GSM-ТРАНСЛЯТОР ПОКАЗАНИЙ ПРИБОРОВ УЧЁТА ПОТРЕБЛЯЕМЫХ РЕСУРСОВ

Заявленная полезная модель относится к области цифровых информационных технологий и может быть использована для удаленного получения показаний индивидуальных приборов учета потребления воды, газа и электроэнергии, имеющих импульсные выходы.
Из уровня техники известны различные централизованные автоматизированные системы учета и контроля потребления энергоресурсов, содержащие сеть терминальных устройств, связанных с центром диспетчеризации.
Например, известна автономная система считывания и записи данных для систем контроля за потреблением воды, газа, электроэнергии (патент РФ на изобретение №2100846, МПК G08C 19/00, опубл. 27.12.1997), содержащая расходомеры, накопительные блоки, средство считывания и передачи данных и центральный компьютер, при этом каждый накопительный блок выполнен в виде импульсного накопителя с независимым источником питания и собственным идентификационным кодом.
Известна автоматизированная система сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период (патент РФ на полезную модель №77476, МПК G08C 19/00, опубл. 07.04.2008) содержащая первичные измерители - счетчики с импульсным выходным устройством, устройство передачи данных содержащее счетчик импульсов, узел преобразования полученных данных в цифровой интерфейс, энергонезависимую память и радиомодуль для передачи данных в режиме «запрос-ответ», устройство приема данных, содержащее радиомодуль для выдачи запроса и для приема данных и узел преобразования радиосигнала в цифровой интерфейс, а устройством накопления данных для последующей их обработки является компьютер.
Наиболее близким по своей сущности к заявляемой полезной модели является устройство для приема и обработки показаний квартирных водосчетчиков (Патент РФ на полезную модель №75084, МПК G08B 25/08, опубл. 20.07.2008) содержащее территориально разнесенные счетчики воды и центр диспетчеризации, обеспечивающий прием, накопление, обработку и анализ сообщений и включающий в себя трехмодульный блок накопления информации и связанный с ним посредством локальной сети сервер обработки и передачи сообщений, при этом к первому модулю блока накопления информации через канал ISDN S 2M подключается Мини АТС, подключенная в свою очередь к телефонной линии, а к второму модулю блока накопления информации через интерфейс RS232/V24 подключается SMS-модем.
Все известные технические решения имеют общий недостаток, заключающийся в том, что в любом из них отсутствует или осложнена возможность индивидуальной установки и дистанционного считывания данных со счетчиков каждым отдельным пользователем, либо имеется необходимость приобретения нескольких устройств для построения системы, а также сложность настройки системы, поскольку, кроме устройства, устанавливаемого рядом со счетчиком, требуется наличие дополнительных промежуточных устройств, составляющих систему централизованного учета. Таким образом, известные системы рассчитаны исключительно или преимущественно на централизованное считывание показаний.
Целью настоящей полезной модели является упрощение системы считывания данных путем переноса внимания с централизованных систем, имеющих в своем составе несколько взаимодействующих устройств (концентраторов, ретрансляторов, передатчиков и т.д.) на индивидуального потребителя, находящегося вдали от прибора учета, показания которого он обязан периодически отслеживать и передавать обслуживающей организации.
Технический результат заключается в обеспечении возможности дистанционной передачи с прибора потребляемых ресурсов на мобильный телефон информации в виде цифровых значений, совпадающих с показаниями прибора потребляемых ресурсов, при отправке соответствующего SMS запроса с мобильного телефона или автоматически по таймеру в самом устройстве либо с заданной периодичностью еженедельно, ежемесячно, ежеквартально по запрограммированным дням. При этом для определения текущего времени, дня, месяца, года и часового пояса (UTC) GSM-транслятор использует временные метки, полученные с базовой станции сети стандарта GSM или любого другого современного стандарта беспроводной мобильной связи.
Технический результат достигается благодаря использованию GSM-транслятора показаний прибора учета потребляемых ресурсов, содержащего PIC-контроллер, вход которого соединен с источником питания 220 В/5 В, первый вход/выход соединен с, по крайней мере, одним электронным счетным устройством, на который подаются импульсы замыкания от прибора учета потребляемых ресурсов, и соединенного выходом с ЖК-дисплеем для отображения цифровых показаний электронного счетного устройства, второй вход/выход PIC-контроллера соединен с входом/выходом РППЗУ, предназначенного для хранения базы данных, содержащей номера телефонов пользователей, допущенных к получению услуги информирования о потребляемых ресурсах, третий вход/выход PIC-контроллера соединен с входом/выходом GSM-модуля, осуществляющего передачу и прием GSM-сигналов и посредством соединенной с GSM-модулем выносной GSM-антенны, служащей для излучения и приема радиочастотных GSM-сигналов, а также SIM-карты, обеспечивающей связь GSM-модуля с базовыми станциями любого оператора сотовой связи, четвертый вход/выход PIC-контроллера соединен с входом/выходом автоматического таймера, выполненного с возможностью активации отправки SMS-сообщений с информацией о потребляемых ресурсах на запрограммированные в РППЗУ номера абонентов.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявленной полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
На фиг. 1 представлено схематичное изображение платы GSM-транслятора;
На фиг. 2 - функциональная блок-схема реализации GSM-транслятора.
В предпочтительном своем варианте исполнения GSM-транслятор конструктивно состоит из корпуса 1 с установленной внутри него печатной платой 2, выносной GSM-антенны 3, закрепленной в антенном разъеме 4 печатной платы, а также из источника питания 5 в виде адаптера 220 В/5 В, подключенного проводами к клеммам 6 печатной платы 2. На печатной плате 2 размещен PIC-контроллер 7, два независимых друг от друга электронных счетных устройств 8, автоматический таймер 9, репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (РППЗУ) 10, GSM-модуль 11 и графический ЖК-дисплей 12. PIC-контроллер 7 является управляющим элементом и отвечает за всю логику работы устройства, в нем зашиты алгоритмы по формированию SMS-сигналов, обработки сообщений от GSM-модуля 11, формированию АТ команд. Счетные устройства 8 запрограммированы PIC-контроллером 7 на подсчет количества импульсов замыкания от своего механического импульсного прибора 13 учета расхода горячей или холодной воды, с которыми соединены с помощью размещенных на печатной плате 2 клемм 14 каждый со своим прибором 13. GSM-модуль 11 представляет собой приемо-передающее устройство, вход которого соединен с выходом PIC-контроллера 7, и объединяет в себе средство приема сигналов в виде SMS запроса на получение показаний приборов 13, а также средство передачи в формате SMS полученной от PIC-контроллера 7 информации о показаниях приборов 13. Связь с базовыми станциями любого оператора сотовой связи обеспечивается через SIM-карту 15, установленную в держателе (на фиг. отсутствует), которым снабжена печатная плата 2. SIM-карта 15 служит также для хранения номера устройства и номеров телефонов пользователей. Автоматический таймер 9 представляет собой программируемое PIC-контроллером 7 средство активации отправки SMS-сообщений с информацией о потребляемых ресурсах на запрограммированный номер потребителя с заданной периодичностью информирования. РППЗУ 10 служит для хранения базы данных, содержащей номера телефонов пользователей, допущенных к получению услуги информирования о потребляемых ресурсах. Запись телефонов в РППЗУ 10 осуществляется с помощью PIC-контроллера 7.
С целью обеспечения функционирования устройства при временном отсутствии внешнего питания, на печатной плате 2 может быть установлен резервный источник питания - аккумулятор (на фиг. отсутствует) с перемычкой 16, а также микроконтроллер заряда аккумулятора (на фиг. отсутствует). Для удобства настройки оптимального положения GSM-антенны 3, на ЖК-дисплее 12 может также отражаться шкала уровня сигнала GSM, предназначенная для оценки положения GSM-антенны 3 по наибольшему уровню сигнала. На печатной плате 2 устройства также расположен светодиодный индикатор 17 регистрации SIM-карты в сети GSM. На печатной плате 2 имеются две кнопки 18 предварительной установки показаний счетных устройств 8, которые обеспечивают начальную установку показаний в соответствии с показаниями приборов 13, обеспечивая идентичность их показаний. Установленные показания отображаются на ЖК-дисплее 12. Устройство также снабжено выключателем 19 питания.
Работа GSM-транслятора осуществляется следующим образом.
Вначале осуществляют подготовку к работе GSM-транслятора. Для этого посредством отвинчивания соответствующих винтов снимают крышку корпуса. Затем в держатель устанавливают SIM-карту 15, а также подключают GSM-антенну 3 к антенному разъему 4. Предназначенные для подключения провода выводов приборов 13 подключают к соответствующим клеммам 14 входов GSM-транслятора, а провода от источника питания 5 - к клеммам 6. Кнопками 18 устанавливают показания счетных устройств 8, сверяясь с текущими показаниями приборов 13. В результате на ЖК-дисплее 12 начинают отображаться показания приборов 13 в виде значений A00000.00-B00000.00, одно из которых соответствует показанием прибора учета расхода горячей воды, а другое - холодной воды. При этом на ЖК-дисплее 12, кроме показаний приборов 13, слева отображается шкала уровня сигнала GSM. После установки показаний счетных устройств 8, крышку корпуса посредством завинчивания винтов устанавливают обратно на корпус.
При изменениях показаний приборов 13, возникающих в процессе пользования горячей и холодной водой, на входы счетных устройств 8 подаются импульсы замыкания от импульсных выходов приборов 13. Результаты подсчета отражаются на ЖК-дисплее 12.
Автоматическое информирование потребителя о показаниях GSM-транслятора осуществляется по таймеру 9, который при установке программируется с помощью PIC-контроллера 7 на периодичность информирования потребителя. Реализована возможность запрограммировать таймер на такие события инициирования отправки информационного SMS-сообщения прибором как конкретное число месяца, еженедельно, ежеквартально и по SMS-запросу от потребителя. При этом для определения текущего времени, дня, месяца, года и часового пояса (UTC) используются временные метки, полученные с базовой станции беспроводной сети стандарта GSM или любого другого современного стандарта беспроводной мобильной связи. При наступлении нужного события инициирования отправки SMS-сообщения потребителю, таймер 9 посылает соответствующий сигнал PIC-контроллеру 7, после чего PIC-контроллер запрашивает текущие показания счетных устройств 8, формирует соответствующие сигналы и передает их в GSM-модуль 11, который, в свою очередь, передает их в виде SMS на номер или номера мобильных телефонов, заложенных в РППЗУ 10. Потребитель получает сообщения в формате A00000.00-B00000.00.
Для дистанционного получения информации о показаниях приборов учета расхода горячей и холодной воды по инициативе потребителя, ему достаточно оправить с мобильного телефона на номер SIM-карты, установленной в GSM-трансляторе, SMS-запрос. Команда пользователя принимается через GSM-модуль 11 PIC-контроллером 7, который, извлекая данные из РППЗУ 10, проверяет наличие номера абонента в базе данных, и в случае идентификации пользователя запрашивает текущие показания электронных счетных устройств 8 и выдает их через GSM-модуль 11 в виде SMS на номер мобильного телефона, с которого поступил запрос.
В отличие от известных централизованных автоматизированных систем учета и контроля потребления ресурсов заявленная модель рассчитана на индивидуального пользователя, проста в установке, настройке и эксплуатации.
При этом область применения заявленного GSM-транслятора не ограничивается приборами учета расхода горячей и холодной воды, а может также использоваться для получения показаний счетчиков газа и электроэнергии, при наличии в этих приборах проводов импульсных выходов типа «сухой контакт».