抄表系统、智能采集器及其控制方法与流程

[0001]
本发明涉及信息采集技术领域，特别涉及一种抄表系统、智能采集器及其控制方法。


背景技术：

[0002]
目前信息采集，例如电能采集，是利用一个集中器通过小无线、rs485、plc等方式进行通信读取多个采集器采集的信息，在一个社区存在这样的应用场景中存在多台采集器的情况下看着会比较合理，但是对于某些特殊行业的情况需要单独一台采集器的应用场景这种方式的弊端也就显现出来，需要为一台采集器配一台集中器，无疑会带来巨大的成本和人力问题。


技术实现要素：

[0003]
本发明的主要目的是提供一种智能采集器，旨在提高采集器与主站服务器通信的便捷性。
[0004]
为实现上述目的，本发明提出的一种智能采集器，该智能采集器包括：
[0005]
采样传感器；
[0006]
无线通信模块，所述无线通信模块的输入端与所述采样传感器连接，所述无线通信模块的输出端与主站服务器通信连接，所述无线通信模块用于将采样传感器采集的采样信号输出至所述主站服务器。
[0007]
可选地，所述智能采集器还包括：
[0008]
主控制器，分别与所述采样传感器及所述无线通信模块连接；
[0009]
所述主控制器用于控制所述采样传感器工作，并接收所述采样信号。
[0010]
可选地，所述智能采集器还包括：
[0011]
计时器，与所述主控制器连接，并输出触发信号；
[0012]
所述主控制器还用于在所述计时器输出触发信号时，通过所述无线通信模块输出所述采样信号。
[0013]
可选地，所述主控制器用于根据所述无线通信模块接收到上报控制信号时，控制的采样信号输出至所述主站服务器。
[0014]
可选地，所述智能采集器还包括：
[0015]
存储器，与所述主控制器连接。
[0016]
可选地，所述主控制器与所述无线通信模块集成于同一集成芯片中。
[0017]
可选地，所述采样传感器为电量传感器、流量传感器、压力传感器中的一种或者多种组合。
[0018]
本发明还提出一种抄表系统，该抄表系统包括上述的智能采集器以及主站服务器。
[0019]
可选地，所述智能采集器的数量为多个；
[0020]
所述抄表系统还包括：
[0021]
集中器，所述集中器与所述主站服务器及多个所述智能采集器通讯连接。
[0022]
本发明还提出一种智能采集器控制方法，应用于上述的智能采集器，其特征在于，所述智能采集器控制方法包括以下步骤：
[0023]
获取采样传感器输出的采样信号；
[0024]
在接收到上报控制信号和/或定时触发信号时，将所述采样传感器输出的采样信号输出至主站服务器。
[0025]
本发明技术方案通过利用采样传感器采集信息，并通过无线通信模块，与主站服务器的通信连接，从而直接将采样传感器采集的信息输出至主站服务器，无需集中器，从而使得采集器与主站服务器的连接更灵活，使得主站服务器可以以更低成本，更灵活的方式，采集主站服务器范围内的零散的用户数据，实现全用户覆盖。
附图说明
[0026]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0027]
图1为本发明智能采集器一实施例的结构示意图；
[0028]
图2为本发明智能采集器另一一实施例的结构示意图；
[0029]
图3为本发明智能采集器的控制方法的流程图。
[0030]
附图标号说明：
[0031]
标号名称标号名称10采样传感器40定时器20无线通信模块50存储器30主控制器
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[0032]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0035]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据
具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0037]
本发明提出一种智能采集器，可以解决在位置偏僻，分散布置的用户的数据采集，例如，运营商的基站的用电信息采集，从而大幅降低实现采集范围内所有用户数据的成本。
[0038]
参照图1，在一实施例中，所述智能采集器包括
[0039]
采样传感器10；
[0040]
无线通信模块20，所述无线通信模块20的输入端与所述采样传感器10连接，所述无线通信模块20的输出端与主站服务器通信连接，所述无线通信模块20用于将采样传感器10采集的采样信号输出至所述主站服务器。
[0041]
其中，所述采样传感器10可以为用电量采集传感器、用水量采集传感器以及天然气计量传感器等。
[0042]
所述无线通信模块20可以是与主站服务器匹配的移动通信模块，例如2g、3g、4g或者5g，具体根据主站服务器使用的通信模块确定。
[0043]
在实际应用中，所述无线通信模块20包括主控制器和无线通信收发器，所述主控制器与所述采样传感器10通过串口通信连接，例如rs-232、rs-485等；所述主控制器与所述无线通信通收发器连接，并通过所述无线通信收发器与所述主站服务器建立通信连接；从而使得智能采集器可以直接将采样传感器10采集的信息传输至主站服务器，实现采集器与主站服务器的数据传输。
[0044]
可以理解的是，低压集中抄表系统是计量自动化系统或者信息采集系统的重要组成部分，是一项用户众多、应用环境复杂、技术难度大的信息组成系统。低压集抄系统由主站服务器、通信信道、采集终端(集中器和远程控制设备)和采集器四部分组成。其中，主站服务器是低压集抄系统的“大脑”，负责整个系统的数据传输、应用、处理分析和信息交互，保证系统的安全性，是一个包含软硬件的完整计算机管理系统。通信信道链接主站服务器、采集终端、以及采集器，是信息交互的媒介，同时按照传输方式划分为上行通信和下行通信。采集终端(集中器等数据采集和远程控制设备)是实现采集器的数据采集、数据管理以及数据双向传输、转发和执行控制命令的设备，是低压集抄系统进行检测、控制的核心设备。采集器是低压采集系统中的基础计量单元，是所有功能和应用的源头。
[0045]
居民生活方面的用电、用水以及用气等方面的信息采集已经基本上摆脱了传统的人工抄读，都实现了网络远程抄读，已经形成了一套体系完整的低压集抄系统。但是目前，主站服务器获取采集器采集的数据，都是通过集中器，利用小无线、485、plc等方式对一个或多个采集器进行通信读取，在一个社区存在这样的应用场景中存在多台采集器的情况下看着会比较合理，但是对于零散分布的用户的信息采集，则需要一台采集器配一台集中器，无疑会带来巨大的成本问题，例如，在电力低压抄集系统中，国家电网公司需要对范围内用户信息采集实现全覆盖，因此，即使对于一些零散分布的用户的用电信息，例如运营商基站
用电，也需要对其进行用电量采集，从而需要单独为一个运营商基站搭建一个电能表和集中器，以实现对范围内所有用户的用电量采集。其中，集中器和电能表的搭建，无疑带来了巨大的成本。
[0046]
为了解决上述问题，本发明的智能采集器包括传感器和无线通信模块20，无线通信模块20可以为移动通信模块，所述传感器与所述无线通信模块20连接，所述无线通信模块20与主站服务器通信连接，从而智能采集器能直接将传感器采集到的信息传输至主站服务器，使得采集器与主站服务器的通信连接更灵活；使得主站服务器有更多的方式对范围内的用户实现信息采集全覆盖，针对以下零散分布的用户，可以大幅缩减信息采集的成本；无论是在电力采集系统、水力采集系统、还是用气采集系统，采用本发明的智能采集器可以实现灵活的、低成本的范围内用户信息采集全覆盖。
[0047]
本发明技术方案通过利用采样传感器10采集信息，并通过无线通信模块20，与主站服务器的通信连接，从而直接将采样传感器10采集的信息输出至主站服务器，无需集中器，从而使得采集器与主站服务器的连接更灵活，使得主站服务器可以以更低成本，更灵活的方式，采集主站服务器范围内的零散的用户数据，实现全用户覆盖。
[0048]
在一实施例中，所述采样传感器10为已有的采集器，例如电能表，所述无线通信模块20可以直接替换该采集器已有的通信模块，并由已有的采集器进行供电；无线通信模块20可以由采集器进行供电并与该采集器的串行通信口连接，以接收传统采集表采集的采样信号。本实施例可以对无法无线通信传统采集器进行升级改造，从而无需重新购置新的采样传感器10，从而进一步降低成本；同时，无采用传感器采集到的信息直接由无线通信模块20输出至主站服务器，移动通信网络通信稳定，信号传输快；解决了原有电力载波通信的通信信息收电力干扰而误传信息的问题。
[0049]
参照图2，在一实施例中，所述智能采集器还包括：
[0050]
主控制器30，分别与所述采样传感器10及所述无线通信模块20连接；
[0051]
所述主控制器30用于控制所述采样传感器10工作，并接收所述采样信号。
[0052]
本实施例中，所述主控制器30与所述采样传感器10和无线通信模块20连接，所述主控制器30可以将采样传感器10采集的采集信号进行处理，例如将电能表输出的dl/t-645格式的用电数据，转换成主站服务器通信协议要求的格式的数据；使得所述主站服务器可以识别出智能采集器输出的采集信号。所述主控制器30还可以对采样传感器10采集的采样信号进行加密，后输出至主站服务器，从而使得用户信息传输更安全，保护用户隐私。
[0053]
参照图2，在一实施例中，所述智能采集器还包括：
[0054]
计时器，与所述主控制器30连接，并输出触发信号；
[0055]
所述主控制器30还用于在所述计时器输出的触发信号时，通过所述无线通信模块20输出所述采样信号。
[0056]
所述计时器可以设置预设时间，例如15分钟，在计时器计时达到预设时间后，输出触发信号，主控制器30在接收到所述触发信号时，通过所述无线通信模块20将采样传感器10的采样信号输出至所述主站服务器；也就是说，所述智能采集器能周期性地将采集到的采样信号输出至主站服务器，从而主站服务器可以周期性获得所述智能采集器采集的采样信号，以进行采样信号的统计和处理。
[0057]
在一实施例中，所述主控制器30用于根据所述无线通信模块20接收到上报控制信
号时，将采样传感器10采集到采样信号输出至所述主站服务器。
[0058]
本实施例所述的上报控制信号为第一上报控制信号；
[0059]
所述主站服务器通过无线通信网络，将第一上报控制信号输出至所述无线通信模块20，所述主控制器30根据无线通信模块20接收到的第一上报控制信号，将采样传感器10采集到实时的采样信号输出至所述主站服务器。
[0060]
可以理解的是，主站服务器需要主动获知采样传感器10的实时采样信号；例如，在统计采集器的采集高峰期，以电能表为例，所述主站服务器需要统计用电高峰期的用电数据，此时，所述主站服务器可以在用电高峰期，输出第一上报控制信号至所述无线通信模块20，以获取采样传感器10采集到的采样信号；进行数据分析，从而可以判断出用电高峰期时的用电量，继而可以计算出用供电设备的至少多大的功率，才能满足用电高峰期的用电需求。本实施例的智能采集器可以用于这些统计性采集洗头，对于试点区，试验区的用电、用水以及用气的采集分析非常有意义，本实施例技术方案无需搭建集中器，即可实现用水、用电以及用气等的高峰期的用水、用电以及用气信息采集，继而进行数据统计，使得数据分析的数据获取更便捷。
[0061]
本实施例的通过设置智能采集器的主控制器30在接收到第一上报控制信号时，将采集到的采样信号上传至主站服务器，从而满足主站服务器随时可以获知采样传感器10的实时采样信号的需求，解决了主站服务器无法实时获知智能采集器采集信息的问题，使得主站服务器的信息获取更主动，可以随时获取智能采集器的采样信号。
[0062]
参照图2，在一实施例中，所述智能采集器还包括：
[0063]
存储器50，与所述主控制器30连接。
[0064]
所述主控制器30可以周期性的将采集传感器采集到的采样信号存储至所述存储器50，从而满足主站服务器获取采样传感器10在当前时刻以前某一时刻采集的采样信号，具体地，所述主站服务器通过无线通信网络，将第二上报控制信号输出至所述无线通信模块20，所述主控制器30根据无线通信模块20接收到的第二上报控制信号，从存储器50中读取采样传感器10之前采集的采样信号，并通过无线通信模块20输出至所述主站服务器。
[0065]
可以理解的是，在主站服务器数据丢失或者没有存储数据等情况下，主站服务器又需要获知采样传感器10的当前时刻之前的采样信号，本实施例的通过设置存储器50，存储采集传感器采集到的采样信号，使得主控制可以在接收到第二上报控制信号时，将存储器50存储的采样信号上传至主站服务器，从而满足主站服务器随时可以获知采样传感器10的之前任意时刻采样信号的需求，使得主站服务器的采样信号获取更灵活丰富，并在主站服务器数据丢失时，可以通过智能采集器重新获得，使得数据的保存更加安全。
[0066]
在一实施例中，所述主控制器30与所述无线通信模块20集成于同一集成芯片中。
[0067]
所述主控制器30与所述无线通信模块20集成于同一芯片中，可以理解的是，主控制器30和无线通信模块20集成于同一芯片中，可以进一步缩小体积，在对旧采集器升级为本发明的智能采集器时，旧采集器的内部空间不是很充足，本实施例通过将所述主控制器30与所述无线通信模块20集成于同一集成芯片中；可以进一步缩小所述主控制器30和无线通信模块20的体积，解决旧采集器内部空间不足而难以升级改造的问题。
[0068]
具体地，所述主控制可以集成于无线通信模块20中的基带中。
[0069]
在一实施例中，所述采样传感器10为电量传感器、流量传感器中的一种或者多种
组合。
[0070]
可以理解的是，本实施例的智能采集器可以应用与多种应用场合，电量抄集系统中，所述采样传感器10可以为电量传感器，相应的所述智能采集器为智能电能表。在水量抄集系统中，所述采样传感器10可以为水量传感器，相应的所述智能采集器为智能水表。在压力采集、气压采集等信息采集系统中，所述采样传感器10可以为压力传感器，相应的所述智能采集器为压力表。以实现各种信息的采集，此外，本实施例中，也可以将电量传感器、流量传感器以及压力传感器等分别与无线通信模块20连接，从而所述无线通信模块20可以分别和电力抄集系统的主站服务器，水力抄集系统的主站服务器连接，将采集到的信息输出至主站服务器。从而减少采集表数量，节省用户空间。
[0071]
本发明还提出一种抄表系统，包括上述的智能采集器以及主站服务器。该智能采集器的具体结构参照上述实施例，由于本抄表系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0072]
在一实施例中，所述智能采集器的数量为多个；
[0073]
所述抄表系统还包括：
[0074]
集中器，所述集中器与所述主站服务器及多个所述智能采集器通讯连接。
[0075]
可以理解的是，智能采集器与集中器通过有线连接，在智能采集器数量较多时，会导致布线复杂；本实施例的智能采集器通过无线通信模块20与集中器无线连接，从而无需考虑布线；而且相比较载波通信等通信方式，通信质量更佳，能保证信号的稳定传输；对于不适合布线或者难以布线的场合，采用本发明的智能采集器，可以直接与主站服务器通信，将采用信号直接输出至主站服务器，以解决布线难的问题。
[0076]
参照图3，本发明还提出一种智能采集器控制方法，应用于上述的智能采集器，其特征在于，所述智能采集器控制方法包括以下步骤：
[0077]
获取采样传感器10输出的采样信号；
[0078]
在接收到上报控制信号和/或定时触发信号时，将所述采样传感器10输出的采样信号输出至主站服务器。
[0079]
在本实施例中，所述无线通信模块20包括：主控制器30，无线通信模块20、存储器50以及计时器；所述主控制器30分别与无线通信模块20、存储器50、计时器以及采样传感器10连接；
[0080]
具体地，所述智能采集器控制方法包括以下步骤；
[0081]
步骤s100、通信模块初始化配置、网络以及存储器50；
[0082]
若通信模块初始化错误，则进程结束，等待守护进程再次启动通信模块的初始化。
[0083]
步骤s200、若初始化正确，则初始化无线通信模块20通信的socket链路，发送登录报文至主站服务器，登录主站服务器；若登录报文发送后，未接收到主站服务器正确回复，则重复本步骤。
[0084]
步骤s300、若无线通信模块20成功登录主站服务器，则设置各组参数状态，无线通信模块20开始等待主站服务器任务。
[0085]
步骤s400、无线通信模块20设定定时器40的第一定时时间，定时发送请求至采样传感器10，并解析采样传感器10返回的采样信号，转换成数据信号后存储至存储器50；其中，无线通信模块20可以通过dl/t-645与采样传感器10通信。
[0086]
无线通信模块20设定定时器40的第二定时时间，定时从存储器50中读取存储的数据，上传至主站服务器。
[0087]
进一步地，所述无线通信模块20还设定定时器40的第三定时时间，并检测在该定时时间内，无线通信模块20与主站服务器是否有数据交互，若没有数据交互，则向主站服务器发送心跳数据包，以表示智能采集器与主站服务器任然正常通信连接。
[0088]
进一步地，所述无线通信模块20的还检测自身与主站服务器的通信连接是否正常，并在检测到无线通信模块20与主站服务器通信异常时，回到步骤s200。
[0089]
若无线通信模块20接收到主站服务器的抄表请求任务，则解析主站服务器的请求的数据项；若所述数据项为实时采样传感器10读数，则无线通信模块20发送请求至采样传感器10，并解析采样传感器10返回的采样信号，转换成数据信号上传至主站服务器。若所述数据项为当前时刻以前某一时刻的数据，则无线通信模块20从存储器50中读取主站服务器所需时刻的数据，并上传至主站服务器。
[0090]
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。