一种双通道无线安全抄表设备的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种双通道无线安全抄表设备。


背景技术：

2.燃气表、水表、电表等是每家每户都需要的设备，早期部署的传统非远传表，面临抄表难、收费难、缴费难、哑终端等问题；近些年部署的有限/无线自组网远传表的天线设计采用的是独立的柔性电路板(flexible circuit board，fpc)天线，装配工序较多，稳定性差且生产成本高，处理采集到的数据时没有使用符合国密算法的安全芯片，安全性低，同时存在抄表效率低的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种双通道无线安全抄表设备，解决现有技术中稳定性差、生产成本高、安全性低及抄表效率低的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供了一种双通道无线安全抄表设备，所述设备包括：
6.计量模块，用于采集表里的流量数据，并转换为数字信号数据；
7.主控模块，用于接收计量模块中的数字信号数据，并控制各模块的数据交互；
8.安全模块，采用了支持国密算法的安全芯片，用于将主控模块中的数字信号数据进行加密得到加密数据，并发送回主控模块；
9.cat.1通信模块，通过钢片天线通信，用于发送主控模块中的加密数据，其中，钢片天线通过dip工艺封装在电路板上；
10.蓝牙通信模块，与主控模块相连，通过pcb天线通信，用于发送主控模块中的加密数据。
11.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，将cat.1通信和蓝牙通信互为备份，保证了数据的稳定上传，提高了抄表效率，硬件设计方面，蓝牙通信利用电路板自带的pcb天线，cat.1通信的钢片天线与电路板一体设计，降低生产成本的同时也提高了通信的稳定性。另外，安全模块采用了支持国密算法的安全芯片来提高数据传输过程中的安全性。
12.可选地，所述安全模块包括：
13.se-sim安全芯片，与cat.1通信模块相连，用于将主控模块中的数字信号进行加密和解密，并与cat.1通信模块交换数据；
14.嵌入式安全控制模块，与主控模块相连，用于存储设备基本参数及配置，对外围设备进行身份识别。
15.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，安全模块采用了支持国密算法的se-sim安全芯片和具有存储功能的嵌入式安全控制模块，提高了数据传输过程中的安全性。
16.可选地，所述设备还包括：
17.人机交互模块，与主控模块相连，用于反映设备状态及对设备参数进行设置；
18.阀门控制模块，用于根据主控模块的指令开关阀门；
19.电源及电源管理模块，与主控模块相连，用于提供电源，并管理电源相关元件。
20.在实际应用中，可根据使用增加人机交互模块，提高人机交互的灵活性，阀门控制模块可以根据实际流量使用情况控制阀门开或关闭，便于管理，电源及电源管理模块保证整个设备的动力来源。
21.可选地，所述计量模块包括：
22.处理单元，用于采集原始流量数据；
23.温压补偿单元，用于采集温压数据，并根据温压数据对所述原始流量数据进行补偿，得到补偿后的流量数据。
24.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，将温度和压力对流量的影响考虑进来，对原始流量数据进行补偿，使主控模块中的流量数据更加准确。
25.可选地，所述人机交互模块包括：
26.显示屏，用于显示金额、流量数据、设备编号、报警代码；
27.蜂鸣器，用于对每次人机交互成功进行提醒；
28.按键，用于对显示屏进行切换，对设备进行唤醒、设置。
29.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备在实际应用中，通过显示屏和蜂鸣器反映设备相关信息状态等，通过按键对设备进行操作、设置，提高人机交互的灵活性。
30.可选地，所述cat.1通信模块包括cat.1模组，钢片天线用于收发cat.1模组的射频信号，其中，cat.1模组的射频信号为主控模块中的加密数据。
31.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，cat.1模组将加密数据通过钢片天线收发数据，与云平台通信，提高了效率。
32.可选地，所述蓝牙通信模块，还用于通过与外围蓝牙设备通信设置修改设备参数。
33.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备的蓝牙通信模块，不仅可以发送主控模块中的加密数据，还可以与外围蓝牙设备通信，设置修改设备参数，无需等待联网时间，在使用中更加方便灵活。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。
35.图1为本实用新型实施例提供的一种双通道无线安全抄表设备的结构示意图；
36.图2为本实用新型实施例提供的一种双通道无线安全抄表设备一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域技术人员在没有作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。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
41.本实用新型实施例提供了一种双通道无线安全抄表设备，如图1所示，包括：
42.计量模块1，用于采集表里的流量数据，并转换为数字信号数据。
43.示例性地，以燃气表计量为例，通过霍尔传感器或干簧管模块作为计量模块进行燃气走字计数，将流量数据转换成数字信号。具体地，在一实施例中，计量模块包括：处理单元，用于采集原始流量数据，并转换成数字信号数据；温压补偿单元，用于采集温压数据，并根据温压数据对原始流量数据进行补偿，得到补偿后的流量数据。示例性地，由于燃气在不同温度不同压力下密度不同，所以通过采集表端的温度和压力，对原始流量数据进行补偿，可以精准计量用气量的多少，保证计量无误。本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，将温度和压力对流量的影响考虑进来，对原始流量数据进行补偿，使主控模块中的流量数据更加准确。
44.主控模块2，用于接收计量模块中的数字信号数据，并控制各模块的数据交互。示例性地，主控模块一般为单片机，但不以此为限。
45.安全模块3，采用了支持国密算法的安全芯片，用于将主控模块中的数字信号数据进行加密得到加密数据，并发送回主控模块。
46.示例性地，在实际应用中，单片机可以通过内部预设的定时机制，控制安全芯片对单片机内的数字信号数据进行加密或解密，并利用cat.1通信模块4和/或蓝牙通信模块5对加密后的数据传输到云平台。具体地，在一实施例中，安全模块包括：se-sim安全芯片，与cat.1通信模块相连，用于将主控模块中的数字信号进行加密和解密，并与cat.1通信模块交换数据。嵌入式安全控制模块，与主控模块相连，用于存储设备基本参数及配置，对外围设备进行身份识别。本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，安全模块采用了支持国密算法的se-sim安全芯片和具有存储功能的嵌入式安全控制模块，提高了数据传输
过程中的安全性。
47.cat.1通信模块4，通过钢片天线通信，用于发送主控模块中的加密数据，其中，钢片天线通过dip工艺封装在电路板上。
48.具体地，在一实施例中，cat.1通信模块包括cat.1模组，钢片天线用于收发cat.1模组的射频信号，其中，cat.1模组的射频信号为主控模块中的加密数据。本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，cat.1模组将加密数据通过钢片天线收发数据，与云平台通信，提高了效率。
49.蓝牙通信模块5，与主控模块相连，通过pcb天线通信，用于发送主控模块中的加密数据。
50.示例性地，cat.1通信和蓝牙通信互为备份，当处于其中一个通道的信号盲区时，可采用另一个通道进行通信，保证了数据的稳定上传。具体地，在一实施例中，蓝牙通信模块，在装表初期，还用于通过与外围蓝牙设备通信设置修改设备参数，蓝牙通信模块内置身份验证算法，保证通信合法，外围蓝牙设备可以是手机app或专门的蓝牙手持设备，但不以此为限。本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备的蓝牙通信模块，不仅可以发送主控模块中的加密数据，还可以与外围蓝牙设备通信，设置修改设备参数，无需等待联网时间，在使用中更加方便灵活。
51.本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备，将cat.1通信和蓝牙通信互为备份，保证了数据的稳定上传，提高了抄表效率，硬件设计方面，蓝牙通信利用电路板自带的pcb天线，cat.1通信的钢片天线与电路板一体设计，降低生产成本的同时也提高了通信的稳定性。另外，安全模块采用了支持国密算法的安全芯片来提高数据传输过程中的安全性。
52.具体地，在一实施例中，如图2所示，双通道无线安全抄表设备还包括：
53.人机交互模块6，与主控模块相连，用于反映设备状态及对设备参数进行设置。
54.具体地，在一实施例中，人机交互模块包括：显示屏，用于显示金额、流量数据、设备编号、报警代码。蜂鸣器，用于对每次人机交互成功进行提醒。按键，用于对显示屏进行切换，对设备进行唤醒、设置。本实用新型实施例提供的双通道无线安全抄表设备在实际应用中，通过显示屏和蜂鸣器反映设备相关信息状态等，通过按键对设备进行操作、设置，提高人机交互的灵活性。
55.阀门控制模块7，用于根据主控模块的指令开关阀门。示例性地，以燃气表为例，但不以此为限，主控模块中有对阀门控制模块控制的条件(比如：表端余额是否充足)，当满足条件，即表端余额充足时，控制阀门打开，保证用户的正常用气；反之，若表端余额不足或燃气表被破坏，控制阀门关闭，防止漏气，保证安全。
56.电源及电源管理模块8，与主控模块相连，用于提供电源，并管理电源相关元件。示例性地，电源管理模块包括电源防反接模块、静电保护模块和电压转化模块。
57.在实际应用中，可根据使用增加人机交互模块，提高人机交互的灵活性，阀门控制模块可以根据实际流量使用情况控制阀门开或关闭，便于管理，电源及电源管理模块保证整个设备的动力来源。
58.虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权
利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种双通道无线安全抄表设备，其特征在于，包括：计量模块，用于采集表里的流量数据，并转换为数字信号数据；主控模块，用于接收计量模块中的数字信号数据，并控制各模块的数据交互；安全模块，采用了支持国密算法的安全芯片，用于将主控模块中的数字信号数据进行加密得到加密数据，并发送回主控模块；cat.1通信模块，通过钢片天线通信，用于发送主控模块中的加密数据，其中，钢片天线通过dip工艺封装在电路板上；蓝牙通信模块，与主控模块相连，通过pcb天线通信，用于发送主控模块中的加密数据。2.根据权利要求1所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述安全模块包括：se-sim安全芯片，与cat.1通信模块相连，用于将主控模块中的数字信号进行加密和解密，并与cat.1通信模块交换数据；嵌入式安全控制模块，与主控模块相连，用于存储设备基本参数及配置，对外围设备进行身份识别。3.根据权利要求2所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述设备还包括：人机交互模块，与主控模块相连，用于反映设备状态及对设备参数进行设置；阀门控制模块，用于根据主控模块的指令开关阀门；电源及电源管理模块，与主控模块相连，用于提供电源，并管理电源相关元件。4.根据权利要求2所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述计量模块包括：处理单元，用于采集原始流量数据；温压补偿单元，用于采集温压数据，并根据温压数据对所述原始流量数据进行补偿，得到补偿后的流量数据。5.根据权利要求3所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述人机交互模块包括：显示屏，用于显示金额、流量数据、设备编号、报警代码；蜂鸣器，用于对每次人机交互成功进行提醒；按键，用于对显示屏进行切换，对设备进行唤醒、设置。6.根据权利要求2所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述cat.1通信模块包括cat.1模组，钢片天线用于收发cat.1模组的射频信号，其中，cat.1模组的射频信号为主控模块中的加密数据。7.根据权利要求1所述的双通道无线安全抄表设备，其特征在于，所述蓝牙通信模块，还用于通过与外围蓝牙设备通信设置修改设备参数。

技术总结
本实用新型提供了一种双通道无线安全抄表设备，该设备包括：计量模块，用于采集表里的流量数据，并转换为数字信号数据；主控模块，用于接收计量模块中的数字信号数据，并控制各模块的数据交互；安全模块，用于将主控模块中的数字信号数据进行加密得到加密数据；CAT.1通信模块和蓝牙通信模块，用于发送主控模块中的加密数据，其中，钢片天线通过DIP工艺封装在电路板上。CAT.1通信和蓝牙通信互为备份，保证了数据的稳定上传，提高了抄表效率，CAT.1通信的钢片天线与电路板一体设计，降低生产成本的同时也提高了通信的稳定性，另外，安全模块采用了支持国密算法的安全芯片来提高数据传输过程中的安全性。程中的安全性。程中的安全性。


技术研发人员：李海龙
受保护的技术使用者：北京亚华物联科技发展有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/6/27