一种远程无线抄表及传输方法与流程

本发明涉及数据传输，尤其涉及一种远程无线抄表及传输方法。

背景技术：

传统的抄表模式是采取人工作业方式来监测燃气管网的运行，并通过人工读表方式直接读取燃气使用量。而在实际工作中发现，采取人工的方式做不到实时监控，并且人工读表方式要上门读取，如此不仅工作量大、效率低，容易出错，而且极大地增加了热能公司的人力和物力成本；现有自动抄表技术中，多由用户端表、采集器和数据处理器组成，用户端表将数据传输给采集器，采集器与数据处理器通过无线方式传输数据，实现自动抄表，但是该装置存在系统不稳定，不具备随时监控和发现问题的功能，并且一旦系统出问题，数据极易丢失。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种远程无线抄表及传输方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种远程无线抄表及传输方法，包括两个步骤，一是采集器定时抄表并存储抄表数据，采集器收到集中器第一抄表指令后执行相应操作并将采集器的抄表数据上传集中器；二是集中器定时轮询采集器并存储采集器返回数据，集中器收到服务器第二抄表指令后执行相应操作并将第二抄表数据上传服务器。

作为优选，步骤一包括采集器初始化、采集器电源判断和采集器执行操作。

作为优选，采集器初始化包括对采集器内AVR单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI的工作方式。

作为优选，采集器执行操作包括定时抄表时间判断，如果为抄表时间，采集器请求热表数据，并存储热表数据，反之，则不进行抄表操作，定时抄表时间可自行设定，采集器存储空间可扩展，采集器存储空间不足时可自动删除最旧的数据，所述热表数据包括累计能量、累计流量、瞬时能量、瞬时流量、进水温度、出水温度、温差和运行时间。

作为优选，采集器执行操作包括等待集中器上传抄表指令，如果收到上传抄表指令，采集器对上传抄表指令进行判断，如果为正确指令，则采集器将已存储的抄表数据上传集中器，采集器向集中器上传抄表数据时，同时上传时钟状态、设备状态和配置参数，配置参数包括各种标志位、热表序号、热表ID、时间序号、采集时间。

作为优选，步骤二包括集中器初始化、集中电源判断和集中器执行操作。

作为优选，集中器初始化包括对所述集中器内AVR单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI的工作方式。

作为优选，集中器执行操作包括定时抄表时间判断，如果为抄表时间，集中器请求采集器数据，并存储采集器上传的数据，反之，则不进行抄表操作，定时抄表时间可自行设定，集中器存储空间可扩展，集中器存储空间不足时可自动删除最旧的数据。

作为优选，集中器执行操作包括等待服务器第二抄表指令，如果收到第二抄表指令，所述集中器对第二抄表指令进行判断，如果为正确指令，则集中器将已存储的第二抄表数据上传服务器，集中器向服务器上传第二抄表数据时，同时上传集中器的时钟状态、设备状态和配置参数。

作为优选，采集器和集中器的执行操作均包括电源处理，电源处理为检测外部电源和后备电池供电情况，若掉电则切换至电池供电，同时将RAM中的抄表数据保存至外部存储器、各种标志位保存至EEPROM。

本发明具有的优点和积极效果是：减轻了热能公司抄表和巡检表的工作量，实现了对热能计量表远程实时监控，定时采集和传输数据，采集器、集中器和中心服务器均对数据进行存储，数据安全性好；为能源公司提供科学、准确、详实的原始数据，具有较高的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例的工作流程示意图

图2是本发明实施例的采集器工作流程示意图

图3是本发明实施例的集中器工作流程示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

如图1所示，本实施例的一种远程无线抄表及传输系统包括采集器、集中器和中心服务器。每一栋楼安装一个采集器，每一个小区安装一个集中器，采集器定时抄表并存储抄表数据，采集器收到集中器抄表指令后将采集器的抄表数据上传集中器接收集中器的抄表指令，集中器定时轮询采集器并存储采集器返回数据，集中器收到服务器抄表指令后将抄表数据上传服务器。

如图2所示，采集器工作流程包括采集器初始化、采集器电源判断和采集器执行操作，采集器初始化包括对采集器内RAM单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI的工作方式。执行操作包括定时抄表时间判断，如果为抄表时间，采集器请求热表数据，并存储热表数据，反之，则不进行抄表操作，抄表时间可自行设定，采集器存储空间可扩展，采集器存储空间不足时可自动删除最旧的数据；执行操作包括等待集中器上传抄表指令，如果收到上传抄表指令，采集器对上传抄表指令进行判断，如果为正确指令，则采集器将已存储的抄表数据上传集中器，采集器向集中器上传抄表数据时，同时上传时钟状态、设备状态和配置参数，配置参数包括各种标志位、热表序号、热表ID、时间序号、采集时间。参数获取为从EEPROM获得各种标志位、采集器配置、时间配置等。

采集器与M-BUS热能表进行通讯；定时(时间可设定)巡检热能表工作状态并存储故障状态、时间；定时抄表(时间可自行设定)并存贮抄表数据，每个热量表每次抄表数据约26Bytes(另外地址5Bytes)，每个采集器可存储12个月/140表抄表数据，存储器空间可扩展，采集器存储空间不足时可自动删除最旧的数据；响应集中器抄表、设置指令；将抄表数据上传集中器；内置时钟、自动与集中器较时，采集器可采集热能计量表的累计能量、累计流量、瞬时能量、瞬时流量、进水温度、出水温度、温差、运行时间等8个参数。

如图3所示，集中器工作流程包括集中器初始化、集中器电源判断和集中器执行操作。集中器初始化包括对所述集中器内RAM单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI的工作方式。集中器执行操作包括定时采集时间判断，如果为采集时间，集中器请求采集器数据，并存储采集器上传的数据，反之，则不进行采集操作，定时采集时间可自行设定，集中器存储空间可扩展，集中器存储空间不足时可自动删除最旧的数据。集中器执行操作包括等待服务器上传采集数据指令，如果收到上传采集数据指令，集中器对上传采集数据指令进行判断，如果为正确指令，则集中器将已存储的采集数据上传服务器，集中器向服务器上传采集数据时，同时上传集中器的时钟状态、设备状态和配置参数。采集器和集中器的执行操作均包括电源处理，电源处理为检测外部电源和后备电池供电情况，若掉电则切换至电池供电，同时将RAM中的抄表数据保存至外部存储器、各种标志位保存至EEPROM。

集中器与中心服务器进行远程通讯；响应上位机抄表、设置指令；定时(时间可设定)巡检采集器工作状态并存储故障状态、时间；接收采集器抄表数据并存贮，每个集中器可与50个采集器通讯，存储器空间可扩展，集中器存储空间不足时可自动删除最旧的数据；内置时钟、自动与中心服务器较时：当集中器响应中心服务器抄表指令时，首先进行时钟校对。

远程抄表管理软件安装于专业公司管理中心的服务器上，可通过专线接入互联网，可对管理范围内所有小区的集中器进行管理，实现对任意单个或批量热能表进行远程抄表，可对抄表数据生成指定格式并传输至指定数据分析服务器；后台数据库使用的是与抄表管理软件同样的安装于专业公司中心服务器的SQL Server数据库系统，用于整个能源管理系统的用户数据的存储，抄表数据写入中心数据服务器，可进行条件查询。

系统软件可对任意某块热量表、某采集器、集中器进行通讯测试，参数查询；采集器和集中器内均设有设置软件，对M-BUS热能表进行地址设置，对集中器、采集器进行参数设置，包括热能表编号、采集器编号、时钟、巡检时间、定时抄表时间的设置。

采集器和集中器的嵌入式软件设计为被动应答，即采集器收到集中器指令后执行相应操作并返回应答或者定时轮询热量表并存储热量表返回数据，集中器收到服务器指令后执行相应操作并返回应答或者定时轮询采集器并存储采集器返回数据，主要包括主程序、通讯服务程序、中断处理程序。

主程序包括初始化程序、参数获取程序、实时时钟检测程序、外部存储检测程序和主循环程序。

通讯服务程序包括地址识别程序、通讯协议解析程序，地址识别程序：当集中器接收到一条完整的帧时，比较被叫地址与本机地址，如果相同则提取有用的数据供主程序调用并置通讯有效标志，不同则放弃并回到循环等待各类中断，通讯协议解释程序：通讯标志有效则分析通讯包含的指令，并按照指令进行相关的操作，如启动抄表、上传抄表文件等。

中断服务程序为响应各种外部/内部中断，跳转到中断处理程序、置位有效标志，供上层程序处理。

采集器主程序包括对单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI等的工作方式；从EEPROM获得各种标志位、热表序号、热表ID、时间序号、采集时间；读取实时时钟，判断实时时钟状态；获取外部存储状态(忙状态、介质状态、文件系统状态等)，准备文件；检测外部电源/后备电池供电，若掉电则切换至电池供电，将RAM中的抄表数据保存至外部存储器、各种标志位保存至EEPROM；获取参数，保存至EEPROM和RAM；检测定时抄表时间到的标志，定时到则启动抄表，此时禁止与管理中心通讯，否则循环等待各类中断；按照EEPROM中存储的热量表地址池，依次与每个热量表通讯获得表返回数据并存储上传，直至所有表抄完；外部存储器文件、写入数据、关闭文件。

集中器主程序包括对单片机特殊功能寄存器进行初始化，设置晶振、片内存储器、I/O口、中断、定时器、USART、TWI、SPI等的工作方式；从EEPROM获得各种标志位、采集器配置、时间配置等；读取实时时钟，判断实时时钟状态；获取外部存储状态(忙状态、介质状态、文件系统状态等)，准备文件；检测外部电源/后备电池供电，若掉电则切换至电池供电，将RAM中的抄表数据保存至外部存储器、各种标志位保存至EEPROM；从集中器获取参数，保存至EEPROM和RAM；响应服务器抄表请求，按照EEPROM中存储的采集器地址池，依次与每个采集器通讯获得返回数据并存储上传，直至所有采集器上传完成，打开外部存储器文件、写入数据、关闭文件。

本发明的有益效果是：为能源公司提供丰富的现场运行数据,结合服务器管理软件的分析和处理功能可大大提高能源公司的管理水平；减轻了热能公司抄表和巡检表的工作量，实现了对热能计量表远程实时监控，定时采集和传输数据，采集器、集中器和中心服务器均对数据进行存储，数据安全性好；为能源公司提供科学、准确、详实的原始数据，具有较高的实用性；软件安装在专业公司WEB服务器上，每个授权用户在自己的办公室中通过WEB浏览器即可对数据进行查询、分析等操作。

以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。