一种无线电表数据采集系统及其采集方法与流程

本发明属于电表数据采集系统技术领域，具体涉及一种无线电表数据采集系统及其采集方法。

背景技术：

目前我国正在大力建设坚强智能电网，其中智能电表集抄是坚强智能电网的重要组成部分。现有的智能抄表方式主要有有线和无线两种，有线方式需要重新布线，成本较高，在某些场合，特别是农村地区不太适合；无线方式主要基于gprs或者无线传感器网络的技术，需要对用户电表进行改装，增加对应的gprs模块等，实现对各用户电表数据的分别采集，成本较高且不易推广；mcwill(multi-carrierwirelessinformationlocalloop)技术是我国自主研发的宽带无线通信技术，可以采用它来组建电力无线专网，实现电力通信面的覆盖，应用于电表数据采集。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无线电表数据采集系统及其采集方法，不必改装原本的用户电表，实现了电表数据全自动采集，提高了工作效率和可靠性，节省了人力资源。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种无线电表数据采集系统，包括电表数据采集器和电表数据发送器，所述电表数据采集器包括处理器及与处理器连接的mcwill通信模块、第二wifi模块、存储模块，所述电表发送模块包括低功耗单片机及与低功耗单片机连接的第一wifi模块、电表数据模块。

进一步的，所述电表数据采集器还包括与低功耗单片机相连的显示模块及第二电源模块。

进一步的，所述电表数据发送器还包括用于向其供电的第一电源模块。

一种无线电表数据采集系统的采集方法，包括以下步骤：

(1)电表数据采集器通过密码验证与电表数据发送器建立连接；

(2)电表数据采集器向电表数据传送器发送查询请求，并设置定时器；

(3)电表数据传送器以数据包的形式向电表数据采集器发送电表数据、用户编号和查询密码；

(4)电表数据采集器接收所述电表数据，并进行查询密码验证，若电表数据采集器在定时器规定的时间内收到电表数据发送器的数据包，且验证查询密码成功后，则存储用户编码和电表数据，并所将存储的用户编码和电表数据进行显示；若验证查询密码不成功或定时器超时时，则循环向电表数据发送器发送查询请求，若循环向电表数据发送器发送的循环次数超出预设值时，则忽略向电表数据发生器发送查询请求。

上述方案中，步骤(1)中，所述电表数据采集器通过密码验证与电表数据采集器建立连接，具体包括以下步骤：

(11)电表数据采集器根据电表位置表，按照电表数据发送器的用户编号顺序依次向当前位置的电表数据发送器发送呼叫请求和呼叫密码，并设置定时器；

(12)电表数据发送器接收所述呼叫请求和呼叫密码，并对呼叫密码进行验证，若呼叫密码验证成功后，则电表数据发送器从休眠状态转入工作状态，并向电表数据采集器发送用户编号和用户密码；否则，电表数据发送器继续转入休眠状态；

(13)电表数据采集器接收所述用户编号和用户密码，并对用户密码进行验证，若用户密码验证成功后，则进行下一步，否则，返回步骤(11)进行循环操作，若循环次数超出预设值时，则忽略向当前电表数据发生器发送查询请求，呼叫下一个电表数据发送器。

上述方案中，所述步骤(12)中，所述电表数据发送器转入休眠状态，包括以下步骤：

(121)电表数据采集器向电表数据发送器发送休眠指令和休眠密码；

(122)电表数据发送器接收休眠指令，并验证休眠密码，当休眠密码验证成功后转入休眠状态。

上述方案中，所述用户编号采用六字节，其范围为1～2⁴⁸，全0和全1不使用。

上述方案中，步骤(4)后还包括以下步骤：

(5)当电表数据采集器到达mcwill网络覆盖的区域后，把存储的所有用户信息通过mcwill网络发送给远程平台。

由上述技术方案可知，本发明所述的无线电表数据采集系统及其采集方法，用电信息传输速度快、精确度高、实时性好，抄表过程全自动，保证可靠性的同时节省了人力资源。本发明不必改装原有的用户电表，直接安装即可，易于推广，根据电表位置表采用轮询方式通信，解决了同一时间段内多个电表数据发送器向一个电表数据采集器发送数据，有可能产生冲突导致数据接收出错的问题。通过该方法对电表数据发送器分配唯一的用户编号和用户密码，可以防止非法的电表数据发送器接入；同时使用呼叫指令和呼叫密码、查询指令和查询密码、休眠指令和休眠密码，可以防止非法的对电表数据发送器的呼叫、查询和休眠操作。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种无线电表数据采集系统，包括电表数据采集器1和电表数据发送器2，该电表数据采集器1包括处理器11及与处理器11连接的mcwill通信模块12、第二wifi模块13、存储模块14、显示模块15及第二电源模块16，该电表发送模块2包括低功耗单片机21及与低功耗单片机21连接的第一wifi模块22、电表数据模块23及用于向电表数据发送器2供电的第一电源模块24。电表数据发送器2安装在用户的电表上，电表数据采集器1可以采集多个电力数据采集器2中的电表数据。电表数据采集器2可以采集多个电力数据采集器中的电表数据。

该低功耗单片机21用于采集电表数据，并通过第一wifi模块22将该电表数据以无线通信方式发送给该电表数据采集器1。该第二电源模块16的输出端连接处理器11的电源输入端，用于向处理器11提供电源；处理器11用于通过第二wifi模块13以无线通信方式接收电表数据，并将该电表数据处理后通过mcwill通信模块12发送给远程平台，从而以较低成本实现了电表数据的远程无线采集。该显示模块15，用于将接收到的电表数据处理后，显示电表数据，工作人员和用户均可以在显示模块上对电表数据进行查看和记录，增加了电表数据采集的透明度。本实施例的，存储模块14采用flash存储器，用于存储处理器11所接收到的电表数据，以便即使在网络信号不好时也不会造成电表数据的丢失。

在本发明的处理器11采用at91f40162；单片机采用msp430f133；第一wifi模块22，第二wifi模块13均采用zbt-wm8302rt；flash存储器采用三星公司的大容量flash存储器klm4g1yemd-b031。

一种无线电表数据采集系统的采集方法，包括以下步骤：

s1：电表数据采集器1通过密码验证与电表数据发送器2建立连接：

s11：电表数据采集器1根据电表位置表，按照电表数据发送器2的用户编号顺序依次向当前位置的电表数据发送器2发送呼叫请求和呼叫密码，并设置定时器；该用户编号采用六字节，电表数据发送器2的用户编号是唯一的，其范围为1～2⁴⁸，全0和全1不使用。

s12：电表数据发送器2接收上述步骤的呼叫请求和呼叫密码后，并对呼叫密码进行验证，若呼叫密码验证成功后，则电表数据发送器2从休眠状态转入工作状态，并向电表数据采集器1发送用户编号和用户密码；否则，电表数据发送器2继续转入休眠状态。该电表数据采集器1休眠电表的过程，具体包括如下步骤：

s211：电表数据采集器1向电表数据发送器2发送休眠指令和休眠密码；

s212：电表数据发送器2接收休眠指令，并验证休眠密码，当休眠密码验证成功后转入休眠状态。

s13：电表数据采集器1接收所述用户编号和用户密码，并对用户密码进行验证，若用户密码验证成功后，则进行下一步，否则，返回步骤(11)进行n次循环操作，若循环n次数后扔未验证成功，则忽略向当前电表数据发生器2发送查询请求，呼叫下一个电表数据发送器2。

s2：电表数据采集器1向电表数据传送器2发送查询请求，并设置定时器；

s3：电表数据传送器2以数据包的形式向电表数据采集器发送电表数据、用户编号和查询密码；

s4：电表数据采集器1接收所述电表数据，并进行查询密码验证，若电表数据采集器1在定时器规定的时间内收到电表数据发送器2的数据包，且验证查询密码成功后，则存储用户编码和电表数据，并所将存储的用户编码和电表数据进行显示；若验证查询密码不成功，则循环向电表数据发送器2发送n次查询请求，若连续n次验证查询密码不成功，则忽略向电表数据发生器2发送查询请求，若定时器超时时，则循环向该电表数据发送器2发送n次查询请求，若连续n次超时，则忽略向电表数据发生器2发送查询请求；

s5：当电表数据采集器1到达mcwill网络覆盖的区域后，把存储的所有用户信息通过mcwill通信模块12发送给远程平台。

本实施例的，采用电表位置表记录电表发送器位置和相应的用户编号，用于电表数据采集器呼叫电表发送器的过程。在电表数据采集器1与电表建立连接过程、采集电表数据过程和休眠电表过程，由远程平台向电表数据采集器1发送命令，控制该电表数据采集器1执行确认电表过程、采集电表数据过程和休眠电表过程。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。