CN105702006A - 一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，集中器采用无线通信技术实现上位机与热量表之间数据收集/数据下载，通过适时动态改变无线信号的传输路径，能较好地解决无线传输信号受环境影响大，一个无线数据集中器难以直接接收到一幢楼内(或一个楼道单元内)所有无线热量表的数据通信信号的问题。该方法具有自动识别、自动路由的功能，该专利方法在无线数据抄表方面具有良好的市场前景。

Description

一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统

技术领域

本发明涉及一种无线数据汇聚方法，尤其是能实现远程采集热量表数据的用于热量表系统的无线数据汇聚方法与系统。

背景技术

数据汇聚方法是远程热计量抄表系统的一个重要方法，是用于集中器实现上位机与热量表之间数据收集/数据下载的一个关键技术，它承载着收集热量表信息上传给上位机的重要任务。目前国内集中器采用主要采用M-BUS的总线技术，利用双绞线或者电话线将一栋楼内所有用户热表数据进行有线传输集中，即有线的数据汇聚方法。

现有的有线数据汇聚方法优点是，有线方式信号传输稳定，信号传输受环境因素影响较小，对集中器在楼宇中的安装位置要求不高，但是有线方式也有很多的缺点，例如施工成本大、线路维护成本高、旧楼改装难度大等。

而无线热量表室内无线信号传输受环境障碍物影响较大，信号衰减较大，导致离无线数据集中器稍远的无线热量表数据无法收集，一个无线数据集中器难以直接接收到一幢楼内(或一个楼道单元内)所有无线热表的数据通信信号，当然增大发射功率可以增加通信距离，但因发射功率受限、障碍物阻挡、特定区域无线干扰等因素仍难以克服上述问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，扩大了可收集数据的地域范围，而且信号传输稳定，信号传输受环境因素影响较小，实现无线数据抄表。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，系统包括无线数据集中器和若干具有无线上传和接收功能的热量表，

方法包括：

(1)、无线数据集中器定时广播发射信标帧，如果布置在集中器附近的热量表能收到信标帧信号，说明具备了数据无线上传链路通道，即向该集中器发送测量数据；

(2)、具备数据无线上传功能的热量表，评估收到信标帧信号的RSSI值，如果大于设定阈值，说明无线信号强度达到了能稳定传输数据的要求，该热量表本身可以做为一次中继站点，向集中器转发其它热量表的数据；做为中继站点热量表，将收到信标帧的源ID修改为本热量表的ID，转发次数加1，随后转发该信标帧；

(3)、转发的信标帧信号将被附近的其他热量表接收，收到转发信标帧的热量表将信标帧的源ID作为数据上传的目标ID，据此建立无线数据链路，发送数据，如果同时收到来自几个不同中继点的信标帧，则选用RSSI值最大的中继点建立无线数据链路。当然，如果热量表能收到直接来自集中器的信标帧，则直接丢弃收到的转发信标帧信号。

上述(3)中，如果热量表能收到直接来自集中器的信标帧，则直接丢弃收到的转发信标帧信号。

进一步，所述热量表主要安装于室内楼梯间。

进一步，信标帧的转发最好不要超过2次，最远处热量表的数据传输到集中器的链路距离不超过3级。

进一步，所述信标帧包括验证信息字段、源标识字段、转发次数字段。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，集中器采用无线通信技术实现上位机与热量表之间数据收集/数据下载，通过适时动态改变无线信号的传输路径能较好地解决上述问题，该方法具有自动识别、自动路由的功能，该专利方法在无线数据抄表方面具有良好的市场前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1是本发明所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统的示意图。

图2是信标帧格式图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1、图2本发明所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统采用IEEE802.15.4无线通信协议将各户用热表的数据进行本地集中，再采用GPRS技术或WIFI技术接入因特网，不仅能将已集中的数据上传，而且能支持各集中器之间以级联方式进行互联，扩大数据集中的地域范围与与热表数量，无线通信芯片可以采TI公司的cc2520/cc2530，为了增加发射信号的强度可以增加一级功放电路(如cc2590)。

(1)、无线数据集中器定时广播发射信标帧(信标帧包括验证信息字段、源标识字段、转发次数字段等)，如果布置在集中器附近的热量表能收到信标帧信号，说明具备了数据无线上传链路通道，可以向该集中器发送测量数据。

(2)、具备数据无线上传链路的热量表，评估收到信标帧信号的RSSI(接收信号强度指示)值，如果大于设定阈值，说明无线信号强度达到了能稳定传输数据的要求，该热量表本身可以做为一次中继站点，向集中器转发其它热量表的数据。做为中继站点热量表，将收到信标帧的源ID(身份标识)修改为本热量表的ID，转发次数加1，随后转发该信标帧。

(3)、转发的信标帧信号将被附近的其他热量表接收。收到转发信标帧的热量表将信标帧的源ID作为数据上传的目标ID，据此建立无线数据链路，发送数据，如果同时收到来自几个不同中继点的信标帧，则选用RSSI值最大的中继点建立无线数据链路。当然，如果热量表能收到直接来自集中器的信标帧，则直接丢弃收到的转发信标帧信号。

(4)、热量表主要安装于室内楼梯间，其分布性、相邻性相对确定，采用中继转发的方法进行数据收集/数据下载，可以覆盖到特定区域内的所有热量表。但考虑到数据集中器的管理容量，以及各中继点热量表的计算能力，信标帧的转发最好不要超过2次，也就是最远处热量表的数据传输到集中器的链路距离不超过3级。

(5)、由于射频无线传输易受环境(各种用电设备的开启、关闭，障碍物的变动等)的影响，无线信标帧需定时发送，以便各热量表根据RSSI的变化重新选择无线通信链路，确保数据的正常传送。信标帧定时发送的时间间隔取决于系统对采集数据的实时性要求。

其工作方法是：

无线数据集中器定时广播发射信标帧，如果热量表能收到信标帧信号，说明具备了数据无线上传链路通道，可以向该集中器发送测量数据，同时，无线热表判断收到的信标帧信号的RSSI值，如果大于设定阈值，说明无线信号强度达到了能稳定传输数据的要求，可以做为一级中继站点，则修改收到信标帧的源地址为本热表地址和转发次数为2后进行一次转发，这样该热表附近的其他热表就会收到被转发的信标帧信号。收到转发信标帧信号的热表就可以循转发信标帧的源地址数据链路发送数据，当然，如果已直接收到了集中器信标帧的热表则忽视收到的转发信标帧信号。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，其特征在于：系统包括无线数据集中器和若干具有无线上传和接收功能的热量表，

方法包括：

(1)、无线数据集中器定时广播发射信标帧，如果布置在集中器附近的热量表能收到信标帧信号，说明该热量表具备了数据无线上传链路通道，即可向该集中器发送测量数据；

(2)、具备数据无线上传功能的热量表，评估收到信标帧信号的RSSI值，如果大于设定阈值，说明无线信号强度达到了能稳定传输数据的要求，该热量表本身可以做为一次中继站点，向集中器转发其它热量表的数据；做为中继站点的热量表，将收到信标帧的源ID修改为本热量表的ID，转发次数加1，随后转发该信标帧；

(3)、转发的信标帧信号将被附近的其他热量表接收，收到转发信标帧的热量表将信标帧的源ID作为数据上传的目标ID，据此建立无线数据链路，发送数据，如果热量表同时收到来自几个不同中继点的信标帧，则选用RSSI值最大的中继点建立无线数据链路，当然，如果热量表能收到直接来自集中器的信标帧，则直接丢弃收到的转发信标帧信号。

2.根据权利要求1所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，其特征在于：上述(3)中，如果热量表能收到直接来自集中器的信标帧，则直接丢弃收到的转发信标帧信号。

3.根据权利要求1所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，其特征在于：所述热量表主要安装于室内楼梯间。

4.根据权利要求1所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，其特征在于：信标帧的转发最好不要超过2次，最远处热量表的数据传输到集中器的链路距离不超过3级。

5.根据权利要求1所述一种用于热量表管控的无线数据传输方法与系统，其特征在于：所述信标帧包括验证信息字段、源标识字段、转发次数字段。