民用無線水表抄表方法與流程

　　背景技術：

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

　　智能水表的遠傳抄表方案一般有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。在抄表中有著越來越多的應用。

　　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技術出現(xiàn)前一般采用的是普通的FSK調制的無線遠傳技術，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)絡需要水表參與組網(wǎng)。導致參與組網(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基于擴頻通訊技術的微功率無線技術的出現(xiàn)，LORA技術以其功率低，通訊距離遠等特點，在國內應用越來越多。

　　由于LORA技術是基于擴頻無線通信技術。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)，需要的工作時的通訊波特率非常低。

　　然而，現(xiàn)有的智能水表超標方案都是采取采集設備主動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、接受返回數(shù)據(jù)的及時性都受到很大的挑戰(zhàn)：1）按照目前水表的抄表方法，抄表由主站服務器端發(fā)起，數(shù)據(jù)發(fā)送到采集設備后再向水表抄表，采集設備只在每日或定期發(fā)起自動抄表動作，進行日凍結、月凍結數(shù)據(jù)的存儲；平時由后臺用戶發(fā)起的對水表數(shù)據(jù)的抄表，采集設備都只進行轉發(fā)，而不進行存儲和處理；而目前后臺用戶在服務器端發(fā)起一次抄表，平均響應時間在20秒 以上，用戶體檢極差；2）現(xiàn)在的民用水表，在水表計量變化*快的情況下，一般1分鐘變化一個*小計量單位。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*小計量單位。在這種情況下，實際上系統(tǒng)如果對一臺表連續(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。

　　技術實現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的在于提供一種水表功耗低、響應速度快、用戶體驗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，包括水表主動上報通信數(shù)據(jù)的步驟和采集設備接收后臺發(fā)送的控制命令的步驟；

　　水表主動上報通信數(shù)據(jù)的步驟，具體包括：

　　1）當水表計量數(shù)據(jù)發(fā)生預先設定的變化、到達預先設定的上報時間或發(fā)生報警時，水表主動發(fā)起通信數(shù)據(jù)傳輸；

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

　　3）水表在進行通信數(shù)據(jù)傳輸前進行CAD檢測；

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

　　所述的采集設備接收后臺發(fā)送的控制命令的步驟，具體包括：

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

　　采集設備接收并存儲后臺發(fā)起的對水表的控制命令；在水表主動向采集設備發(fā)送數(shù)據(jù)時，采集設備將存儲的控制命令發(fā)送到水表，并待水表執(zhí)行完控制命令并回復后，發(fā)送指令關閉水表的數(shù)據(jù)傳輸過程的步驟。

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

　　步驟1）所述的水表主動發(fā)起通信數(shù)據(jù)傳輸，具體為若有多個采集設備接收到同一個水表上傳的通信數(shù)據(jù)，則后臺根據(jù)接收到的通信數(shù)據(jù)信號的強弱，確定由接收數(shù)據(jù)信號*強的采集設備接收、存儲和回復水表上傳的通信數(shù)據(jù)。

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

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

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

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

　　步驟4）所述的采集設備接收水表的通信數(shù)據(jù)，具體為采集設備并行的接收多個水表在多個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，將通信的主動權交給無線水表，無線水表通過特定的規(guī)則主動發(fā)起通信，從而大大提高了無線水表的電池利用率；而又在用戶關注或特殊時間點設置水表的數(shù)據(jù)上傳策略，因此水表抄表時響應速度快，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，無線燃氣表的抄表，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。