集中抄表系統的通信方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種集中抄表系統的通信方法，包括主站、熱量表、閥門、溫控面板、SD卡和集中器，集中器分別與主站、SD卡、閥門和熱量表相連，閥門和溫控面板相連接，集中器設置在大樓的樓頂，閥門和熱量表設置在大樓的管道上，溫控面板設置在大樓的用戶室內，溫控面板上設有溫度傳感器；本發(fā)明采用集中器分別與上層主站和下層熱量表、閥門進行通信，將集中器作為中間橋梁，集中器根據主站下發(fā)的各種指令執(zhí)行相應的任務，讀取熱量表數據、對閥門實施控制、通過閥門與溫控面板通信設置室內溫度或設置室內溫度上下線，整個通信方法穩(wěn)定且實時性高，主站可以很方便得到集中器收集的各種數據，同時通過集中器也利于對下層進行控制提高穩(wěn)定性和形同的服務。
【專利說明】集中抄表系統的通信方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種集中抄表系統的通信方法。

【背景技術】
[0002] 在目前的供熱系統中，遠程抄表技術的出現引起了社會各界的廣泛關注。遠程抄 表技術是集計算機技術、智能控制技術、通信技術和嵌入式技術于一身，多領域多學科交叉 滲透的結果。它可以實現水表、熱量表和電表數據的遠程集抄和對三表終端的遠程操作，實 現了數據的集中管理，解決了傳統人工抄表不及時、錯抄和漏抄的弊端，為有關部門的信息 化發(fā)展打下了堅實的基礎。
[0003] 遠程抄表系統大致可分為三個層次：下層由水表、電表、熱量表、閥門和溫控面板 組成，中間是集中器所在的位置，最上層是數據庫服務器系統。在抄表系統中，集中器扮演 者重要的角色，集中器設計的好壞，在很大程度上面影響著整個系統的工作效率，集中器是 連接后臺服務器和下層計量設備的重要橋梁。一方面，它要向上傳輸數據到有關管理部門 的數據庫，另一方面，也同時接收主站下發(fā)的控制命令，對集中器或者閥門和溫控面板進行 控制。
[0004] 根據用戶量的不同需要安裝多個集中器和采集設備等等，各個設備之間往往存在 不兼容的問題。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種集中抄表系統的通信方法，能夠保證個設備之間正 常通信。
[0006] -種集中抄表系統的通信方法，所述集中抄表系統包括主站、熱量表、閥門、溫控 面板、SD卡和集中器，集中器分別與主站、SD卡、閥門和熱量表相連，閥門和溫控面板相連 接，集中器設置在大樓的樓頂，閥門和熱量表設置在大樓的管道上，溫控面板設置在大樓的 用戶室內，溫控面板上設有溫度傳感器；
[0007] 所述主站與集中器之間、集中器與閥門之間、集中器與熱量表之間以及閥門與溫 控面板之間，均采用含有如下消息頭的通信幀進行通信：
[0008] ZigbeeAdd :主站下發(fā)給集中器數據時，所攜帶的集中器的Zigbee模塊地址；
[0009] SAdd :源地址；
[0010] Oadd:目的地址；
[0011] MID :巾貞序列號，數值范圍為0x00?Oxff,記錄了集中器發(fā)送記錄數；
[0012] LENGTH :通信幀內的消息體數據長度；
[0013] MT:幀類型定義；
[0014] TS :幀時間，年月日時分秒，年以2000為基準，B⑶碼；
[0015] CK:檢驗字段；
[0016] 該通信方法的具體通信過程如下：
[0017] 步驟一：主站與集中器之間建立GPRS鏈路的連接，具體包括如下：
[0018] 步驟111 :集中器發(fā)送GPRS登陸幀到主站，其中GPRS登陸幀消息體的內容填入集 中器的IP地址；
[0019] 步驟112 :主站接收GPRS登陸幀，如果接收到，則向集中器發(fā)回GPRS登陸確認幀； 如果沒有接收到，不做處理；其中所述GPRS登陸確認幀的消息體中攜帶了成功或失敗的信 息；
[0020] 步驟113 :集中器接收到主站發(fā)回的GPRS登陸確認幀，則表明GPRS鏈路連接正 常，執(zhí)行步驟二；否則返回步驟111，繼續(xù)向主站發(fā)送GPRS登陸幀；若集中器三次沒有接收 到主站發(fā)回的GPRS登陸確認幀，則系統將重新啟動主站和集中器的GPRS設備，返回步驟 111，再次發(fā)送GPRS登陸幀，直到GPRS鏈路連接正常；
[0021] 步驟二：主站設置集中器的時間和讀取集中器的時間，具體過程如下：
[0022] 步驟21 :主站給集中器下發(fā)設置時間幀，設置時間幀消息體的內容包括當前時 間，當前時間填入的內容為秒分時日月年；
[0023] 步驟22 :集中器向主站回復設置時間確認幀，并更新集中器的時間；所述時間確 認幀的消息體攜帶了成功或失敗的信息；
[0024] 當主站需要獲知集中器當前時間時，主站給集中器下發(fā)讀取時間幀；集中器向主 站回復時間數據幀，其包含此刻集中器的時間；
[0025] 步驟三：主站向集中器下發(fā)所有的儀表地址；其中儀表包括：熱量表、閥門狀態(tài)傳 感器和溫控面板上溫度傳感器；
[0026] 集中器向主站請求儀表地址時，主站向集中器下發(fā)所有儀表地址，發(fā)送時采用下 發(fā)儀表地址幀分包發(fā)送，集中器對下發(fā)儀表地址幀進行回應，回應的下發(fā)儀表響應地址幀 中攜帶是否成功接收的標志；主站確定集中器接收正確后再發(fā)送下一包；下發(fā)儀表地址幀 具有包序號，集中器在收到包序號為1的下發(fā)儀表地址幀后，將之前存儲的儀表地址刪除 后，存儲新的儀表地址；
[0027] 其中，下發(fā)儀表地址幀的消息體內容具體為：
[0028]

【權利要求】
1. 一種集中抄表系統的通信方法，其特征在于，所述集中抄表系統包括主站、熱量表、 閥門、溫控面板、SD卡和集中器，集中器分別與主站、SD卡、閥門和熱量表相連，閥門和溫控 面板相連接，集中器設置在大樓的樓頂，閥門和熱量表設置在大樓的管道上，溫控面板設置 在大樓的用戶室內，溫控面板上設有溫度傳感器； 所述主站與集中器之間、集中器與閥門之間、集中器與熱量表之間以及閥門與溫控面 板之間，均采用含有如下消息頭的通信幀進行通信： ZigbeeAdd :主站下發(fā)給集中器數據時，所攜帶的集中器的Zigbee模塊地址； SAdd :源地址； Oadd :目的地址； MID :巾貞序列號，數值范圍為0x00?Oxff,記錄了集中器發(fā)送記錄數； LENGTH :通信幀內的消息體數據長度； MT :幀類型定義； TS :幀時間，年月日時分秒，年以2000為基準，B⑶碼； CK :檢驗字段； 該通信方法的具體通信過程如下： 步驟一：主站與集中器之間建立GPRS鏈路的連接，具體包括如下： 步驟111 :集中器發(fā)送GPRS登陸幀到主站，其中GPRS登陸幀消息體的內容填入集中器 的IP地址； 步驟112 :主站接收GPRS登陸幀，如果接收到，則向集中器發(fā)回GPRS登陸確認幀；如果 沒有接收到，不做處理；其中所述GPRS登陸確認幀的消息體中攜帶了成功或失敗的信息； 步驟113 :集中器接收到主站發(fā)回的GPRS登陸確認幀，則表明GPRS鏈路連接正常，執(zhí) 行步驟二；否則返回步驟111，繼續(xù)向主站發(fā)送GPRS登陸幀；若集中器三次沒有接收到主站 發(fā)回的GPRS登陸確認幀，則系統將重新啟動主站和集中器的GPRS設備，返回步驟111，再次 發(fā)送GPRS登陸幀，直到GPRS鏈路連接正常； 步驟二：主站設置集中器的時間和讀取集中器的時間，具體過程如下： 步驟21 :主站給集中器下發(fā)設置時間幀，設置時間幀消息體的內容包括當前時間，當 前時間填入的內容為秒分時日月年； 步驟22 :集中器向主站回復設置時間確認幀，并更新集中器的時間；所述時間確認幀 的消息體攜帶了成功或失敗的信息； 當主站需要獲知集中器當前時間時，主站給集中器下發(fā)讀取時間幀；集中器向主站回 復時間數據幀，其包含此刻集中器的時間； 步驟三：主站向集中器下發(fā)所有的儀表地址；其中儀表包括：熱量表、閥門狀態(tài)傳感器 和溫控面板上溫度傳感器； 集中器向主站請求儀表地址時，主站向集中器下發(fā)所有儀表地址，發(fā)送時采用下發(fā)儀 表地址幀分包發(fā)送，集中器對下發(fā)儀表地址幀進行回應，回應的下發(fā)儀表響應地址幀中攜 帶是否成功接收的標志；主站確定集中器接收正確后再發(fā)送下一包；下發(fā)儀表地址幀具有 包序號，集中器在收到包序號為1的下發(fā)儀表地址幀后，將之前存儲的儀表地址刪除后，存 儲新的儀表地址； 其中，下發(fā)儀表地址幀的消息體內容具體為：
步驟四：主站設置定時抄表時間，具體包括： 步驟41 :主站給集中器下發(fā)定時抄表時間幀，其消息體內容如下：
步驟4 2 :集中器接收主站的定時抄表時間幀，并回復定時抄表時間的確認幀，然后存 儲定時抄表時間到SD卡； 步驟43 :集中器根據設置的定時抄表時間以及存儲的儀表地址抄讀熱量表數據，并且 將熱量表數據存儲到SD卡中； 步驟五：主站向集中器發(fā)送數據上報命令，要求集中器上報數據時，具體分為： 當主站請求集中器上報所有儀表數據時，儀表數據包括熱量表數據、溫控面板溫度數 據和閥門狀態(tài)，集中器根據SD卡存儲的儀表數據，構造數據上傳幀分包上傳給主站，并在 上報的儀表數據中設置標志位，告訴主站是否仍有后續(xù)包，所述數據上傳幀的消息體內容 如下：

步驟六：當主站操作集中器下的閥門時，執(zhí)行如下操作： 步驟61 :主站向集中器發(fā)送操作閥門數據幀，集中器將其轉發(fā)給閥門； 步驟62 :閥門接收到操作閥門數據幀后，執(zhí)行幀內消息體中的指令，并且保存閥門的 狀態(tài)值；同時向集中器返回操作閥門確認幀；所述操作閥門數據幀和操作閥門確認幀的消 息體相同，具體為表1所示： 表1
步驟63、集中器將閥門反饋的操作結果攜帶在閥門操作結果幀中上報給主站；如果操 作閥門數據幀的發(fā)送類型為群發(fā)，則分包上傳；所述閥門操作結果幀的消息體為：
如果操作閥門數據幀的發(fā)送類型為單發(fā)，則閥門操作結果幀的包序號字段為ο; 步驟七：當主站操作集中器下的溫控面板時，集中器通過閥門與溫控面板通信，具體包 括： 步驟71 :主站向集中器發(fā)送操作溫控面板數據幀，集中器將其轉發(fā)給閥門；操作溫控 面板數據幀消息體內容如表2所示： 表2
步驟72 :閥門接收集中器的數據，解析控制任務，創(chuàng)建數據幀； 步驟73 :溫控面板通過定時的方式和中斷的方式從閥門獲取數據幀，并解析得到對應 的信息，執(zhí)行表2中對應的操作類型，并創(chuàng)建溫控面板操作回復數據幀通過閥門發(fā)給集中 器，溫控面板操作回復數據幀的消息體內容為：
步驟74:集中器利用溫控面板回復的幀內容，創(chuàng)建溫控面板操作結果幀，并且發(fā)送給 主站；如果操作溫控面板數據幀的發(fā)送類型為群發(fā)，則分包上傳；所述溫控面板操作結果 幀的消息體內容為：
如果操作溫控面板數據幀的發(fā)送類型為單發(fā)，則溫控面板操作結果幀的包序號字段為 〇 ； 步驟75 :主站接收到溫控面板操作結果幀，判斷操作完成。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述CK字段的產生方式為：從VER字段開 始到TS字段按字節(jié)順序累加，累加結果取反加1，填入CK字段。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一進一步包括實時監(jiān)測主站與集中器 之間的GPRS鏈路是否連接正常，具體為： 步驟121 :集中器定時給主站發(fā)送心跳幀，檢測鏈路連接狀況； 步驟122 :如果主站接收到集中器的心跳幀，則向集中器回復心跳確認幀；如果沒有接 受到，則不做處理；其中所述心跳確認幀的消息體中攜帶了成功或失敗的信息； 步驟123 :集中器接受到主站回復的心跳確認幀，則判斷鏈路正常連接；否則認為已經 斷開，返回步驟一，重新建立GPRS鏈路。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟五進一步包括： 當主站向集中器讀取單個熱量表數據時，向集中器發(fā)送熱量表數據讀取幀，該熱量表 數據讀取幀的消息體內容為：
集中器根據熱量表數據讀取幀的消息體內容從SD卡讀取熱量表數據，如果SD卡中沒 有所需數據，則根據熱量表數據讀取幀的消息體內容抄讀熱量表數據； 然后集中器將抄表結果攜帶在熱量表數據響應幀中回傳給主站；當讀取成功時，所述 熱量表數據響應幀中攜帶具體的熱量表數據，如果讀取不成功，則攜帶失敗標識。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟五進一步包括： 當主站向集中器請求歷史時間點的所有儀表數據時，向集中器發(fā)送攜帶歷史時間點的 歷史數據讀取幀； 集中器向主站回復歷史數據回復幀，該歷史數據回復幀的消息體內容如下：
6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溫控面板的操作類型包括：設置使能狀 態(tài)、抄室內實際溫度、設置禁用狀態(tài)、設置自動狀態(tài)、設置定時狀態(tài)、設置室內設定溫度、設 置室內上下限溫度。
【文檔編號】G08C19/00GK104064006SQ201410247581
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王世程, 董偉, 勾江濤, 劉磊, 熊紀華 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一三研究所, 山東省德魯計量科技有限公司