一种火锅桌的数据采集系统和采集方法与流程

本发明涉及数据采集技术领域，特别是一种火锅桌的数据采集系统和采集方法。

背景技术

目前，火锅店所使用的火锅桌，大多采用燃气加热，很少数使用电加热(包括电阻加热和电磁加热)，在使用电加热的场合，并没有配备火锅桌的数据采集系统，也没有与电能数据采集系统一体的火锅桌呼叫信号采集系统。为方便火锅店对顾客的呼叫信号管理，实现电力管理部门对火锅店进行专电专用管理，进而实现智慧电力管理，迫切需要对火锅桌电能数据和呼叫信号进行实时采集和监控。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种火锅桌的数据采集系统和方法，实现了火锅店火锅桌用电数据和呼叫信号的实时采集和监控，为火锅店专电专用和智慧电力管理提供了技术手段。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种火锅桌的数据采集系统，包括中控数据采集子系统和多个下位数据采集子系统；

所述中控数据采集子系统包括中控计算机和与该中控计算机连接的无线透传电台；所述中控计算机内设有中控数据采集单元，所述中控数据采集单元用于定期查询下位数据采集子系统的电能数据，将数据保存在本地数据库中，并定期向远程的上一级电力管理系统报告数据，同时中控数据采集单元实时读取火锅桌的呼叫信号，并在中控计算机的屏幕上显示该呼叫信号，所述无线透传电台用于与多个所述下位数据采集子系统进行通信；

所述下位数据采集子系统包括下位数据采集模块和无线通信模块，所述下位数据采集模块包括微处理器，所述微处理器内设有下位数据采集单元，所述下位数据采集单元用于对当前火锅桌的电压和电流取样测量，计算火锅桌实时的有功功率、功率因素和累计电能消耗，并保存数据供中控数据采集子系统查询读取，下位数据采集单元还用于获取火锅桌的呼叫信号，实时向中控数据采集子系统报告呼叫信息，并在中控计算机的屏幕上显示该呼叫信号，所述无线通信模块用于与所述中控数据采集子系统进行通信。

作为一种优选的实施方式，所述下位数据采集子系统还包括通过所述微处理器的模拟量输入接口与该微处理器连接的电流采样电路和电压采样电路。

作为另一种优选的实施方式，所述下位数据采集子系统还包括通过所述微处理器的数字量输入接口与该微处理器连接的呼叫按钮和站号dip开关，所述呼叫按钮用于获取用户的呼叫信号，所述站号dip开关用于设置无线通信模块的站号。

作为另一种优选的实施方式，所述下位数据采集子系统还包括通过所述微处理器的数字量输出接口与该微处理器连接呼叫指示灯，所述呼叫指示灯用于显示呼叫信号。

一种火锅桌的数据采集方法，包括下位数据采集系统对数据的采集以及中控数据采集系统对数据的采集，其中：

所述下位数据采集系统对数据的采集包括以下步骤：

a、采集火锅桌的电流和电压信号，计算实时有功功率、功率因数和累计电能消耗的数据以及采集火锅桌的呼叫信号；

b、侦听中控数据采集子系统广播的查询指令；

c、计时t1，并判断是否满足向中控数据采集子系统报告数据：当计时t1到达，或者检测到有呼叫信号，或者遇通信冲突已退避n次查询，并且又侦听到中控数据采集子系统广播的查询指令，则将数据打包报告给中控数据采集子系统；

d、向中控数据采集子系统报告数据后，等待中控数据采集子系统的应答信息，并根据是否收到应答信息来判断数据是否报告成功；如果向中控数据采集子系统报告数据成功，并且报告的数据中含有呼叫信号，则点亮呼叫指示灯，如果向中控数据采集子系统报告数据失败，则采用退避重发机制；

所述中控数据采集系统对数据的采集包括以下步骤：

a、按定时周期t3周期性的广播查询指令，要求下位数据采集子系统报告数据；

b、判断是否收到下位数据采集子系统报告的数据：如否则返回步骤a；如是则将收到的数据保存到数据库，并向下位数据采集子系统发送应答信号以表明收到了数据；

c、按定时周期t4周期性的向远程的上一级电力管理系统报告数据。

6、根据权利要求5所述的火锅桌的数据采集方法，其特征在于，所述步骤a还包括以下步骤：将采集和计算得到的数据保存在本地。

作为一种优选的实施方式，打包报告给中控数据采集子系统的数据包括该下位数据采集系统的站号、电能数据、呼叫信号和校验信息。

作为一种另优选的实施方式，所述步骤d中的退避重发机制具体如下：当第m次报告数据失败时，则忽略接下来侦听到的n次查询指令，n取小于等于2^m的随机数；当m>8时，或者当重发累计时间超出t2后，不再重发。

作为一种另优选的实施方式，所述步骤b还包括判断侦听到的中控数据采集子系统的广播指令中是否包含有灭灯指令，如果侦听到的中控数据采集子系统的广播指令中包含有灭灯指令，则在向中控数据采集子系统报告数据成功后熄灭呼叫指示灯，并且向中控数据采集子系统发送灭灯应答信号，表明已收到灭灯信号。

作为一种另优选的实施方式，所述步骤b中如果收到的下位数据采集子系统报告的数据中包含有呼叫信号，则以指示灯的形式显示在中控计算机屏幕上；当中控计算机屏幕上呼叫信号指示灯点亮时，可以用鼠标点击以响应下位数据采集子系统的呼叫信号，并向下位数据采集子系统发送灭灯信号；响应呼叫信号后，等待下位数据采集子系统发来的灭灯应答信号，如果收到下位数据采集子系统发来的灭灯应答信号，则熄灭中控计算机屏幕上的指示灯，并且回到步骤a。

本发明的有益效果是：本发明提供的火锅桌的数据采集系统和方法，有效地解决了多站数据采集的通信冲突，保证了数据采集的实时性；同时以模块化的方式，实现了火锅店电能数据和服务呼叫信息的采集和处理，系统具备良好的伸缩性；并且并可通过网络向远程的上一级电力管理系统报告数据，为专电专用、智慧电力管理提供了底层技术手段。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例下位数据采集子系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的下位数据采集子系统的数据采集流程框图；

图4为本发明实施例的中控数据采集子系统的数据采集流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种火锅桌的数据采集系统，包括一个中控数据采集子系统100和多个下位数据采集子系统200构成，中控数据采集子系统100可同时对多个火锅桌的电能数据和呼叫信号进行采集。

如图1所示，中控数据采集子系统100包括：

中控计算机101，用于运行中控数据采集单元102，根据用户操作，显示相关信息。

中控数据采集单元102，用于定期查询下位数据采集子系统200的电能数据，将数据保存在本地数据库中，定期向远程的上一级电力管理系统报告数据；实时读取火锅桌的呼叫信号，显示在中控计算机101屏幕上；响应用户操作，显示历史数据。

无线透传电台103，用于和下位数据采集子系统200进行无线通信。

图1中的每一个下位数据采集子系统2的结构框图如图2所示，以下位数据采集子系统200为例，包括数据采集模块210和无线通信模块220。

数据采集模块210主要包括：

微处理器mcu(microcontrollerunit)211，用于运行下位数据采集单元212，通过模拟量输入接口ai(analoginput)采集电流和电压信号，通过数字量输入接口di(digitalinput)获取呼叫按钮信号和站号设置状态，通过数字量输出接口do(digitaloutput)用指示灯显示呼叫信号，通过通信接口连接无线通信模块220。

下位数据采集单元212，用于测量火锅桌的工作电流和电压，计算有功功率、功率因数、累计电能消耗量，定期向中控数据采集子系统200报告数据；获取火锅桌的呼叫按钮215信号，实时向中控数据采集子系统200报告呼叫信息，并通过火锅桌本地的呼叫指示灯217显示。

电流采样电路213，用于对电流进行采样，接入微处理器mcu(microcontrollerunit)211的模拟量输入接口ai。

电压采样电路214，用于对电压进行采样，接入微处理器mcu(microcontrollerunit)211的模拟量输入接口ai(analoginput)。

呼叫按钮215，用于获取呼叫信号，接入微处理器mcu(microcontrollerunit)211的数字量输入接口di(digitalinput)。

站号dip(dualinline-pinpackage)开关216，用于获取站号设置状态，接入微处理器mcu(microcontrollerunit)211的数字量输入接口di(digitalinput)。

呼叫指示灯217，用于显示呼叫信号，接入微处理器mcu(microcontrollerunit)211的数字量输出接口do(digitaloutput)。

无线通信模块220，用于和中控数据采集子系统100进行无线通信。

本实施例还提供了基于上述火锅桌的数据采集系统的数据采集方法，包括：

如图3所示，下位数据采集子系统采集数据的方法，包括：

步骤301、采集火锅桌的电流和电压信号，计算实时有功功率、功率因数以及累计电能消耗；采集火锅桌的呼叫信号，并且将采集和计算得到的数据保存在本地；

步骤302、侦听中控数据采集子系统广播的查询指令；

步骤303、计时t1，并判断是否满足向中控数据采集子系统报告数据的条件：计时t1到达，或者检测到有呼叫信号，或者遇通信冲突已退避n次查询；具体的，计时周期t1由系统规模、无线通信波特率、电能数据采集实时性要求综合考量后决定；

步骤304、当计时t1到达后，或有呼叫信号，或者已退避n次，又侦听到中控数据采集子系统广播的查询指令，则将数据打包报告给中控数据采集子系统；打包的数据包含了本下位数据采集子系统的站号、电能数据、呼叫信号、校验信息等；

步骤305、向中控数据采集子系统报告数据后，等待中控数据采集子系统的应答信息。收到应答信息则表明报告数据成功，而如果在一定时间内没有收到应答，则认为报告数据失败，失败的主要可能性是通信冲突；

步骤306、如果向中控数据采集子系统报告数据成功，点亮呼叫指示灯；

步骤306a、如果向中控数据采集子系统报告失败，采用退避重发机制。具体方法是，当第m次报告数据失败时，则忽略接下来侦听到的n次查询指令，n取小于等于2m的随机数；当m>8时，或者当重发累计时间超出t2后，不再重发(n≤2m的随机数，m<8，是通信冲突次数)；

步骤303a、在步骤302后，判断侦听到的中控数据采集子系统广播指令中是否包含有灭灯指令；

步骤307、如果侦听到的中控数据采集子系统广播指令中包含有灭灯指令，则熄灭呼叫指示灯；

步骤308、向中控数据采集子系统发送灭灯应答信号，表明已收到灭灯信号。

如图4所示，中控数据采集子系统采集数据的方法，包括：

步骤401、定时t3，周期性广播查询指令，要求下位数据采集子系统报告数据；

步骤402、判断是否收到下位数据采集子系统报告的数据。没有收到则回到步骤401；

步骤403、如果收到下位数据采集子系统报告的数据，保存数据到数据库，向下位数据采集子系统发送应答信号以表明收到了数据；

步骤404、如果收到的下位数据采集子系统报告的数据中包含有呼叫信号，则以指示灯形式显示在中控计算机屏幕上；

步骤405、当中控计算机屏幕上呼叫信号指示灯点亮时，可以用鼠标点击以响应下位数据采集子系统的呼叫信号，向下位数据采集子系统发送灭灯信号；

步骤406、响应呼叫信号后，等待下位数据采集子系统发来的灭灯应答信号；

步骤407、如果收到下位数据采集子系统发来的灭灯应答信号，熄灭中控计算机屏幕上指示灯，回到步骤401；

步骤408、响应用户操作，显示历史数据；定时t4周期性向远程的上一级电力管理系统报告数据。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。