本发明涉及四表集抄领域，具体涉及一种计量表数据采集和集合的设备。
背景技术
我国电、水、气、热四种能源分属于不同部门管理，各业务部门自成一体，业务管理、技术发展几乎没有交集，虽然电表、水表、气表、热表在抄表问题上有很多相似之处，但是由于缺乏统一的技术标准，各能源的现场计量和数据采集都是通过独立的网络进行，且相对于电能表，水表、气表、热表等多种计量工具受工作环境的限制，其计量数据不能轻易地实现自动采集。如此，在多种计量表的不同格式的计量数据采集上需要分别使用不同的计量表进行采集然后进行汇总，显然，上述四种数据的采集和汇总必定需要设置四种不同的采集设备(电表、水表、气表、热表)，对应的设置四种能够读取该数据的四种汇集装置，而这种情况，无疑会造成人力、物力、财力等资源的大量浪费。
随着科技以及以太网技术的发展，以上四表的网络远程自动采集因为能够远程抄表，解决一家一户上门查水表的繁琐，因而越来越受到相关领域的技术人员的广泛关注和重视。
目前四表集抄都是由应用层的抄表系统处理来直接实现的，然而由于目前的水表、燃气表、热计量表各自有自己的信号传输规范这就造成信号的通信规范没有统一的执行及检验标准，各生产厂家之间，甚至有的同一生产厂家的不同批次的产品之间的通信规范都不尽相同。
显然，在这种现实情况下，“四表”所采集的所有的计量信息都直接由应用层抄表系统来进行处理，如此，在设计抄表系统的时候，设计人员将面临抄表系统的设计过程复杂化，同时应用程序开发难度大；而且后续用户在使用过程中的维护和更改都比较困难。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种计量表数据采集和集合的设备，其可以和至少两种计量表通信连接来采集对应的计量表的计量信息并集合处理后输出，由此简化抄表系统设计流程，简化开发量及维护成本。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种计量表数据采集和集合的设备，用于和至少两种计量表通信连接来采集对应的计量表的计量信息并集合处理后输出，包括：
接收识别装置，用于接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别；
过滤提取装置，用于将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据；
封装装置，预设有预定数据帧格式，用于将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧。
在上述技术方案的基础上，所述接收识别装置包括接收单元，
所述接收单元包括时间控制模块，该时间控制模块用于在预定时间段内采集所述计量信息。
在上述技术方案的基础上，所述接收单元还包括接收顺序控制模块，
所述接收顺序控制模块用于对处于等待接收状态的所述计量信息进行排序并接收。
在上述技术方案的基础上，所述接收顺序控制模块包括：
第一子模块，用于判断所述计量信息是否处于等待接收状态；
第二子模块，用于将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；
第三子模块，用于将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；
第四子模块，用于将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；
第五子模块，用于将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息。
本发明还提供一种计量表数据采集和集合的方法，用于和至少两种计量表通信连接来采集对应的计量表的计量信息并集合处理后输出，其包括以下步骤：
接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别；
将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据；
预设预定数据帧格式，将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧。
在上述技术方案的基础上，其中，接收所述计量信息还包括以下步骤：
在预定时间段内采集所述计量信息。
在上述技术方案的基础上，其中，接收所述计量信息还包括以下步骤：
对处于等待接收状态的所述计量信息进行排序并接收。
在上述技术方案的基础上，其中，所述排序并接收的具体步骤为：
判断所述计量信息是否处于等待接收状态，如果所述计量信息处于等待接受状态，则执行下一步骤；
将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；
将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；
将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；
将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的计量表数据采集和集合的方法。
本发明还提供一种计量表数据采集和集合的系统，其包括：
至少两种计量表；
至少一个上述的计量表数据采集和集合的设备；以及
服务器，与所述计量表数据采集和集合的设备经由第二通信网络通信相连，
其中，所述计量表数据采集和集合的设备与所述计量表经由第一通信网络通信相连。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
根据本发明所涉及的计量表数据采集和集合的设备，因为具有接收识别装置，能够接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别；具有过滤提取装置，能够将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据；具有封装装置，封装装置预设有预定数据帧格式，能够将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧，所以，该计量表数据采集和集合设备能够预先将多种计量表的计量信息中的计量数据进行提取，然后按照预定数据帧格式将多种计量数据填入，最后输出的就是集合了多种计量数据的新的数据帧，而这种新的数据帧能够被后续相配合的服务器直接接收并解析利用，也就是说，该计量表数据采集和集合设备完成了以前有服务器完成的多种数据处理的繁琐任务，使得服务器只需要处理预定数据帧格式的统一数据帧即可，所以设计人员在设计抄表系统的时候，设计过程能够简化，同时应用程序开发难度也减轻；而且后续用户在使用过程中的维护和更改都比较容易。
附图说明
图1是本发明的实施例中一种计量表数据采集和集合的系统的组成框图；
图2为本发明的实施例中一种计量表数据采集和集合的设备的结构框图；
图3为本发明的实施例中接收单元的结构框图；
图4为本发明实施例中一种计量表数据采集和集合的方法的流程图；
图5为排序并接收的具体步骤示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的计量表数据采集和集合的设备、方法、存储介质以及系统的组成、结构、连接关系、具体工作流程以及工作原理、作用和效果做具体阐述。
图1是本发明的实施例中一种计量表数据采集和集合的系统的组成框图。
计量表数据采集和集合的系统1000，包括至少两种类型的计量表200和计量表数据采集和集合的设备100以及服务器300。
计量表200与所述计量表数据采集和集合的设备100通过第二通信网络400通信相连，所述计量表数据采集和集合的设备100与服务器300通过第一通信网络500通信相连。
这里通信网络可以为有线，也可以是无线的。
计量表200就是采集水、电、气、热等介质信号的计量表，其能够发送电子数据，一般设置在用户使用的现场，比如家庭的房屋内或是饭店内。
服务器300一般设置在管理中心，比如对于一个城市而言，可以设置在一个区或是一个市的管理中心，用来采集汇总整个辖区内是数据。
计量表数据采集和集合的设备100一般设置在靠近计量表200的位置，比如设置在房屋内。
一般而言，多个计量表200与计量表数据采集和集合的设备100通信连接，以设备100作为中心节点，设置为一中心多路线的放射状网络。设备100与计量表200之间的通信方式，考虑到传输距离比较近，即使是大的工厂与不会超过5公里，所以可以选用无线的：蓝牙或是wifi，或者其他可用的无线通信的公共频率；或者在某些需要防爆的化工厂使用有线：同轴电缆或是双绞线等，因此，第二通信网络400是通信距离比较短而且比较灵活的网络。
而对于计量表数据采集和集合的设备100与服务器300，由于两者通常距离比较远，即使是家庭用户到区节点也在20-100公里，因而采用短距离通信就不合适了，可以使用公共的网络，比如以太网、gprs、lorawan、lora等组成的城域网或是互联网，因此第一通信网络500是通信距离比较远而且通信方式比较可靠、稳定的网络。
以下以一个简单是实际情况来进行说明：一个家庭用户内的水、电、气、热四种计量表200和一个家庭用的计量表数据采集和集合的设备100连接，设备100通过城市局域网以双绞线/光纤/双绞线的信号传导方式与设置在距离65公里的市中心的管理中心的城市服务器300连接为例进行详细说明。
图2为本发明的实施例中一种计量表数据采集和集合的设备的结构框图。
计量表数据采集和集合的设备100和水、电、气、热四种计量表200通信连接来采集四种计量表的计量信息并集合处理后输出，计量表数据采集和集合的设备100具有接收识别装置101、过滤提取装置102、封装装置103和控制装置104。
接收识别装置101，用于接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别。
在接受识别时，可用计量表的识别码来进行接受识别，计量表识别码是指在系统或网络中能够与每一个计量表相唯一对应的身份属性，对于计算机系统而言，包括ip地址、mac地址或设备名称，ip地址作为一个局域网内最经常使用的，并且是原则上唯一的一个网络设备属性，而且ip地址是登陆数据库设备或者访问数据库必须的最直观方便的属性，因此本实施例使用ip地址作为设备识别码。其他的比如mac地址，计算机名也能进行唯一识别。
过滤提取装置102，用于将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据。
其中预定数据帧包括计量表的登录信息、心跳信息，每种计量表分别对应不同的预定数据帧，根据登录和心跳信息多次过滤提取每种计量表对应的计量信息中的数据帧中的数据。
封装装置103，预设有预定数据帧格式，用于将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧。
控制装置104，用于进行控制。
其中预设的预定数据帧格式将所有数据封装，集合得到的统一数据帧再传输到服务器300，服务器300对统一数据帧中的数据进行处理，当统一数据帧中的数据为整点数据、日数据、月数据或电压电流功率功率因素数据时，触发服务器300中的补数据处理模块，对数据进行补数据处理。
其中，本实施例以处理整点数据据为例：
①上个整点有数据：当前用量＝当前点止码-上点止码，存储。
②上个整点无数据，当日有数据：本整点之前以当日最后数据补充，再按上述流程。
③当日无数据，上日有数据：上日数据以上日最后点数据补充；当日数据以当前点数据补充，再按上述流程。
④上日无数据，当月有数据：当日之前数据以当月最后点数据补充；当日数据以当前点数据补充再按上述流程。
⑤当月无数据，上月有数据：当日之前数据以上月最后点数据补充；当日数据以当前点数据补充再按上述流程。
⑥上月无数据：仅以当前点数据进行当日数据补充再按上述流程。
⑦当前为本日第1个点：上日最后点使用量＝当前点止码-上日最后点止码；当前点使用量＝0；
当统一数据帧中的数据为实时止码数据时，服务器300对数据进行存储后触发服务器300中的扣费处理模块，扣费处理模块根据业务规则及上次扣费时间等因素进行扣费及后续处理。
当扣费处理模块完成扣费处理后，触发服务器300中的预警及欠费处理模块，预警及欠费处理模块主要进行预警及欠费处理。预警及欠费处理模块触发后，以统一数据帧中的数据为基本数据，融入预警欠费规则处理，若符合条件，则产生指定优先级的预警欠费任务，交由计量表数据采集和集合的设备100处理；同时产生相应预警欠费信息，推送到相应服务器300的接口，由服务器300进行后续处理。
图3为本发明的实施例中接收单元1010的结构框图。
如图3所示，所述接收识别装置101包括接收单元1010，所述接收单元1010包括时间控制模块10100，该时间控制模块10100用于在预定时间段内采集所述计量信息。
本实施例中的预定时间段是通过服务器300设定的定时参数，预定时间也可以是时间控制模块中设定的软件程序，控制所述时间控制模块定时采集所述计量信息。
所述接收单元1010还包括接收顺序控制模块10101，所述接收顺序控制模块10101用于对处于等待接收状态的所述计量信息进行排序并接收。
当一个计量表数据采集和集合的设备100连接多个计量表200时，需要将多个计量表200的计量信息基于优先级排序后再接收：同级计量信息先进先出；未执行的计量信息优先，执行失败的计量信息靠后；级别高的计量信息优先。
其中，所述接收顺序控制模块10101包括：
第一子模块101010，用于判断所述计量信息是否处于等待接收状态，如果所述计量信息处于等待接收状态，则执行下一步骤；如果所述计量信息不处于等待接收状态，则继续判断下一个计量信息，直到判断有计量信息处于等待接收状态，则执行下一步骤；
第二子模块101011，用于将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；
第三子模块101012，用于将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；
第四子模块101013，用于将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；
第五子模块101014，用于将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息。
服务器300下发任务，计量表数据采集和集合的设备100采集水、电、气、热四种计量表的计量信息，该设备在接收所有的计量信息时，所有的计量信息按照优先级排列，以下为计量信息排列的基本结构体：
pframecache＝^tframecache；
tframecache＝record{计量信息缓存队列}
task_id:string；//
time_ass:tdatetime；//计量信息下发时间
terminala1a2:string；//终端地址
frame_data:string；//数据
frame_no:integer；//帧序号
frame_status:string；//计量信息状态
frame_send_info:string；//数据帧发送次数
frame_send_time:tdatetime；//最后发送时间
frame_send_wait:integer；//等待时间
processcount:integer；//发送次数
task_rate:integer；//计量信息优先级
flag:string；//
flag1:string；//
end；
其中task_rate越大，表示优先级越低；processcount越小，表示优先级越高；同级状态下，timeass小的优先级高；framestatus＝“waiting”的才是需要取的计量信息；同级状态下，frameno小的优先级高；framesendinfo小的优先级高。
为了进一步说明计量表数据采集和集合的系统的工作流程和工作原理，以下结合附图来说明整个系统的运行流程。
图4为本发明提供的一种计量表数据采集和集合的方法的流程图。
如图4所示，一种计量表数据采集和集合的方法，用于和至少两种计量表通信连接来采集对应的计量表的计量信息并集合处理后输出，其包括以下步骤s1-s3：
步骤s1、接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别。
步骤s2、将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据。
步骤s3、预设预定数据帧格式，将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧。
其中，所述步骤s1中接收所述计量信息还包括以下步骤：
s1-1、在预定时间段内采集所述计量信息。
其中，所述步骤s1中接收所述计量信息还包括以下步骤：
s1-2、对处于等待接收状态的所述计量信息进行排序并接收。
图5为排序并接收的具体步骤示意图。
如图5所示，排序并接收的具体步骤为s1-2-1至s1-2-5：
其中，所述步骤s1-2中排序并接收的具体步骤为：
s1-2-1、判断所述计量信息是否处于等待接收状态，如果所述计量信息处于等待接受状态，则执行下一步骤；如果所述计量信息不处于等待接收状态，则继续判断下一个计量信息，直到判断有计量信息处于等待接收状态，则执行下一步骤s1-2-2；
s1-2-2、将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；
s1-2-3、将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；
s1-2-4、将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；
s1-2-5、将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息。
上述提供了一种计量表数据采集和集合的方法，其引入排序并接收的步骤，当计量表数据采集和集合的设备与多个计量表通信相连，计量表数据采集和集合的设备的接收容量有限，此时对所有接入的计量表进行优先级排序后接收，提高了设备的运行速率，增加设备的稳定性，由此简化抄表系统设计流程，简化开发量及维护成本。
为了实施以上的计量表数据采集和集合的系统以及计量表数据采集和集合的方法，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其能够被计算机系统安装，该存储介质其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤s1、接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别。
步骤s2、将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据。
步骤s3、预设预定数据帧格式，将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧。
作为一种优化，上述的计算机程序被处理器执行时，具体的，所述步骤s1中接受计量信息包括：
s1-1、在预定时间段内采集所述计量信息；
s1-2、对处于等待接收状态的所述计量信息进行排序并接收。
其中，所述步骤s1-2中排序并接收的具体步骤为：
s1-2-1、判断所述计量信息是否处于等待接收状态，如果所述计量信息处于等待接受状态，则执行下一步骤；如果所述计量信息不处于等待接收状态，则继续判断下一个计量信息，直到判断有计量信息处于等待接收状态，则执行下一步骤s1-2-2；
s1-2-2、将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；
s1-2-3、将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；
s1-2-4、将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；
s1-2-5、将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息。
上述所有步骤的顺序均为本发明的一种优选的实施例，本发明并不局限于上述步骤的顺序。
实施例的作用于效果在于：根据本实施例所涉及的计量表数据采集和集合的设备，因为具有接收识别装置，能够接收所述计量信息并识别区分该计量信息所对应的计量表类别；具有过滤提取装置，能够将所述计量信息根据对应计量表类别进行过滤，并提取该计量信息中预定数据帧中的数据；具有封装装置，封装装置预设有预定数据帧格式，能够将提取出的所有的预定数据帧中的数据按照所述预定数据帧格式封装成统一数据帧，所以，该计量表数据采集和集合设备能够预先将多种计量表的计量信息中的计量数据进行提取，然后按照预定数据帧格式将多种计量数据填入，最后输出的就是集合了多种计量数据的新的数据帧，而这种新的数据帧能够被后续相配合的服务器直接接收并解析利用，也就是说，该计量表数据采集和集合设备完成了以前有服务器完成的多种数据处理的繁琐任务，使得服务器只需要处理预定数据帧格式的统一数据帧即可，所以设计人员在设计抄表系统的时候，设计过程能够简化，同时应用程序开发难度也减轻；而且后续用户在使用过程中的维护和更改都比较容易。
进一步，因为接收识别装置包括接收单元，接收单元包括时间控制模块，该时间控制模块能够在预定时间段内采集所述计量信息，接收识别装置还包括接收顺序控制模块，接收顺序控制模块能够对处于等待接收状态的所述计量信息进行优先级排序并接收，所以，计量表数据采集和集合的设备能够定时对计量表数据进行采集和集合传输到服务器，且在接收计量表的计量信息时按照计量信息的优先级进行排序后接收，能够有序高效的接收所有计量信息。
进一步，因为接收顺序控制模块具有第一子模块，能够判断所述计量信息是否处于等待接收状态，如果所述计量信息处于等待接受状态，则执行下一步骤；如果所述计量信息不处于等待接收状态，则继续判断下一个计量信息，直到判断有计量信息处于等待接收状态，则执行下一步骤；具有第二子模块，能够将处于等待接收状态的所述计量信息按照发送次数的多少进行排序，并获取发送次数最少的所述计量信息；具有第三子模块，能够将发送次数最少的所述计量信息按照发送时间的前后进行排序，并获取发送时间靠前的所述计量信息；具有第四子模块，能够将发送时间靠前的所述计量信息按照与所述计量信息对应的数据帧发送次数的多少进行排序，并获取数据帧发送次数最少的所述计量信息；具有第五子模块，能够将数据帧发送次数最少的所述计量信息按照与所述数据帧对应的帧序号进行排序，并获取帧序号最小的所述计量信息，所以，如果服务器下发指令在一时间段内需要采集所有计量表的计量信息时，计量表数据采集和集合的设备的接收容量有限，无法一次采集所有的计量表的计量信息，此时接收顺序控制模块对所有接入的计量表的计量信息按照优先级排序后接收，使得设备能有序地接收所有计量信息，提高了设备的运行速率，增加设备的稳定性。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。