CN105702005A - 一种远程抄表系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程抄表系统及方法，所述方法包括步骤：为每个抄表子系统内的所有计量表分配一个公网号码，作为本子系统的计量表公用号码；在每个抄表子系统内，由系统中心站设定接入时间窗，同时为本抄表子系统内的每个计量表分配本子系统内唯一的ID时间窗；每个抄表子系统内的每个计量表在首次接入时，在接入时间窗内与系统中心站通信连接，以获取本子系统内唯一的ID时间窗信息；首次接入之后，每个计量表在其相应的ID时间窗内，使用本子系统的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。本发明只需占用少量甚至两个号码资源即可实现批量远程抄表，大大节省了网络资源，降低了抄表成本。

Description

一种远程抄表系统及方法

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种远程抄表系统及方法。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，住宅成套率和商品化的不断扩大，居民对住宅周边环境、物业部门管理质量、公共事业服务水平等方面的要求越来越高。与此同时，公共事业服务部门传统的人工进户抄表方式与社会的发展不相适应显得日益明显，抄表入户难，门锁多，劳动强度大，效率低，社会问题复杂，矛盾大等等问题的客观存在给用户和公共事业服务部门双方面都造成了很大困扰。因而，目前水表、电表、气表远程抄表技术已广泛使用，远程抄表的特点是数据量小、对实时性要求不高，但网络覆盖面要求广；移动通信网络覆盖面广，覆盖质量好，在远程抄表中得到了广泛使用，目前利用移动通信远程抄表方案是每个计量表分配一个移动通信号码，系统随时可以查询每个计量表的信息，计量表也可以主动上报计量表数据，这种方式对移动公网资源浪费很大，每个计量表用户每月也要承担移动网络的号码租用费，增加了用户费用，为此，国外部分运营商建立自己专网，专网建立投资很大，由于基站数量限制，覆盖质量也没有移动通信网络好，降低远程抄表运营成本目前还没有更好方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种远程抄表系统及方法，旨在解决传统远程抄表技术存在的浪费大量公网资源、耗费大量费用的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的一种远程抄表方法，包括步骤：

为每个抄表子系统内的所有计量表分配一个公网号码，作为本子系统的计量表公用号码；

在每个抄表子系统内，由系统中心站设定接入时间窗，同时为本抄表子系统内的每个计量表分配本子系统内唯一的ID时间窗；

每个抄表子系统内的每个计量表在首次接入时，在接入时间窗内与系统中心站通信连接，以获取本子系统内唯一的ID时间窗信息；首次接入之后，每个计量表在其相应的ID时间窗内，使用本子系统的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

可选的，上述方法还包括：

在每个抄表子系统内，系统中心站还在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次仅分配给本抄表子系统内的一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗内使用所述计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

可选的，所述接入时间窗、各计量表的ID时间窗、随机时间窗按照规则循环设置于整个时间内。

可选的，所述移动通信公网包括：移动通信2G、3G或4G网络，网络格式包括GSM、CDMA、WCDMA或LTE制式。

可选的，所述计量表包括水表、电表、气表。

本发明还提供了一种远程抄表方法，包括步骤：

将每个抄表子系统内的所有计量表划分为至少两个计量表组，为每个计量表组分别分配一个公网号码，作为本组的计量表公用号码；

在每个抄表子系统内，对于每个计量表组，系统中心站分别设定接入时间窗，同时为本计量表组内的每个计量表分配本组内唯一的ID时间窗；

在每个计量表组中，每个计量表在首次接入时，在本组的接入时间窗内与系统中心站通信连接，以获取本组内唯一的ID时间窗信息；首次接入之后，每个计量表在其相应的ID时间窗内，使用本组的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息

可选的，上述方法还包括：

对于每个计量表组，系统中心站还在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次仅分配给本计量表组内的一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗内使用本组的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

相应地，本发明还提供了一种远程抄表系统，包括至少一个抄表子系统，每个抄表子系统包括一系统中心站和一计量表群；

所述系统中心站，用于设定接入时间窗，并为每个计量表分配本抄表子系统内唯一的ID时间窗或者其所属计量表组内唯一的ID时间窗，获取每个计量表上报的计量信息；

所述计量表群包括有多个计量表，所有计量表使用一个公网号码作为子系统的计量表公用号码；或者所述计量表群划分为至少两个计量表组，且每个计量表组的计量表使用一个公网号码作为本组的计量表公用号码；每个计量表在首次接入时在接入时间窗内与系统中心站通信以获取其相应的ID时间窗，并在其相应的ID时间窗内，使用其相应的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

可选的，所述系统中心站，还用于在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次分配给一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗和ID时间窗内使用相应的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

可选的，所述计量表包括通信模块和控制模块；

所述通信模块，由控制模块控制开启和关闭，其在开启状态下通过本计量表相应的计量表公用号码与系统中心站建立通信连接；

所述控制模块，用于在本计量表首次接入时，在接入时间窗内开启通信模块，以获取系统中心站为本计量表分配的ID时间窗，接入完成后关闭通信模块；在本计量表相应的ID时间窗内，开启通信模块，以向系统中心站上报本端的抄表信息，之后关闭通信模块。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的远程抄表方案中，抄表子系统内的全部计量表或者计量表组内的多个计量表共同使用一个移动通信公网号码，各个计量表分别在不同时刻利用同一号码与系统中心站通信连接，只需占用少量甚至两个号码资源即可实现批量远程抄表，大大节省了网络资源，降低了抄表成本。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的远程抄表方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的抄表子系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的时间窗结构图；

图4为本发明实施例二提供的时间窗结构图；

图5为本发明实施例三提供的远程抄表子系统结构图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

本发明的核心思想为：基于移动通信公共网络具有的覆盖面广、覆盖质量好的优点，本发明利用移动通信公共网络来实现抄表系统内的数据通信；为每个抄表子系统分配两个公网号码，一个由抄表子系统中的系统中心站占用，一个由抄表子系统中的计量表群组中的所有计量表分时占用，从而大大节省占用的公网资源。

实施例一

请参阅图1，本实施例中，远程抄表方法包括以下步骤：

步骤101、为每个抄表子系统分配两个公网号码：一个公网号码由系统中心站占用，作为中心站号码；另一个公网号码由接入本子系统的所有计量表分时占用，作为计量表公用号码。

步骤102、在系统中心站端，为接入本子系统的各个计量表分配不同时间窗。计量表可以包括水表、电表、气表等。

本步骤中，可设定的时间窗包括两类：接入时间窗和ID时间窗。其中，接入时间窗，由新接入的计量表所使用，用于实现新计量表接入抄表子系统，以获取系统中心站为其分配的ID时间窗相关信息；ID时间窗，为相应ID的计量表所使用，各计量表在各自的ID时间窗内开启通信模块、在其他时间窗内关闭通信模块。

设定的时间窗信息至少包括：时间窗位置和时间窗长度。在系统中心站，可以根据实际情况来设定时间窗信息，不同计量表的ID时间窗的长度可相同、也可不同，各ID时间窗的位置可按照预设的规则来设定。为方便新的计量表的快速接入，接入时间窗的位置最优为固定不变，而各ID时间窗的位置可以根据情况随时调整。

步骤103、在接入时间窗内，各个新的计量表依次接入抄表子系统。

具体的接入方法为：

在接入时间窗内，新的计量表开启其通信模块，连接移动通信公共网络，与该移动通信公共网络时间同步，之后使用计量表公用号码与抄表子系统中的系统中心站通信连接；

在成功建立通信连接后，系统中心站为新的计量表分配唯一的ID时间窗信息并通知该计量表；

在获得ID时间窗信息后，新的计量表关闭通信模块。至此，该新的计量表完成了接入操作，已获取其唯一的ID时间窗。

系统中心站为各计量表分配的ID时间窗位置可按照预设的一定规则来设定，如：在整个时间内，所有计量表的ID时间窗均匀分布。

本发明可利用的移动通信公网包括：移动通信2G、3G或4G网络，网络格式包括GSM、CDMA、WCDMA或LTE制式。

步骤104、已接入抄表子系统的各计量表分别在各自的ID时间窗内开启通信模块，应用计量表公用号码与系统中心站通信，以进行数据传输。

图2示出了一个抄表子系统的实例，其中包括一个系统中心站200和26个计量表301～326，系统中心站200对26个计量表远程抄表。图3为图2所示抄表子系统的时间窗时序图的实例，其中，00为接入时间窗，21、22、23...26，分别为26个计入表的ID时间窗，每个时间窗长度相等、位置依次排列。当然，在其他实施例中，每个时间窗的长度可不相等，位置也可灵活调整。

本步骤中，由于各计量表均具有不同的ID时间窗，因而在多个计量表使用同一公网号码时不会发生碰撞的问题。

在整个过程中，系统中心站可以更改每个计量表的ID时间窗的位置和长度，更改信息只需在更改前的最近一次通信连接过程中通知相应计量表即可。

实施例二

在实施例一中，系统中心站设定的时间窗仅包括两类：接入时间窗和ID时间窗，每个计量表都有各自较为固定的ID时间窗。但是，在某些特殊情况下，采用固定的ID时间窗设置规则不够灵活，可能满足不了使用需求。为此，本实施例二在实施例一的基础上进行了以下改进：除了接入时间窗和ID时间窗，系统中心站还设定多个随机时间窗，均匀分布在整个时间内，系统中心站根据需要临时分配给不同计量表使用。

比如，系统中心站想要采取某一个用户的更加详细时间计量数据时，为此用户计量表临时分配随机时间窗，这样，该用户计量表除了在自身ID时间窗打开通信模块外，还在系统中心站临时为其分配的随机时间窗打开通信模块，与系统中心站通信，进行计量数据的传输。

再次以图2所示的抄表子系统为例，本实施例二为图2所示抄表子系统的时间窗时序图的实例如图4所示，其中，00为接入时间窗，10为随机时间窗，21、22、23...26，分别为26个计入表的ID时间窗，每个时间窗长度相等。通常情况下，计量表打开通信模块接入公网、连接系统中心站、上报ID和计量数据、断开公网，关闭通信模块总计需要花费时间35秒，因而本实例中系统中心站设定每个时间窗的时间长度为1分钟。

计量表出厂设定接入时间窗的位置在每整半小时开启，默认接入时间窗长度为30，开启计量表，计量表如果没有检测到自身的ID时间窗，在整半点的接入时间窗开启通信模块，连接系统中心站，30秒后连接不到系统中心站，关闭通信模块，第二个半小时后的接入时间窗重新打开连接，直至连接成功。开启计量表，计量表如果检测到自身的ID时间窗，在接入ID时间窗打开通信模块，与中心站通信，上报ID、计量数据，如果系统中心站需要更新ID时间窗位置或长度，或要求计量表在某个随机时间窗打开，则通知计量表更新。

实施例三

在实施例一和实施例二中，整个抄表子系统只需要两个公网号码，系统中心站占用一个、所有计量表占用一个，这样将运营成本控制在最低程度。然而实际上，当计量表数量过于庞大，若一个公网号码不够用，也可以将整个计量表群划分为多个计量表组，为每个计量表组分配一个公网号码，这样，虽然增加分配了多个公网号码，但是运营成本仍然很低，却大大提高了计量数据的采集效率。

实施例四

请参阅图5所示，本实施例中，远程抄表系统包括有至少一个抄表子系统500，每个抄表子系统500由一个系统中心站510和归属于该系统中心站管理的计量表群。

系统中心站510，占用一个公网号码(称为：中心站号码)，用于为已接入本子系统的各个计量表分配不同时间窗，通过现有的移动通信公共网络分时获取各计量表的计量数据信息。该系统中心站510设定的时间窗可包括三类：接入时间窗、ID时间窗和随机时间窗，各种时间窗的位置和长短可根据网络状况、用户需求灵活设置及调整。

计量表群，其包括有任意数量的计量表520，共同使用一个公网号码(称为：计量表公用号码)，各计量表520在接入抄表子系统后，分别在各自的时间窗内应用计量表公用号码与系统中心站510通信以上报数据信息。

进一步地，每个计量表520包括以下组成部分：

通信模块521：用于在开启后，通过计量表公用号码与系统中心站510建立通信连接；

控制模块522：用于在本计量表首次使用时，在接入时间窗内开启通信模块与系统中心站510通信连接，以获取系统中心站510为本计量表分配的ID时间窗；在本计量表的ID时间窗或者随机时间窗内，开启通信模块，以向系统中心站510上报本端的抄表数据信息，还可获取系统中心站510为本计量表分配的随机时间窗信息，之后关闭通信模块521。

在其他实施例中，计量表群还可以划分为多个计量表组，为每个计量表组分配一个公网号码，这种情况下的具体抄表实现方法与计量表群占用一个公网号码时的实现方式原理相同，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种远程抄表方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

为每个抄表子系统内的所有计量表分配一个公网号码，作为本子系统的计量表公用号码；

在每个抄表子系统内，由系统中心站设定接入时间窗，同时为本抄表子系统内的每个计量表分配本子系统内唯一的ID时间窗；

每个抄表子系统内的每个计量表在首次接入时，在接入时间窗内与系统中心站通信连接，以获取本子系统内唯一的ID时间窗信息；首次接入之后，每个计量表在其相应的ID时间窗内，使用本子系统的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

2.如权利要求1所述的远程抄表方法，其特征在于，该方法还包括：

在每个抄表子系统内，系统中心站还在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次仅分配给本抄表子系统内的一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗内使用所述计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

3.如权利要求2所述的远程抄表方法，其特征在于，所述接入时间窗、各计量表的ID时间窗、随机时间窗按照规则循环设置于整个时间内。

4.如权利要求1所述的远程抄表方法，其特征在于，所述移动通信公网包括：移动通信2G、3G或4G网络，网络格式包括GSM、CDMA、WCDMA或LTE制式。

5.如权利要求1所述的远程抄表方法，其特征在于，所述计量表包括水表、电表、气表。

6.一种远程抄表方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

将每个抄表子系统内的所有计量表划分为至少两个计量表组，为每个计量表组分别分配一个公网号码，作为本组的计量表公用号码；

在每个抄表子系统内，对于每个计量表组，系统中心站分别设定接入时间窗，同时为本计量表组内的每个计量表分配本组内唯一的ID时间窗；

在每个计量表组中，每个计量表在首次接入时，在本组的接入时间窗内与系统中心站通信连接，以获取本组内唯一的ID时间窗信息；首次接入之后，每个计量表在其相应的ID时间窗内，使用本组的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

7.如权利要求6所述的远程抄表方法，其特征在于，该方法还包括：

对于每个计量表组，系统中心站还在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次仅分配给本计量表组内的一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗内使用本组的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

8.一种远程抄表系统，其特征在于，所述系统包括至少一个抄表子系统，每个抄表子系统包括一系统中心站和一计量表群；

所述系统中心站，用于设定接入时间窗，并为每个计量表分配本抄表子系统内唯一的ID时间窗或者其所属计量表组内唯一的ID时间窗，获取每个计量表上报的计量信息；

所述计量表群包括有多个计量表，所有计量表使用一个公网号码作为子系统的计量表公用号码；或者所述计量表群划分为至少两个计量表组，且每个计量表组的计量表使用一个公网号码作为本组的计量表公用号码；每个计量表在首次接入时在接入时间窗内与系统中心站通信以获取其相应的ID时间窗，并在其相应的ID时间窗内，使用其相应的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

9.如权利要求8所述的远程抄表系统，其特征在于，所述系统中心站，还用于在整个时间内设定一个或多个随机时间窗，每个随机时间窗每次分配给一个指定计量表，该指定计量表在系统中心站为其分配的随机时间窗和ID时间窗内使用相应的计量表公用号码通过移动通信公网与系统中心站通信连接，向系统中心站上报计量信息。

10.如权利要求8所述的远程抄表系统，其特征在于，所述计量表包括通信模块和控制模块；

所述通信模块，由控制模块控制开启和关闭，其在开启状态下通过本计量表相应的计量表公用号码与系统中心站建立通信连接；

所述控制模块，用于在本计量表首次接入时，在接入时间窗内开启通信模块，以获取系统中心站为本计量表分配的ID时间窗，接入完成后关闭通信模块；在本计量表相应的ID时间窗内，开启通信模块，以向系统中心站上报本端的抄表信息，之后关闭通信模块。