一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统
技术领域
本实用新型涉及智能水表技术领域，尤其涉及一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统。
背景技术
随着物联网技术的不断发展，智能水表已经开始大面积替换传统机械水表，各种智能集抄方案也被应用于水表行业。
智能水表通过光电直读、脉冲计量、超声波计量等方式直接或间接获取用水量，然后以蓝牙、LoRa（Long Range Radio，远距离无线电）、NB-IoT（Narrow Band Internet ofThings，窄带物联网）等无线技术为传输通道，将水表相关数据上传到云平台，实现水表的智能集抄和管控。营收系统获取集抄数据生成水费，用户通过线下方式或手机APP实现自助缴费。
我国自来水公司众多，呈现高度分散化管理的状态。生产水表的企业也相对较多，但大多数公司规模有限，考虑到开发成本和运维成本，只掌握一种或几种技术或配套方案，并没有形成一套完整的智慧水务系统体系。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于NB-IoT无线通信模块的远程抄表智能监控系统”，其公告号：CN110262333A，其申请日：2019年06月14日，包含智能表，以及与其一一对应连接的采集设备，还包含NB-IoT基站和服务器中心；所述采集设备通过NB-IoT基站连接服务器中心，用于将采集设备采集的智能表参数通过无线传输网络传输至NB-IoT基站进行汇总，进而上传至服务器中心。该申请的远程抄表智能监控系统无法做到通讯统一，系统功能单一，可维护和拓展性差。
发明内容
本实用新型主要解决现有的技术中智能水表系统系统功能单一，可维护和拓展性差的问题；提供一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统，实现通讯协议的统一，易维护性和扩展性强。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统，包括智能水表、终端设备、IOT平台、无线通信模块、服务器、集抄系统和营收系统，所述智能水表通过无线通信模块与IOT平台连接，所述智能水表通过红外通讯与终端设备连接，所述IOT平台与服务器连接，所述服务器与集抄系统连接，所述集抄系统分别与终端设备和营收系统连接。通过智能水表对水量数据进行采集和保存，利用终端设备实现智能水表的快速检测，实现智能水表的快速检修，提高维修人员的工作效率，通过服务器将水量信息传递给集抄系统和营收系统，方便水务公司和用户对水量的使用信息进行实时掌握，服务器将不同的智能水表的通信协议进行统一，适用于不同通信协议的智能水表，使得水务系统的扩展性更强。
作为优选，所述的智能水表包括计量模块、故障自检模块、红外通讯模块和存储模块，所述计量模块获取水量信息，所述计量模块与存储模块连接，所述存储模块将水量信息进行存储，所述存储模块与无线通信模块连接，所述故障自检模块经红外通讯模块与终端设备连接。水表一般安装在阴暗、潮湿和狭小的空间中，维修人员要对水表进行维修时，具有较大的难度，通过设置红外通讯模块和故障自检模，将水表的故障信息通过故障自检模块进行检测，并通过红外通讯模块发送给维修人员的终端设备，维修人员通过终端设备可轻易的了解智能水表的故障位置和故障原因，提高维修人员的工作效率。
作为优选，所述的服务器包括负载均衡模块和若干个数据处理模块，所述负载均衡模块的输入端与IOT平台连接，所述负载均衡模块的输出端分别与若干个数据处理模块的输入端连接，若干个所述数据处理模块的输出端均与集抄系统连接。
作为优选，所述的集抄系统包括显示模块和操作台，所述操作台分别与营收系统、终端设备和服务器连接，所述显示模块与操作台连接。
作为优选，所述的终端设备包括移动端设备或PC端设备。通过移动端设备，使得维修人员可以实地接收水表数据，维修更加方便快捷。
作为优选，所述的数据处理模块包括数据接入模块、数据解析模块、协议校验模块和协议转换模块，所述数据接入模块与负载均衡模块连接，所述数据解析模块与数据接入模块连接，所述协议校验模块与数据解析模块连接，所述协议转换模块的输入端与协议校验模块连接，所述协议转换模块的输出端与集抄系统连接。由于不同的水表公司，采用的通信协议不同，且接入的服务器的智能水表数据较大，因此，服务器设置一个负载均衡模块，负载均衡模块接收到数据时判断一下哪个数据处理模块处于待工作状态，即可将数据传递给该数据处理模块进行数据处理，通过协议校验模块和协议转换模块进行通讯协议的校验和转换，实现通讯协议的统一，根据实际需求可随时增加数据处理模块和智能水表数量，可扩展性强。
作为优选，所述的无线通信模块包括NB-IOT模块、LoRa模块或蓝牙模块。通过NB-IOT模块，使得无线通信功耗更低，覆盖面更广，有效降低智能水表成本，提高电池使用寿命，NB-IOT模块不需要自组网络，使得网络接入更加方便。
作为优选，所述的操作台包括底座、立柱、托台、工作台、显示器、操作按键、身份识别装置和控制器，所述立柱固定安装在底座上，所述托台固定安装在立柱的上端，所述工作台固定安装在托台上，所述显示器安装在工作台上，所述操作按键安装在显示器的一侧，所述身份识别装置安装在工作台上，所述控制器分别与显示模块、操作按键、身份识别装置、营收系统、终端设备和服务器连接。通过操作台上的显示器将水表的采集数据进行显示，水务公司根据数据进行多级管控，当水务公司的人员到操作台进行数据查询时，需要进行身份认证，通过操作按键进行数据查询选择。
本实用新型的有益效果是：（1）通过故障自检模块和红外通讯模块，使智能水表的维护更加方便；（2）通过服务器的负载均衡模块和数据处理模块，进行通讯协议的校验和转换，将不同通讯协议的水表进行统一，可扩展性强。
附图说明
图1是实施例一的水务系统的原理框图。
图2是实施例二的操作台的结构示意图。
图中1.智能水表，2.无线通信模块，3.IOT平台，4.服务器，5.终端设备，6. 集抄系统，7.营收系统，8.底座，9.立柱，10.托台，11.控制器，12.工作台，13.显示器，14. 身份识别装置，15.操作按键。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一：一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统，如图1所示，包括智能水表1、终端设备5、IOT平台3、无线通信模块2、服务器4、集抄系统6和营收系统7，智能水表1通过无线通信模块2与IOT平台3连接，智能水表1通过红外通讯与终端设备5连接，IOT平台3与服务器4连接，服务器4与集抄系统6连接，集抄系统6分别与终端设备5和营收系统7连接。
智能水表1包括计量模块、故障自检模块、红外通讯模块和存储模块，计量模块获取水量信息，计量模块与存储模块连接，存储模块将水量信息进行存储，存储模块与无线通信模块2连接，故障自检模块经红外通讯模块与终端设备5连接。
服务器4包括负载均衡模块和若干个数据处理模块，负载均衡模块的输入端与IOT平台3连接，负载均衡模块的输出端分别与若干个数据处理模块的输入端连接，若干个数据处理模块的输出端均与集抄系统6连接。
集抄系统6包括显示模块和操作台，操作台分别与营收系统7、终端设备5和服务器4连接，显示模块与操作台连接，终端设备5包括移动端设备或PC端设备，数据处理模块包括数据接入模块、数据解析模块、协议校验模块和协议转换模块，数据接入模块与负载均衡模块连接，数据解析模块与数据接入模块连接，协议校验模块与数据解析模块连接，协议转换模块的输入端与协议校验模块连接，协议转换模块的输出端与集抄系统6连接，无线通信模块2包括NB-IOT模块、LoRa模块或蓝牙模块。
实施例二，一种基于NB-IOT通讯技术的智慧水务系统，如图2所示，本实施例相比于实施例一，区别在于，本实施例的操作台包括底座8、立柱9、托台10、工作台12、显示器13、操作按键15、身份识别装置14和控制器11，立柱9固定安装在底座8上，托台10固定安装在立柱9的上端，工作台12固定安装在托台10上，显示器13安装在工作台12上，操作按键15安装在显示器13的一侧，身份识别装置14安装在工作台12上，控制器11分别与显示模块、操作按键15、身份识别装置14、营收系统7、终端设备5和服务器4连接。
在具体应用中，通过智能水表1对水量数据进行采集和保存，利用终端设备5实现智能水表1的快速检测，实现智能水表1的快速检修，提高维修人员的工作效率，通过服务器4将水量信息传递给集抄系统6和营收系统7，方便水务公司和用户对水量的使用信息进行实时掌握，服务器4将不同的智能水表1的通信协议进行统一，适用于不同通信协议的智能水表1，使得水务系统的扩展性更强，通常，智能水表1安装在阴暗、潮湿和狭小的空间中，维修人员要对水表进行维修时，具有较大的难度，通过设置红外通讯模块和故障自检模，将水表的故障信息通过故障自检模块进行检测，并通过红外通讯模块发送给维修人员的终端设备5，维修人员通过终端设备5可轻易的了解智能水表1的故障位置和故障原因，提高维修人员的工作效率，设置NB-IOT模块，使得无线通信功耗更低，覆盖面更广，有效降低智能水表1成本，提高电池使用寿命，NB-IOT模块不需要自组网络，使得网络接入更加方便，由于不同的水表公司，采用的通信协议不同，且接入的服务器4的智能水表1数据较大，因此，服务器4设置一个负载均衡模块，负载均衡模块接收到数据时判断一下哪个数据处理模块处于待工作状态，即可将数据传递给该数据处理模块进行数据处理，通过协议校验模块和协议转换模块进行通讯协议的校验和转换，实现通讯协议的统一，根据实际需求可随时增加数据处理模块和智能水表1数量，可扩展性强。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
