本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸，尤其涉及一種遠程無線抄表及傳輸方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的抄表模式是采取人工作業(yè)方式來監(jiān)測燃氣管網(wǎng)的運行，并通過人工讀表方式直接讀取燃氣使用量。而在實際工作中發(fā)現(xiàn)，采取人工的方式做不到實時監(jiān)控，并且人工讀表方式要上門讀取，如此不僅工作量大、效率低，容易出錯，而且極大地增加了熱能公司的人力和物力成本；現(xiàn)有自動抄表技術(shù)中，多由用戶端表、采集器和數(shù)據(jù)處理器組成，用戶端表將數(shù)據(jù)傳輸給采集器，采集器與數(shù)據(jù)處理器通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動抄表，但是該裝置存在系統(tǒng)不穩(wěn)定，不具備隨時監(jiān)控和發(fā)現(xiàn)問題的功能，并且一旦系統(tǒng)出問題，數(shù)據(jù)極易丟失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種遠程無線抄表及傳輸方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種遠程無線抄表及傳輸方法，包括兩個步驟，一是采集器定時抄表并存儲抄表數(shù)據(jù)，采集器收到集中器第一抄表指令后執(zhí)行相應(yīng)操作并將采集器的抄表數(shù)據(jù)上傳集中器；二是集中器定時輪詢采集器并存儲采集器返回數(shù)據(jù)，集中器收到服務(wù)器第二抄表指令后執(zhí)行相應(yīng)操作并將第二抄表數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器。

作為優(yōu)選，步驟一包括采集器初始化、采集器電源判斷和采集器執(zhí)行操作。

作為優(yōu)選，采集器初始化包括對采集器內(nèi)AVR單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI的工作方式。

作為優(yōu)選，采集器執(zhí)行操作包括定時抄表時間判斷，如果為抄表時間，采集器請求熱表數(shù)據(jù)，并存儲熱表數(shù)據(jù)，反之，則不進行抄表操作，定時抄表時間可自行設(shè)定，采集器存儲空間可擴展，采集器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)，所述熱表數(shù)據(jù)包括累計能量、累計流量、瞬時能量、瞬時流量、進水溫度、出水溫度、溫差和運行時間。

作為優(yōu)選，采集器執(zhí)行操作包括等待集中器上傳抄表指令，如果收到上傳抄表指令，采集器對上傳抄表指令進行判斷，如果為正確指令，則采集器將已存儲的抄表數(shù)據(jù)上傳集中器，采集器向集中器上傳抄表數(shù)據(jù)時，同時上傳時鐘狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和配置參數(shù)，配置參數(shù)包括各種標志位、熱表序號、熱表ID、時間序號、采集時間。

作為優(yōu)選，步驟二包括集中器初始化、集中電源判斷和集中器執(zhí)行操作。

作為優(yōu)選，集中器初始化包括對所述集中器內(nèi)AVR單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI的工作方式。

作為優(yōu)選，集中器執(zhí)行操作包括定時抄表時間判斷，如果為抄表時間，集中器請求采集器數(shù)據(jù)，并存儲采集器上傳的數(shù)據(jù)，反之，則不進行抄表操作，定時抄表時間可自行設(shè)定，集中器存儲空間可擴展，集中器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，集中器執(zhí)行操作包括等待服務(wù)器第二抄表指令，如果收到第二抄表指令，所述集中器對第二抄表指令進行判斷，如果為正確指令，則集中器將已存儲的第二抄表數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，集中器向服務(wù)器上傳第二抄表數(shù)據(jù)時，同時上傳集中器的時鐘狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和配置參數(shù)。

作為優(yōu)選，采集器和集中器的執(zhí)行操作均包括電源處理，電源處理為檢測外部電源和后備電池供電情況，若掉電則切換至電池供電，同時將RAM中的抄表數(shù)據(jù)保存至外部存儲器、各種標志位保存至EEPROM。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：減輕了熱能公司抄表和巡檢表的工作量，實現(xiàn)了對熱能計量表遠程實時監(jiān)控，定時采集和傳輸數(shù)據(jù)，采集器、集中器和中心服務(wù)器均對數(shù)據(jù)進行存儲，數(shù)據(jù)安全性好；為能源公司提供科學(xué)、準確、詳實的原始數(shù)據(jù)，具有較高的實用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的工作流程示意圖

圖2是本發(fā)明實施例的采集器工作流程示意圖

圖3是本發(fā)明實施例的集中器工作流程示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步描述：

如圖1所示，本實施例的一種遠程無線抄表及傳輸系統(tǒng)包括采集器、集中器和中心服務(wù)器。每一棟樓安裝一個采集器，每一個小區(qū)安裝一個集中器，采集器定時抄表并存儲抄表數(shù)據(jù)，采集器收到集中器抄表指令后將采集器的抄表數(shù)據(jù)上傳集中器接收集中器的抄表指令，集中器定時輪詢采集器并存儲采集器返回數(shù)據(jù)，集中器收到服務(wù)器抄表指令后將抄表數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器。

如圖2所示，采集器工作流程包括采集器初始化、采集器電源判斷和采集器執(zhí)行操作，采集器初始化包括對采集器內(nèi)RAM單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI的工作方式。執(zhí)行操作包括定時抄表時間判斷，如果為抄表時間，采集器請求熱表數(shù)據(jù)，并存儲熱表數(shù)據(jù)，反之，則不進行抄表操作，抄表時間可自行設(shè)定，采集器存儲空間可擴展，采集器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)；執(zhí)行操作包括等待集中器上傳抄表指令，如果收到上傳抄表指令，采集器對上傳抄表指令進行判斷，如果為正確指令，則采集器將已存儲的抄表數(shù)據(jù)上傳集中器，采集器向集中器上傳抄表數(shù)據(jù)時，同時上傳時鐘狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和配置參數(shù)，配置參數(shù)包括各種標志位、熱表序號、熱表ID、時間序號、采集時間。參數(shù)獲取為從EEPROM獲得各種標志位、采集器配置、時間配置等。

采集器與M-BUS熱能表進行通訊；定時(時間可設(shè)定)巡檢熱能表工作狀態(tài)并存儲故障狀態(tài)、時間；定時抄表(時間可自行設(shè)定)并存貯抄表數(shù)據(jù)，每個熱量表每次抄表數(shù)據(jù)約26Bytes(另外地址5Bytes)，每個采集器可存儲12個月/140表抄表數(shù)據(jù)，存儲器空間可擴展，采集器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)；響應(yīng)集中器抄表、設(shè)置指令；將抄表數(shù)據(jù)上傳集中器；內(nèi)置時鐘、自動與集中器較時，采集器可采集熱能計量表的累計能量、累計流量、瞬時能量、瞬時流量、進水溫度、出水溫度、溫差、運行時間等8個參數(shù)。

如圖3所示，集中器工作流程包括集中器初始化、集中器電源判斷和集中器執(zhí)行操作。集中器初始化包括對所述集中器內(nèi)RAM單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI的工作方式。集中器執(zhí)行操作包括定時采集時間判斷，如果為采集時間，集中器請求采集器數(shù)據(jù)，并存儲采集器上傳的數(shù)據(jù)，反之，則不進行采集操作，定時采集時間可自行設(shè)定，集中器存儲空間可擴展，集中器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)。集中器執(zhí)行操作包括等待服務(wù)器上傳采集數(shù)據(jù)指令，如果收到上傳采集數(shù)據(jù)指令，集中器對上傳采集數(shù)據(jù)指令進行判斷，如果為正確指令，則集中器將已存儲的采集數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，集中器向服務(wù)器上傳采集數(shù)據(jù)時，同時上傳集中器的時鐘狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和配置參數(shù)。采集器和集中器的執(zhí)行操作均包括電源處理，電源處理為檢測外部電源和后備電池供電情況，若掉電則切換至電池供電，同時將RAM中的抄表數(shù)據(jù)保存至外部存儲器、各種標志位保存至EEPROM。

集中器與中心服務(wù)器進行遠程通訊；響應(yīng)上位機抄表、設(shè)置指令；定時(時間可設(shè)定)巡檢采集器工作狀態(tài)并存儲故障狀態(tài)、時間；接收采集器抄表數(shù)據(jù)并存貯，每個集中器可與50個采集器通訊，存儲器空間可擴展，集中器存儲空間不足時可自動刪除最舊的數(shù)據(jù)；內(nèi)置時鐘、自動與中心服務(wù)器較時：當(dāng)集中器響應(yīng)中心服務(wù)器抄表指令時，首先進行時鐘校對。

遠程抄表管理軟件安裝于專業(yè)公司管理中心的服務(wù)器上，可通過專線接入互聯(lián)網(wǎng)，可對管理范圍內(nèi)所有小區(qū)的集中器進行管理，實現(xiàn)對任意單個或批量熱能表進行遠程抄表，可對抄表數(shù)據(jù)生成指定格式并傳輸至指定數(shù)據(jù)分析服務(wù)器；后臺數(shù)據(jù)庫使用的是與抄表管理軟件同樣的安裝于專業(yè)公司中心服務(wù)器的SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用于整個能源管理系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)的存儲，抄表數(shù)據(jù)寫入中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，可進行條件查詢。

系統(tǒng)軟件可對任意某塊熱量表、某采集器、集中器進行通訊測試，參數(shù)查詢；采集器和集中器內(nèi)均設(shè)有設(shè)置軟件，對M-BUS熱能表進行地址設(shè)置，對集中器、采集器進行參數(shù)設(shè)置，包括熱能表編號、采集器編號、時鐘、巡檢時間、定時抄表時間的設(shè)置。

采集器和集中器的嵌入式軟件設(shè)計為被動應(yīng)答，即采集器收到集中器指令后執(zhí)行相應(yīng)操作并返回應(yīng)答或者定時輪詢熱量表并存儲熱量表返回數(shù)據(jù)，集中器收到服務(wù)器指令后執(zhí)行相應(yīng)操作并返回應(yīng)答或者定時輪詢采集器并存儲采集器返回數(shù)據(jù)，主要包括主程序、通訊服務(wù)程序、中斷處理程序。

主程序包括初始化程序、參數(shù)獲取程序、實時時鐘檢測程序、外部存儲檢測程序和主循環(huán)程序。

通訊服務(wù)程序包括地址識別程序、通訊協(xié)議解析程序，地址識別程序：當(dāng)集中器接收到一條完整的幀時，比較被叫地址與本機地址，如果相同則提取有用的數(shù)據(jù)供主程序調(diào)用并置通訊有效標志，不同則放棄并回到循環(huán)等待各類中斷，通訊協(xié)議解釋程序：通訊標志有效則分析通訊包含的指令，并按照指令進行相關(guān)的操作，如啟動抄表、上傳抄表文件等。

中斷服務(wù)程序為響應(yīng)各種外部/內(nèi)部中斷，跳轉(zhuǎn)到中斷處理程序、置位有效標志，供上層程序處理。

采集器主程序包括對單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI等的工作方式；從EEPROM獲得各種標志位、熱表序號、熱表ID、時間序號、采集時間；讀取實時時鐘，判斷實時時鐘狀態(tài)；獲取外部存儲狀態(tài)(忙狀態(tài)、介質(zhì)狀態(tài)、文件系統(tǒng)狀態(tài)等)，準備文件；檢測外部電源/后備電池供電，若掉電則切換至電池供電，將RAM中的抄表數(shù)據(jù)保存至外部存儲器、各種標志位保存至EEPROM；獲取參數(shù)，保存至EEPROM和RAM；檢測定時抄表時間到的標志，定時到則啟動抄表，此時禁止與管理中心通訊，否則循環(huán)等待各類中斷；按照EEPROM中存儲的熱量表地址池，依次與每個熱量表通訊獲得表返回數(shù)據(jù)并存儲上傳，直至所有表抄完；外部存儲器文件、寫入數(shù)據(jù)、關(guān)閉文件。

集中器主程序包括對單片機特殊功能寄存器進行初始化，設(shè)置晶振、片內(nèi)存儲器、I/O口、中斷、定時器、USART、TWI、SPI等的工作方式；從EEPROM獲得各種標志位、采集器配置、時間配置等；讀取實時時鐘，判斷實時時鐘狀態(tài)；獲取外部存儲狀態(tài)(忙狀態(tài)、介質(zhì)狀態(tài)、文件系統(tǒng)狀態(tài)等)，準備文件；檢測外部電源/后備電池供電，若掉電則切換至電池供電，將RAM中的抄表數(shù)據(jù)保存至外部存儲器、各種標志位保存至EEPROM；從集中器獲取參數(shù)，保存至EEPROM和RAM；響應(yīng)服務(wù)器抄表請求，按照EEPROM中存儲的采集器地址池，依次與每個采集器通訊獲得返回數(shù)據(jù)并存儲上傳，直至所有采集器上傳完成，打開外部存儲器文件、寫入數(shù)據(jù)、關(guān)閉文件。

本發(fā)明的有益效果是：為能源公司提供豐富的現(xiàn)場運行數(shù)據(jù),結(jié)合服務(wù)器管理軟件的分析和處理功能可大大提高能源公司的管理水平；減輕了熱能公司抄表和巡檢表的工作量，實現(xiàn)了對熱能計量表遠程實時監(jiān)控，定時采集和傳輸數(shù)據(jù)，采集器、集中器和中心服務(wù)器均對數(shù)據(jù)進行存儲，數(shù)據(jù)安全性好；為能源公司提供科學(xué)、準確、詳實的原始數(shù)據(jù)，具有較高的實用性；軟件安裝在專業(yè)公司W(wǎng)EB服務(wù)器上，每個授權(quán)用戶在自己的辦公室中通過WEB瀏覽器即可對數(shù)據(jù)進行查詢、分析等操作。

以上對本發(fā)明的幾個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。