一种智能水表远程数据采集方法以及平台与流程

本发明涉及水表数据采集，具体是一种智能水表远程数据采集方法以及平台。

背景技术：

1、随着信号传输技术的提升，仪表逐渐的引入了智能数据上传功能，无需人工读表，即可远程传输数据，智能水表就是其中一种智能化的仪表。

2、智能水表一般安装在每个住户家里，它不仅能够采集住户的用水量，还可以将采集到的用水量上传至其他端口；考虑到成本问题，现有的智能水表的信号传输模块大都比较简单，在远距离传输数据时，效率很低，传输时长较长，而长时间的数据传输过程会影响智能水表的基础功能，这显然是需要进行优化的，如何优化智能水表的数据上传过程，缓解其数据传输压力是本发明技术方案想要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能水表远程数据采集方法以及平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种智能水表远程数据采集方法，所述方法包括：

4、获取安装的智能水表的位置，构建水表分布地图，根据所述水表分布地图确定信号交互端的运动路径；

5、定时获取信号交互端的位置，根据信号交互端的位置确定数据采集区域；

6、向所述数据采集区域内的所有智能水表发送触发信号，接收智能水表反馈的用水量表；其中，所述用水量表中含有时间项和用水量项；

7、根据智能水表的位置对用水量表进行合并，将合并后的用水量表向云平台发送；

8、其中，所述水表分布地图为动态地图，地图中像素点的值随时间不断变化，当某一智能水表的数据反馈至信号交互端时，对应的像素点的值回归初始值。

9、作为本发明进一步的方案：所述获取安装的智能水表的位置，构建水表分布地图，根据所述水表分布地图确定信号交互端的运动路径的步骤包括：

10、获取安装的智能水表的位置，根据预设的比例尺将所述位置转换为三维坐标；

11、统计所有三维坐标，将三维坐标中的高度转换为平面偏移量，得到二维地图；每个智能水表中的位置在二维地图中均有对应的至少一个像素点；

12、对二维地图中与智能水表对应的像素点进行赋值，得到水表分布地图；赋值规则为：；式中，y为赋值结果，为预先设定的初始值，为预先设定的系数，t为自变量，表示时间；

13、对水表分布地图中的各个像素点进行聚类，确定各个方向的运动概率，基于所述运动概率确定信号交互端的运动路径。

14、作为本发明进一步的方案：所述对水表分布地图中的各个像素点进行聚类，确定各个方向的运动概率，基于所述运动概率确定信号交互端的运动路径的步骤包括：

15、根据预设尺寸的矩形对二维地图进行分块，计算每一块矩形中的像素总值；

16、根据所述像素总值确定指向各个矩形中心的运动概率；

17、基于运动概率选取矩形中心，获取信号交互端的当前位置，建立当前位置至选取到的矩形中心的向量；

18、接收工作人员划定的运动区域，由运动区域对向量进行限定，得到运动路径；

19、其中，每一运动路径在完成后，进行下一次运动路径确定过程；

20、所述运动概率的确定过程：

21、；式中，p为运动概率，为每个矩形中点的像素值，为指数函数。

22、作为本发明进一步的方案：所述定时获取信号交互端的位置，根据信号交互端的位置确定数据采集区域的步骤包括：

23、定时获取信号交互端的位置，以位置为中心，创建半径不断增大的圆形区域；

24、在水表分布累计圆形区域中的像素总值；

25、当像素总值达到预先设定的阈值时，输出圆形区域作为数据采集区域；

26、当像素总值未达到预先设定的阈值且半径达到了预先设定的阈值时，输出空域，进行下一次区域采集确定过程。

27、作为本发明进一步的方案：所述向所述数据采集区域内的所有智能水表发送触发信号，接收智能水表反馈的用水量表的步骤包括：

28、在预先设定的频道下广播触发信号；

29、当接收到智能水表反馈的响应信号时，建立数据传输通道；

30、基于数据传输通道接收智能水表反馈的用水量表，并在用水量表中插入智能水表的编号。

31、作为本发明进一步的方案：所述根据智能水表的位置对用水量表进行合并，将合并后的用水量表向云平台发送的步骤包括：

32、读取水表分布地图中的各个像素点的聚类结果，根据像素点与智能水表的对应关系确定同类智能水表；

33、获取同类智能水表对应的用水量表，对用水量表进行合并；合并方式为，共用同一时间项，对用水量项进行合并；

34、对合并后的用水量表进行归一化处理，将归一化处理后的用水量表向云平台发送。

35、本发明技术方案还提供了一种智能水表远程数据采集平台，所述平台包括：

36、数据预处理模块，用于获取安装的智能水表的位置，构建水表分布地图，根据所述水表分布地图确定信号交互端的运动路径；

37、采集区域确定模块，用于定时获取信号交互端的位置，根据信号交互端的位置确定数据采集区域；

38、用水量表接收模块，用于向所述数据采集区域内的所有智能水表发送触发信号，接收智能水表反馈的用水量表；其中，所述用水量表中含有时间项和用水量项；

39、合并发送模块，用于根据智能水表的位置对用水量表进行合并，将合并后的用水量表向云平台发送；

40、其中，所述水表分布地图为动态地图，地图中像素点的值随时间不断变化，当某一智能水表的数据反馈至信号交互端时，对应的像素点的值回归初始值。

41、作为本发明进一步的方案：所述数据预处理模块包括：

42、位置转换单元，用于获取安装的智能水表的位置，根据预设的比例尺将所述位置转换为三维坐标；

43、降维单元，用于统计所有三维坐标，将三维坐标中的高度转换为平面偏移量，得到二维地图；每个智能水表中的位置在二维地图中均有对应的至少一个像素点；

44、像素赋值单元，用于对二维地图中与智能水表对应的像素点进行赋值，得到水表分布地图；赋值规则为：；式中，y为赋值结果，为预先设定的初始值，为预先设定的系数，t为自变量，表示时间；

45、路径确定单元，用于对水表分布地图中的各个像素点进行聚类，确定各个方向的运动概率，基于所述运动概率确定信号交互端的运动路径。

46、作为本发明进一步的方案：所述路径确定单元包括：

47、分块子单元，用于根据预设尺寸的矩形对二维地图进行分块，计算每一块矩形中的像素总值；

48、概率计算子单元，用于根据所述像素总值确定指向各个矩形中心的运动概率；

49、向量建立子单元，用于基于运动概率选取矩形中心，获取信号交互端的当前位置，建立当前位置至选取到的矩形中心的向量；

50、向量限定子单元，用于接收工作人员划定的运动区域，由运动区域对向量进行限定，得到运动路径；

51、其中，每一运动路径在完成后，进行下一次运动路径确定过程；

52、所述运动概率的确定过程：

53、；式中，p为运动概率，为每个矩形中点的像素值，为指数函数。

54、作为本发明进一步的方案：所述采集区域确定模块包括：

55、区域创建单元，用于定时获取信号交互端的位置，以位置为中心，创建半径不断增大的圆形区域；

56、像素值累计单元，用于在水表分布累计圆形区域中的像素总值；

57、输出单元，用于当像素总值达到预先设定的阈值时，输出圆形区域作为数据采集区域；

58、截止单元，用于当像素总值未达到预先设定的阈值且半径达到了预先设定的阈值时，输出空域，进行下一次区域采集确定过程。

59、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在智能水表和总控端之间引入了一个具备移动功能的中转端口，由中转端口获取智能水表的采集数据，再转发至总控端，使得智能水表的数据上传功能在大部分时间内处于睡眠状态，并且极大地降低了数据传输距离，有效地缓解了每个智能水表的数据上传压力。