一种多工作模式的表具通信方法与流程

本发明涉及表具通信技术领域，特别是涉及一种多工作模式的表具通信方法。

背景技术：

电表、水表、燃气表等是日常生活中涉及到的一些计量器具，在以前，电表、水表和燃气表等数据采集是采用人工抄表的方式，这种方式存在工作量大、效率低、成本高以及容易出错等问题。随着自动化技术的进步，传统的人工抄表已经逐步被先进的自动化抄表系统取代。但是目前的表具进行通信时都是采用实时抄表模式，这种抄表模式存在以下不足：

第一，实时抄表普遍存在通信距离短、抄表率不高的情况；

第二，被动抄表不能实时将故障信息上报；

第三，实时抄表通信网络庞大，需要布设大量的采集器（集中器）。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多工作模式的表具通信方法，提升了表具的通信距离，降低了抄表网络的建设成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多工作模式的表具通信方法，包括主动上报模式、第一被动接收模式和第二被动接收模式中的一种或者多种，以及休眠模式；

所述主动上报模式包括，以第一速率向上级设备上报表具数据；

所述第一被动接收模式包括，以第二速率接收上级设备的第一指令；

所述第二被动接收模式包括，以第三速率接收上级设备的第二指令。

优选的，所述表具数据包括表具运行参数和故障信息。

优选的，所述主动上报模式包括按序上报和自由竞争上报中的至少一种。

优选的，所述按序上报包括：

设置表具数据的上报时间段、上报基准时间、表具上报序号和表具上报间隔；

计算各表具的上报时间，表具的上报时间的计算公式如下，

上报时间 = 上报基准时间+（表具上报序号×表具上报间隔）。

优选的，所述自由竞争上报包括：

时间检测：检测表具是否处于自由竞争上报时间段，若是则执行信道检测，若否则终止本次表具数据自由竞争上报；

信道检测: 表具检测当前信道是否空闲，若是则向上级设备发送表具数据，并执行数据上报结果判断，若否则表具休眠一段时间，表具休眠结束后执行信道检测次数判断；

信道检测次数判断：判断信道检测的次数是否达到第一阈值，若是则终止本次表具数据自由竞争上报，若否则执行时间检测；

数据上报结果判断：检测预设时间内是否接收到上级设备的响应数据，若是则表具数据上报成功，若否则执行数据上报次数判断；

数据上报次数判断：判断表具数据上报次数是否达到第二阈值，若是则终止本次表具数据自由竞争上报，若否则执行时间检测。

优选的，所述第一速率和第二速率均小于第三速率。

优选的，所述表具还包括休眠模式。

优选的，所述表具间隔第一预设时间切换至第一被动接收模式，并在第一被动接收模式结束后切换至休眠模式。

优选的，所述表具间隔第二预设时间切换至第二被动接收模式，并在第二被动接收模式结束后切换至休眠模式。

优选的，所述休眠模式下，表具的主控制器处于休眠状态，并由外部中断或者定时器中断唤醒。

本发明的有益效果是：

（1）主动上报模式和第一被动接收模式采用低速率通信，实现了较远的通信距离，提高了抄表率，减少了采集器的数量，降低了抄表网络的建设成本，并提升了抄表网络的稳定性；

（2）表具的故障信息实现了主动上报，便于表具故障的及时发现，以及及时排除故障；

（3）设置有休眠模式，实现了性能和低功耗的兼顾。

附图说明

图1为本发明一种多工作模式的表具通信方法的一个实施例的示意图；

图2为本发明中自由竞争上报的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种多工作模式的表具通信方法，包括主动上报模式、第一被动接收模式和第二被动接收模式，以及休眠模式。

所述主动上报模式包括，以第一速率向上级设备上报表具数据；所述表具数据包括表具运行参数和故障信息，例如流量超限、受到强磁攻击、采样故障、余额不足、价格到期、表具到期、电池电量过低等；所述上级设备可以为采集器。

所述主动上报模式包括按序上报和自由竞争上报中的至少一种。

优选的，所述按序上报包括：

设置表具数据的上报时间段、上报基准时间、表具上报序号和表具上报间隔；

计算各表具的上报时间，表具的上报时间的计算公式如下，

上报时间 = 上报基准时间+（表具上报序号×表具上报间隔）。

优选的，如图2所示，所述自由竞争上报包括：

时间检测：检测表具是否处于自由竞争上报时间段，若是则执行信道检测，若否则终止本次表具数据自由竞争上报；

信道检测: 表具检测当前信道是否空闲，若是则向上级设备发送表具数据，并执行数据上报结果判断，若否则表具休眠一段时间（此时，表具的休眠时间为随机的），表具休眠结束后执行信道检测次数判断；

信道检测次数判断：判断信道检测的次数是否达到第一阈值，本实施例中将第一阈值设置为5次，若是则终止本次表具数据自由竞争上报，若否则执行时间检测；

数据上报结果判断：检测预设时间内是否接收到上级设备的响应数据，若是则表具数据上报成功，若否则执行数据上报次数判断；

数据上报次数判断：判断表具数据上报次数是否达到第二阈值，本实施例中将第二阈值设置为5次，若是则终止本次表具数据自由竞争上报，若否则执行时间检测。

所述自由竞争上报还包括设置自由竞争上报时间段。

所述第一被动接收模式包括，以第二速率接收上级设备的第一指令；所述表具间隔第一预设时间切换至第一被动接收模式，并在第一被动接收模式结束后切换至休眠模式，本实施例中将第一预设时间设置为10分钟；所述第一指令可以为非紧急指令，具体内容可以由用户自定义。

所述第二被动接收模式包括，以第三速率接收上级设备的第二指令；所述表具间隔第二预设时间切换至第二被动接收模式，并在第二被动接收模式结束后切换至休眠模式，本实施例中将第二预设时间设置为3秒；所述第二指令可以为紧急指令，具体内容可以由用户自定义。

所述第一速率和第二速率均小于第三速率。主动上报模式和第一被动接收模式采用低速率通信，实现了较远的通信距离，提高了抄表率，减少了采集器的数量，降低了抄表网络的建设成本，并提升了抄表网络的稳定性。

所述休眠模式下，表具的主控制器处于休眠状态，并由外部中断或者定时器中断唤醒，实现了性能和低功耗的兼顾。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。