民用無線水表抄表方法與流程

　　民用無線水表抄表方法與流程

　　背景技術(shù)：

　　隨著智能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展，智能水表也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活之中，給人們帶來了無盡的便利。

　　智能水表的遠(yuǎn)傳抄表方案一般有2種：有線抄表和無線抄表。無線抄表由于具有不需要布線，施工簡單等優(yōu)點(diǎn)。在抄表中有著越來越多的應(yīng)用。

　　無線抄表方案目前比較流行的是470 MHz ~510MHz頻段的微功率無線抄表方案，在LORA技術(shù)出現(xiàn)前一般采用的是普通的FSK調(diào)制的無線遠(yuǎn)傳技術(shù)，由于通訊距離有限，一般采用mesh網(wǎng)確保抄表的成功率。由于mesh網(wǎng)絡(luò)需要水表參與組網(wǎng)。導(dǎo)致參與組網(wǎng)的水表電池消耗比較快，用戶意見比較大。如果采用水表不參與組網(wǎng)，而是增加采集器的方式，成本又不比較高。方案在推廣中遇到很多問題。

　　隨著LORA基于擴(kuò)頻通訊技術(shù)的微功率無線技術(shù)的出現(xiàn)，LORA技術(shù)以其功率低，通訊距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，在國內(nèi)應(yīng)用越來越多。

　　由于LORA技術(shù)是基于擴(kuò)頻無線通信技術(shù)。為保證通訊的接收靈敏度，就需要增大數(shù)據(jù)通信的帶寬，降低數(shù)據(jù)通信波特率。如果希望LORA芯片工作在比較高的接收靈敏度狀態(tài)，需要的工作時(shí)的通訊波特率非常低。

　　然而，現(xiàn)有的智能水表超標(biāo)方案都是采取采集設(shè)備主動(dòng)喚醒水表的通訊方式。在這種通訊波特率很低的情況下，水表的功率控制、接受返回?cái)?shù)據(jù)的及時(shí)性都受到很大的挑戰(zhàn)：1）按照目前水表的抄表方法，抄表由主站服務(wù)器端發(fā)起，數(shù)據(jù)發(fā)送到采集設(shè)備后再向水表抄表，采集設(shè)備只在每日或定期發(fā)起自動(dòng)抄表動(dòng)作，進(jìn)行日凍結(jié)、月凍結(jié)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；平時(shí)由后臺(tái)用戶發(fā)起的對水表數(shù)據(jù)的抄表，采集設(shè)備都只進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不進(jìn)行存儲(chǔ)和處理；而目前后臺(tái)用戶在服務(wù)器端發(fā)起一次抄表，平均響應(yīng)時(shí)間在20秒 以上，用戶體檢極差；2）現(xiàn)在的民用水表，在水表計(jì)量變化*快的情況下，一般1分鐘變化一個(gè)*小計(jì)量單位。而按照一般的3口之家的平均用水量來看。一般是1m3~2m3每天。也就是說每天能變化10~20個(gè)*小計(jì)量單位。在這種情況下，實(shí)際上系統(tǒng)如果對一臺(tái)表連續(xù)發(fā)起隨抄指令，大部分可抄到的數(shù)據(jù)都是固定不變的；因而也造成了極大的能量浪費(fèi)。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的在于提供一種水表功耗低、響應(yīng)速度快、用戶體驗(yàn)好的民用無線水表抄表方法。

　　本發(fā)明提供的這種民用無線水表抄表方法，包括水表主動(dòng)上報(bào)通信數(shù)據(jù)的步驟和采集設(shè)備接收后臺(tái)發(fā)送的控制命令的步驟；

　　水表主動(dòng)上報(bào)通信數(shù)據(jù)的步驟，具體包括：

　　1）當(dāng)水表計(jì)量數(shù)據(jù)發(fā)生預(yù)先設(shè)定的變化、到達(dá)預(yù)先設(shè)定的上報(bào)時(shí)間或發(fā)生報(bào)警時(shí)，水表主動(dòng)發(fā)起通信數(shù)據(jù)傳輸；

　　2）水表向采集設(shè)備發(fā)送心跳信息，采集設(shè)備根據(jù)心跳信息確定水表是否在線；

　　3）水表在進(jìn)行通信數(shù)據(jù)傳輸前進(jìn)行CAD檢測；

　　4）CAD檢測通過，則水表向采集設(shè)備發(fā)送通信數(shù)據(jù)；采集設(shè)備接收并存儲(chǔ)水表的通信數(shù)據(jù)后，發(fā)送指令關(guān)閉水表的數(shù)據(jù)傳輸過程；

　　所述的采集設(shè)備接收后臺(tái)發(fā)送的控制命令的步驟，具體包括：

　　采集設(shè)備接收后臺(tái)發(fā)起的抄表命令，將存儲(chǔ)的水表通信數(shù)據(jù)發(fā)送后臺(tái)的步驟；

　　采集設(shè)備接收并存儲(chǔ)后臺(tái)發(fā)起的對水表的控制命令；在水表主動(dòng)向采集設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，采集設(shè)備將存儲(chǔ)的控制命令發(fā)送到水表，并待水表執(zhí)行完控制命令并回復(fù)后，發(fā)送指令關(guān)閉水表的數(shù)據(jù)傳輸過程的步驟。

　　步驟1）所述的水表計(jì)量數(shù)據(jù)發(fā)生預(yù)先設(shè)定的變化具體為水表計(jì)量數(shù)據(jù)變化1立方米。

　　步驟1）所述的水表主動(dòng)發(fā)起通信數(shù)據(jù)傳輸，具體為若有多個(gè)采集設(shè)備接收到同一個(gè)水表上傳的通信數(shù)據(jù)，則后臺(tái)根據(jù)接收到的通信數(shù)據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，確定由接收數(shù)據(jù)信號(hào)*強(qiáng)的采集設(shè)備接收、存儲(chǔ)和回復(fù)水表上傳的通信數(shù)據(jù)。

　　步驟3）所述的水表在進(jìn)行通信數(shù)據(jù)傳輸前進(jìn)行CAD檢測，具體為采用如下規(guī)則進(jìn)行檢測：

　　若沒有其他水表在該水表默認(rèn)的頻率通道通信，則該水表在默認(rèn)的頻率通道向采集設(shè)備發(fā)送通信數(shù)據(jù)；

　　若存在其他水表在該水表默認(rèn)的頻率通道通信，則該水表切換發(fā)送的頻率通道，并再次進(jìn)行檢測；

　　若所有的頻率通道都已被占用，則該水表自動(dòng)延時(shí)X時(shí)間后再次發(fā)起通信數(shù)據(jù)傳輸。

　　步驟4）所述的采集設(shè)備接收水表的通信數(shù)據(jù)，具體為采集設(shè)備并行的接收多個(gè)水表在多個(gè)頻率通道上上傳的通信數(shù)據(jù)。

　　本發(fā)明提供的這種民用無線水表抄表方法，將通信的主動(dòng)權(quán)交給無線水表，無線水表通過特定的規(guī)則主動(dòng)發(fā)起通信，從而大大提高了無線水表的電池利用率；而又在用戶關(guān)注或特殊時(shí)間點(diǎn)設(shè)置水表的數(shù)據(jù)上傳策略，因此水表抄表時(shí)響應(yīng)速度快，用戶體檢較好；此外，本發(fā)明方法還具有一系列的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，使得水表數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。*后，本發(fā)明的這種民用無線水表抄表方法也不僅僅適用于民用水表，還適用于各類型的無線數(shù)據(jù)抄讀場合，如無線電能表的抄表，無線燃?xì)獗淼某?，無線熱量表的抄表，還可以適用于集中器無線抄讀采集器數(shù)據(jù)等。