄表系统提高了抄表的效率和准确性。

传统的人工抄表需要大量的人力和时间，容易出现误读和漏读的情况。

而燃气远程抄表系统通过自动采集和传输数据，不仅节省了人力成本，还减少了人为错误的发生，提高了抄表的准确性和效率。

引入智能燃气管理方案实现智能燃气抄表和安全管理随着科技的不断发展，智能化管理正在成为各行各业的趋势。

其中，智能燃气管理方案的引入，不仅能够高效实现燃气抄表，还能够提升燃气的安全管理水平。

本文将探讨如何通过引入智能燃气管理方案，实现燃气抄表和安全管理的智能化。

一、智能燃气抄表的实现传统的燃气抄表方式主要依靠人工上门抄表，不仅耗费时间和人力成本，而且容易出现数据记录错误等问题。

引入智能燃气管理方案可以有效解决这些问题。

具体而言，以下是智能燃气抄表的实现步骤：1. 安装智能燃气表：智能燃气表是实现智能燃气抄表的基础设施。

智能燃气表具备通信功能，能够远程传输燃气使用数据。

2. 建立数据传输网络：智能燃气表需要与数据传输网络连接，一般可以通过无线通信方式或者有线网络连接。

3. 数据采集与传输：智能燃气表会定期采集燃气使用数据，并通过数据传输网络将数据传输到后台管理系统。

4. 后台管理系统处理数据：后台管理系统接收到智能燃气表传输的数据后，进行数据处理和存储。

5. 用户查询与账单生成：用户可以通过手机APP、网页等方式查询燃气使用情况，并生成相应的燃气费用账单。

通过引入智能燃气管理方案，可以实现燃气抄表的自动化和数字化，提高抄表效率，减少人力成本，同时降低了数据记录错误的风险。

二、智能燃气安全管理的实现燃气的泄漏和安全问题一直是燃气行业关注的重点，因此，引入智能燃气管理方案也可以提升燃气的安全管理水平。

以下是实现智能燃气安全管理的步骤：1. 安装智能燃气监测设备：智能燃气监测设备可以实时监测燃气浓度和其他相关的指标。

一旦监测到异常情况，比如燃气泄漏，系统会及时报警。

2. 数据传输和处理：智能燃气监测设备收集到的数据通过数据传输网络传输到后台管理系统，后台管理系统对数据进行处理和分析。

3. 报警和应急处理：后台管理系统通过分析监测数据，发现异常状况时会及时报警，同时可以将报警信息发送给相关人员或者物业管理人员。

智能燃气表缴费系统设计范卫萍;吴叶兰;陈红军;王芳;秦艳红【摘要】为了解决传统燃气缴费系统在缴费方式上的不灵活、不方便等问题,提出了一种基于WiFi无线网络及Android技术的燃气缴费系统设计;给出了系统的整体框架及其组成,重点阐述了智能燃气表缴费系统的硬件及软件设计思路,定制了燃气表和客户端的通信协议;系统实现了内嵌WiFi模块的智能燃气表的电路设计,基于Android系统的手机客户端软件设计,以及燃气公司服务端的设计,并通过WiFi 和GPRS网络建立三者之间的无线通信系统;通过测试,系统能够快速建立通信网络,具有传输数据快、可靠性高的优点.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)001【总页数】3页(P328-330)【关键词】燃气表缴费;Android;WiFi通信【作者】范卫萍;吴叶兰;陈红军;王芳;秦艳红【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京淳堂科技有限公司,北京 100086;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048【正文语种】中文【中图分类】TP399随着移动互联网技术的不断发展，人们的生活已经和手机网络息息相关，如何利用移动互联网优势，向居民用户提供便捷的网络化燃气缴费服务已成为公共事业单位的重要工作内容[1-2]。

目前，由于大中型城市公用事业单位有多个收费营业网点，每个网点安装的收费管理软件存在不同，并且目前大部分厂家提供的都是单机版收费软件，缴费数据均保存在各自计算机中，没有形成网络化，难以实现数据共享[3]。

这样使得居民缴纳燃气费必须到固定的营业网点，不能实现移动缴费，给居民缴费带来了很多不便，也降低了公用事业单位的服务水平。

缴费方式的选择通常依赖于燃气表通信方式的设置。

目前燃气表通信方式主要有人工、红外、RS485、电力载波、ZigBee、GPRS等方式。

智能燃气抄表安全方案随着智能化的发展，燃气抄表系统也逐渐向着智能化方向发展，如何保障智能燃气抄表的安全是一个重要的问题。

本文将从硬件安全、软件安全、通信安全方面对智能燃气抄表的安全方案进行探讨。

一、硬件安全智能燃气抄表的硬件安全主要包括电表外壳安全、电表防拆、计量芯片安全等。

电表外壳安全电表的外壳是重要的防护层，能够有效地防止外部因素对电表造成的损害。

因此，电表外壳的安全设计是非常重要的，应该采用高强度、高耐腐蚀性的材料，并且应该具备防水、防火、防盗等基本功能，在此基础上还应进行密封性测试，以保证电表的一切指标符合标准要求。

电表防拆智能燃气电表微电子芯片存储着重要数据，如防拆、密钥等，如果被窃取或损坏，将会造成不可逆的损失，因此，设计防拆功能是保障智能化燃气抄表安全的重要措施。

电表防拆方式多样，但应具备以下几个特点：1. 防止简单工具的破坏。

2. 需要特殊工具才能打开。

3. 轻易开启会破坏芯片。

计量芯片安全计量芯片是智能化燃气抄表的核心组成部分，负责采集、存储、处理、传输抄表数据等任务。

因此，计量芯片的安全非常重要。

计量芯片应满足以下要求：1. 价格合理，可靠的品牌。

2. 突出的安全性，采用硬件加密技术。

3. 可以自我监测，防止伪装和攻击。

二、软件安全软件安全是智能化燃气抄表系统的重要组成部分，如果软件安全不足，则可能被攻击者利用软件漏洞进行攻击，对智能化燃气抄表系统造成损害。

为了解决这种情况，应当采取以下措施：系统自我监控和检测智能化燃气抄表系统应该能够自我监测并检测是否被攻击，包括应用层、传输层、网络层、主机层等多个方面，同时应该能够通过本地数据库或云端服务器来处理其中的异常情况，并实时更新最新的漏洞补丁。

严格的认证授权策略终端设备应采用双参数认证机制，验证操作人员的身份信息和权限，严格限制非法操作，记录操作人员的所有操作，确保数据的真实性和完整性。

应用数据加密应对网络攻击及数据嗅探等情况，数据应采用可靠的加密技术，并应具备完善的密钥管理机制，从而确保抄表数据安全。

基于图像识别技术的燃气抄表设备摘要：随着智慧城市概念的诞生，各地方政府积极协助燃气公司改进现有燃气表的抄表方式。

利用图像识别技术在减少人力物力方面的优势，在不改变现有燃气表基础上设计了一种基于图像识别技术的燃气抄表设备。

以图像方式对燃气表的读数进行采集和识别，不但避免了对原有仪器的机械改造，而且还提高了自动抄表系统的准确性和可靠性。

通过模式识别方法获得燃气表的读数值，为大量的机械式燃气表的升级提供了技术路径。

关键词：图像识别技术；燃气抄表设备；准确性；可靠性一、硬件设计该系统主要包括 4 个模块：TMS320DM642 微处理器、OV7670 摄像头、液晶显示屏和蓝牙无线模块。

系统以基于51内核的TMS320DM642微控制器为核心，外加HC-05蓝牙模块后，即可实现指令和数据的无线传输；使用OV7670 摄像头采集用户的用燃气数据；使用Nokia5110液晶显示屏实时显示当前的用户的用燃气数量；使用微型铿电池（可反复充放电）给系统供电，以确保微处理器和蓝牙模块的正常运行。

系统的硬件整体设计如图1所示。

图1 系统整体硬件设计图Fig.1 The whole system hardware design通用I/O口的功能设计OV7670 摄像头接微处理器的P2^0和P2^1口模拟的IIC总线；Nokia5110液晶屏幕分别接微处理器的P2^3口、P2^4口、P2^5口、P2^6口；蓝牙模块接微处理器的P3^0（RXD）和P3^1（TXD）口。

二、系统软件设计系统充上电后，系统会先进入初始化模式，等待所有硬件（蓝牙模块的相互配对需要一定时间）都启动成功之后，工作人员按下手持设备的按键。

摄像头在按键控制下采集用户用燃气数据，然后由串口发送至微处理器。

微处理器对数据做出分析判断，将监测的用户数据通过蓝牙模块发送到工作人员的手机APP上，用户用燃气数据就会显示在工作人员手机屏幕上。

系统软件运行流程图如图2所示：图2 系统软件运行流程图Fig.2 System software flowchart2.1摄像头模块设计OV7670摄像头模块采集图像数据存储到FIFO的过程为：等待 OV7670 帧同步信号，FIFO写指针复位，FIFO写使能，等待第二个OV7670帧同步信号，FIFO 写禁止。

物联网燃气远传智能表系统分析摘要：随着物联网技术发展，其在各个领域得到了广泛运用，为了提高工作认识，本文结合燃气相关工作，对其物联网燃气远传智能表系统进行了具体研究，通过进一步分析，旨在提高工作认识，从而保证燃气远传智能表系统不断完善，以提高服务质量，保证燃气企业可持续发展。

关键词：物联网；燃气远传智能表；系统引言新时期，提高燃气管理效率过程，要重视采取有效的技术措施，结合实践总结，物联网燃气远传智能表系统的构建大大提高了工作效率，也保证了工作质量，在有效分析其运用过程，要积极掌握其核心技术，从而通过有效的实践，不断提高工作质量，以进一步确保各项工作有效开展。

1远传燃气表的基本应用城市居民较多，燃气用量较多，所以人工抄表工作会很繁琐，并且劳动强度也比较大，还会对燃气用户的造成一定的影响，同时还会给用户带来一些安全的问题。

人工抄表的时间周期比较长，以居民用户为例，遇到用户家无人时，只能对用量进行估计，所以不能够对燃气用量数据进行实时掌握，所以不能够对表实现计费和对燃气价格及时调整，进而比较容易产生争议。

所以燃气公司想要提高管理水平和经济效益必须要提高燃气表的抄录效率。

随着经济的发展，科技进步，智能远传燃气表的广泛应用成为必然趋势，电池作为电源供电，将高效未处理器装在燃气表内，构成智能远传燃气表，利用有线和无线的传输手段来将用户使用量及消费情况传到服务公司的终端，燃气公司可以根据终端的数据掌握整个系统中燃气的实时使用情况，燃气服务柜台与用户进行费用结算时就会更方便，这样不仅对燃气用户来讲更方便，对燃气公司来讲也会大大提高管理效率，降低运营成本。

智能燃气表主要有预付费I C卡表以及智能表远程抄表系统。

卡式燃气表可以将传统入户抄表的弊端进行优化，用户只有在购买燃气之后，才可以使用，这样可以避免出现欠费的问题。

然而，这种方式也存在一些问题，因为空气湿度比较大，温度高，或者油烟等环境下，比较容易出现故障，所以卡的安全性受到影响；燃气公司对于用户的燃气使用情况不能进行实时监控。