一种集中抄表系统技术方案

本发明专利技术提供一种集中抄表系统，该系统包括上位机、阀门、热量表、温控面板、SD卡和集中器，其中，集中器分别与上位机、SD卡、阀门和热量表，阀门和温控面板相连接，集中器设置在大楼的楼顶，阀门和热量表设置在大楼的管道上，温控面板设置在大楼的用户室内，温控面板设有温度传感器；集中器通过阀门与温控面板通信，温控面板通过定时的方式和中断的方式，达到与阀门通信的目的，两者服从主从关系；本发明专利技术采用集中器分别与上层上位机和下层热量表、阀门进行通信，集中器根据上位机下发的各种指令执行相应的任务，读取热量表数据、对阀门实施控制、通过阀门与温控面板通信设置室内温度或设置室内温度上下线，整个系统通信稳定且实时性高。

【技术实现步骤摘要】
一种集中抄表系统
本专利技术涉及一种集中抄表系统。
技术介绍
在目前的供热系统中，远程抄表技术的出现引起了社会各界的广泛关注。远程抄表技术是集计算机技术、智能控制技术、通信技术和嵌入式技术于一身，多领域多学科交叉渗透的结果。它可以实现水表、热量表和电表数据的远程集抄和对三表终端的远程操作，实现了数据的集中管理，解决了传统人工抄表不及时、错抄和漏抄的弊端，为有关部门的信息化发展打下了坚实的基础。远程抄表系统大致可分为三个层次：下层由水表、电表、热量表、阀门和温控面板组成，中间是集中器所在的位置，最上层是数据库服务器系统。在抄表系统中，集中器扮演者重要的角色，集中器设计的好坏，在很大程度上面影响着整个系统的工作效率，集中器是连接后台服务器和下层计量设备的重要桥梁。一方面，它要向上传输数据到有关管理部门的数据库，另一方面，也同时接收主站下发的控制命令，对集中器或者阀门和温控面板进行控制。通过调研目前供热系统的各种技术以及现场的实际问题，具有如下的问题：第一：目前的供热计量数据采集设备中多使用有线连接方式的数据采集器，其中一个社区内往往需要几十个采集设备，并且采集设备通过有线连接方式将数据汇总至集中器中。第二：集中器间数据的通讯，需要设计繁杂的通讯信号线，带来现场施工的难度。第三：众多的采集设备和施工复杂度高增加了系统的不稳定性和后期维护的难度。第四：数据采集设备的应用具有严重的局限性：如集中器负载能力过小，不能满足现有建筑物设计的用户数量，需要安装多个集中器，增加繁杂的通讯信号线，增加成本。第五：在现有的建筑物设计的用户数据量下，一定范围的现场应用，需要多个进行网络连接和数据上报，增加了用户的运营成本。第六：设备的生命周期短暂，并且维护不方便，需要技术人员到现场操作。第七：集中器备对计量设备的单一性，现有设备往常一套系统只能支持采集一种计量设备，并且数据上报方式单一性的问题！第八：现用集中器采用多种市场上现存的通信模块集成组成，所有采集控制均由上位机完成，这样在大用户量的情况下，采集效率很低，服务器压力很大，系统可维护性很差！
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种集中抄表系统，能够具有性能稳定、适用范围广、易于扩展等特点。一种集中抄表系统，该系统包括上位机、阀门、热量表、温控面板、SD卡和集中器，其中，集中器分别与上位机、SD卡、阀门和热量表，阀门和温控面板相连接，集中器设置在大楼的楼顶，阀门和热量表设置在大楼的管道上，温控面板设置在大楼的用户室内，温控面板设有温度传感器；集中器通过阀门与温控面板通信，温控面板通过定时的方式和中断的方式，达到与阀门通信的目的，两者服从主从关系；上位机下发指令给集中器，具体步骤如下：步骤21：集中器的串口接收上位机发送的数据；步骤22：集中器判断接收到的数据帧是否正确，如果错误，则结束不执行任何操作；如果正确，则执行下一步；步骤23：集中器对接收到的数据帧进行解析，得到上位机要求其执行的任务；步骤24：集中器调用操作函数，执行相应的任务，主要任务包括配置集中器参数、抄读热量表数据、阀门控制、读取室内温度或设置室内温度上下线、读取SD卡、设置抄表时间和远程升级；步骤25：集中器创建回复的数据帧，将执行任务获得的数据填入数据帧；步骤26：集中器通过消息队列与集中器的上层管理任务通信，上层管理任务中存储每个任务对应的通信类型；步骤27：集中器根据每个任务自身对应的优先级判断通信类型；步骤28：集中器根据选定的通信类型发送回复数据帧给上位机，结束；当执行抄读热量表数据任务时，集中器与热量表进行通讯，根据设置的抄表时间抄读热量表数据，具体步骤如下：步骤31：集中器获取当前抄表时间节点，在SD卡中建立文件夹用于存储数据，并以时间节点为文件名，则时间节点作为查找数据的检索名；步骤32：轮询每个通道并读取每个通道下热量表数据，直到所有热量表数据均读取完，将所有热量表数据保存到所建立的文件夹中，并将热量表数据发送给对应的阀门存储，等待温控面板以定时或中断的方式读取并显示在液晶显示屏上；当执行阀门控制任务时，集中器与阀门通信，并且对阀门实施相应操作，阀门状态包括全开、3/4开、2/4开、1/4开和全关，具体过程如下：步骤51：集中器解析阀门控制任务，判断执行的操作；步骤52：查找被控阀门对应的文件信息，根据文件信息中记载的阀门地址，创建控制阀门的数据帧；步骤53：通过集中器的串口，发送数据帧给阀门；步骤54：阀门接收到数据帧，执行对应的操作，并且保存阀门的状态值，等待温控面板的读取和集中器的读取；步骤55：阀门根据阀门的状态值创建回复确认的数据帧，并且发送给集中器；步骤56：集中器接收到阀门确认的数据帧，判断操作完成；当执行读取室内温度或设置室内温度上下线任务时，具体过程如下：步骤41：阀门接收集中器的数据，解析控制任务，创建数据帧；步骤42：温控面板通过定时的方式和中断的方式从阀门获取数据帧，并解析得到对应的信息，读取室内温度或设置室内温度上下线后，返回给阀门；步骤43：阀门利用温控面板返回的室内温度或室内温度上下线设置结果，创建回复确认的数据帧，并且发送给集中器；步骤44：集中器接收到阀门确认的数据帧，判断操作完成；当执行读取SD卡任务时，集中器与SD卡进行通信，具体过程如下：步骤71：集中器以所述读取SD卡任务指定的时间节点作为检索名，查找SD卡中的文件夹，并提取文件夹中的文件信息到全局变量中；步骤72：集中器发送全局变量中保存的数据到上位机；进一步地，上位机解析收到的数据，并且判断正确性，如果正确，则保存；否则判断错误的原因；当执行配置集中器参数任务时，集中器对自身参数进行配置，所述参数包括集中器地址、时钟时间、GPRS的IP地址及端口号；当执行设置抄表时间任务时，集中器设置抄表时间；当执行远程升级任务时，集中器对自身进行升级。所述通信类型包括zigbee通信类型、485总线通信类型、232总线通信类型、MBUS总线通信类型和GPRS通信类型，所述上位机与集中器之间采用zigbee和GPRS通信类型，集中器与热量表之间采用485总线通信类型或MBUS总线通信类型，集中器与阀门之间采用MBUS总线通信类型，阀门与温控面板之间采用485总线通信类型。所述集中器将抄得的热量表数据保存在SD卡中，并将该数据发给阀门存储，具体过程如下：步骤342：集中器轮询每个通道并读取每个通道下热量表数据，判断是否接受到热量表回应的数据，如果热量表没有回应数据，则接受不到数据，会把失败的记录存储，方便以后查找日志，判断错误；如果接收到，则执行下面的步骤；步骤343：在SD卡中保存热量表数据，保存的形式是以128字节为偏移量；步骤344：发送对应的热量表数据到阀门，等待温控面板的读取。有益效果：本专利技术采用集中器分别与上层上位机和下层热量表、阀门进行通信，将集中器作为中间桥梁，集中器根据上位机下发的各种指令执行相应的任务，读取热量表数据、对阀门实施控制、通过阀门与温控面板通信设置室内温度或设置室内温度上下线，整个系统通信稳定且实时性高，上位机可以很方便得到集中器收集的各种数据，同时通过集中器也利于对下层进行控制，通过集中器可以减少服务器的压力，提高稳定性和形同的服务。本专利技术上位机与集中器之间采用zigbe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集中抄表系统，其特征在于，该系统包括上位机、阀门、热量表、温控面板、SD卡和集中器，其中，集中器分别与上位机、SD卡、阀门和热量表，阀门和温控面板相连接，集中器设置在大楼的楼顶，阀门和热量表设置在大楼的管道上，温控面板设置在大楼的用户室内，温控面板设有温度传感器；集中器通过阀门与温控面板通信，温控面板通过定时的方式和中断的方式，达到与阀门通信的目的，两者服从主从关系；上位机下发指令给集中器，具体步骤如下：步骤21：集中器的串口接收上位机发送的数据；步骤22：集中器判断接收到的数据帧是否正确，如果错误，则结束不执行任何操作；如果正确，则执行下一步；步骤23：集中器对接收到的数据帧进行解析，得到上位机要求其执行的任务；步骤24：集中器调用操作函数，执行相应的任务，主要任务包括配置集中器参数、抄读热量表数据、阀门控制、读取室内温度或设置室内温度上下线、读取SD卡、设置抄表时间和远程升级；步骤25：集中器创建回复的数据帧，将执行任务获得的数据填入数据帧；步骤26：集中器通过消息队列与集中器的上层管理任务通信，上层管理任务中存储每个任务对应的通信类型；步骤27：集中器根据每个任务自身对应的优先级判断通信类型；步骤28：集中器根据选定的通信类型发送回复数据帧给上位机，结束；当执行抄读热量表数据任务时，集中器与热量表进行通讯，根据设置的抄表时间抄读热量表数据，具体步骤如下：步骤31：集中器获取当前抄表时间节点，在SD卡中建立文件夹用于存储数据，并以时间节点为文件名，则时间节点作为查找数据的检索名；步骤32：轮询每个通道并读取每个通道下热量表数据，直到所有热量表数据均读取完，将所有热量表数据保存到所建立的文件夹中，并将热量表数据发送给对应的阀门存储，等待温控面板以定时或中断的方式读取并显示在液晶显示屏上；当执行阀门控制任务时，集中器与阀门通信，并且对阀门实施相应操作，阀门状态包括全开、3/4开、2/4开、1/4开和全关，具体过程如下：步骤51：集中器解析阀门控制任务，判断执行的操作；步骤52：查找被控阀门对应的文件信息，根据文件信息中记载的阀门地址，创建控制阀门的数据帧；步骤53：通过集中器的串口，发送数据帧给阀门；步骤54：阀门接收到数据帧，执行对应的操作，并且保存阀门的状态值，等待温控面板的读取和集中器的读取；步骤55：阀门根据阀门的状态值创建回复确认的数据帧，并且发送给集中器；步骤56：集中器接收到阀门确认的数据帧，判断操作完成；当执行读取室内温度或设置室内温度上下线任务时，具体过程如下：步骤41：阀门接收集中器的数据，解析控制任务，创建数据帧；步骤42：温控面板通过定时的方式和中断的方式从阀门获取数据帧，并解析得到对应的信息，读取室内温度或设置室内温度上下线后，返回给阀门；步骤43：阀门利用温控面板返回的室内温度或室内温度上下线设置结果，创建回复确认的数据帧，并且发送给集中器；步骤44：集中器接收到阀门确认的数据帧，判断操作完成；当执行读取SD卡任务时，集中器与SD卡进行通信，具体过程如下：步骤71：集中器以所述读取SD卡任务指定的时间节点作为检索名，查找SD卡中的文件夹，并提取文件夹中的文件信息到全局变量中；步骤72：集中器发送全局变量中保存的数据到上位机；进一步地，上位机解析收到的数据，并且判断正确性，如果正确，则保存；否则判断错误的原因；当执行配置集中器参数任务时，集中器对自身参数进行配置，所述参数包括集中器地址、时钟时间、GPRS的IP地址及端口号；当执行设置抄表时间任务时，集中器设置抄表时间；当执行远程升级任务时，集中器对自身进行升级。...

【技术特征摘要】
1.一种集中抄表系统，其特征在于，该系统包括上位机、阀门、热量表、温控面板、SD卡和集中器，其中，集中器分别与上位机、SD卡、阀门和热量表相连接，以及阀门和温控面板相连接，集中器设置在大楼的楼顶，阀门和热量表设置在大楼的管道上，温控面板设置在大楼的用户室内，温控面板设有温度传感器；集中器通过阀门与温控面板通信，温控面板通过定时的方式和中断的方式，达到与阀门通信的目的，两者服从主从关系；上位机下发指令给集中器，具体步骤如下：步骤21：集中器的串口接收上位机发送的数据；步骤22：集中器判断接收到的数据帧是否正确，如果错误，则结束不执行任何操作；如果正确，则执行下一步；步骤23：集中器对接收到的数据帧进行解析，得到上位机要求其执行的任务；步骤24：集中器调用操作函数，执行相应的任务，主要任务包括配置集中器参数、抄读热量表数据、阀门控制、读取室内温度或设置室内温度上下线、读取SD卡、设置抄表时间和远程升级；步骤25：集中器创建回复的数据帧，将执行任务获得的数据填入数据帧；步骤26：集中器通过消息队列与集中器的上层管理任务通信，上层管理任务中存储每个任务对应的通信类型；步骤27：集中器根据每个任务自身对应的优先级判断通信类型；步骤28：集中器根据选定的通信类型发送回复数据帧给上位机，结束；当执行抄读热量表数据任务时，集中器与热量表进行通讯，根据设置的抄表时间抄读热量表数据，具体步骤如下：步骤31：集中器获取当前抄表时间节点，在SD卡中建立文件夹用于存储数据，并以时间节点为文件名，则时间节点作为查找数据的检索名；步骤32：轮询每个通道并读取每个通道下热量表数据，直到所有热量表数据均读取完，将所有热量表数据保存到所建立的文件夹中，并将热量表数据发送给对应的阀门存储，等待温控面板以定时或中断的方式读取并显示在液晶显示屏上；当执行阀门控制任务时，集中器与阀门通信，并且对阀门实施相应操作，阀门状态包括全开、3/4开、2/4开、1/4开和全关，具体过程如下：步骤51：集中器解析阀门控制任务，判断执行的操作；步骤52：查找被控阀门对应的文件信息，根据文件信息中记载的阀门地址，创建控制阀门的数据帧；步骤53：通过集中器的串口，发送数据帧给阀门；步骤54：阀门接收到数据帧，执行对应的操作，并且保存阀门的状态值，等待温控面...

【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，王世程，勾江涛，刘磊，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所，山东省德鲁计量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37