CN106097684A - 具有无线近抄功能的物联网计量仪表、计量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表、计量系统和计量方法，该物联网计量仪表包括控制器、流量计和存储模块，流量计监测流量并将数据传输给控制器，控制器传输给存储器。该物联网计量仪表具有近距离信号传输单元和远距离信号传输单元，能够实现两种不同的信号传输方式；控制器分别与近距离信号传输单元和远距离信号传输单元连接，控制近距离信号传输单元和远距离信号传输单元之一工作，向外发送数据。本发明具有近程抄表功能，也具有远程抄表功能，在网络故障时，采用近程抄表方式，保证抄表的准确进行；当物联网芯片更新换代时，也采用近程抄表方式，不需要对物联网芯片进行升级，节约大量的人力物力。

Description

具有无线近抄功能的物联网计量仪表、计量系统及方法

技术领域

本发明涉及计量仪表领域，具体涉及一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表、计量系统及方法。

背景技术

目前，随着互联网络的发展，物联网计量仪表已经是计量仪表领域的新的发展方向，得到越来越多的重视和发展。但是，在物联网计量仪表的使用中，也存在诸多问题，例如，如果表具携带的物联网连接模块损坏或者通讯线路中断，则不能进行计量数据的获取；另外，目前，物联网多使用2G网络，如果网络标准更新换代，则不能进行计量数据的获取，需要对成千上万台物联网表进行升级，非常浪费人力物力，几乎是一个不能完成的任务。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表、计量系统及方法，解决网络故障或者物联网芯片更新换代造成的超标困难问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其包括控制器、流量计和存储模块，所述流量计监测流量并将数据传输给控制器，所述控制器将流量数据传输给存储器存储；所述物联网计量仪表具有近距离信号传输单元和远距离信号传输单元，能够实现两种不同的信号传输方式；所述近距离信号传输单元包括无线收发模块或无线扩频模块；所述远距离信号传输单元包括物联网连接模块；所述控制器分别与近距离信号传输单元和远距离信号传输单元连接，控制近距离信号传输单元和远距离信号传输单元之一工作，向外发送数据。

本发明的物联网计量仪表具有近程抄表功能，也具有远程抄表功能，在网络故障时，采用近程抄表方式，保证抄表的准确进行；当物联网芯片更新换代时，也采用近程抄表方式，不需要对物联网芯片进行升级，节约大量的人力物力。

在本发明的一种优选实施方式中，所述物联网计量仪表为电表、水表、气表或热力表之一。本发明的适用范围、领域广。

在本发明的另一种优选实施方式中，还包括第一定时功能单元和第二定时功能单元，所述第一定时功能单元的定时输出端分别与控制器和近距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和近距离信号传输单元同步睡眠和觉醒；所述第二定时功能单元的定时输出端分别与控制器和远距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和远距离信号传输单元同步睡眠和觉醒。

通过采用定时功能单元，需要传输数据时，使控制器、近距离信号传输单元和远距离信号传输单元觉醒，否则使它们睡眠，降低了电源的消耗。

为了实现上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统，包括本发明的物联网计量仪表、集中器和远程服务器；所述物联网计量仪表的远距离信号传输单元通过网络与远程服务器相连；所述物联网计量仪表的近距离信号传输单元与集中器无线连接，所述集中器与远程服务器通过网络连接；所述集中器具有第一唤醒模块，所述第一唤醒模块与物联网计量仪表的第一定时功能单元无线连接，用于发出唤醒命令使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，所述集中器接收服务器的控制命令并向计量仪表传输，当所述计量仪表觉醒时，所述计量仪表接收控制命令并将相应应答数据通过集中器传输给远程服务器；所述远程服务器具有第二唤醒模块，所述第二唤醒模块与物联网计量仪表的第二定时功能单元通过网络连接，用于发出唤醒命令使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，当所述物联网计量仪表觉醒时，所述物联网计量仪表接收控制命令并将相应应答数据物联网传输给远程服务器。

本发明的计量系统在网络故障时或者物联网芯片更新换代时，都能够保证数据的正常获取，提高了可靠性。

为了实现上述目的，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统的计量方法，包括如下步骤：

S1，远程服务器的第二唤醒模块通过网络向物联网计量仪表的第二定时功能单元下发唤醒指令，如果第二定时功能单元接收到唤醒指令则使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，执行步骤S2，否则执行步骤S3；

S2，服务器通过网络下发控制指令到物联网计量仪表的远距离信号传输单元，所述远距离信号传输单元将控制指令传输至控制器，控制器将应答数据通过远距离信号传输单元传输至远程服务器，执行步骤S12；

S3，服务器通过网络下发控制指令到集中器；

S4，所述集中器接收到服务器下发的控制指令后，集中器的第一唤醒模块通无线传输模块向物联网计量仪表的第一定时功能单元下发唤醒指，第一定时功能单元使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，从睡眠模式转换为无线接收模式；

S5，所述集中器向物联网计量仪表下发控制指令，所述物联网计量仪表接收控制指令；

S6，物联网计量仪表的控制器根据控制指令信息判断本计量仪表是否为目标表具，如果是，执行步骤S8，否则执行步骤S7；

S7，通过本计量仪物联网计量仪表呼叫指令路径中的下一级计量仪表，返回步骤S5；

S8，计量仪表执行控制指令要求的操作；

S9，本计量仪表将执行结果数据发送到指令路径中的上一级终端；

S10，判断接收到数据的终端受否为集中器，如果不是，则执行步骤S11，否则执行步骤S12；

S11，计量仪表唤醒指令路径中的上一级终端，返回步骤S9；

S12，集中器通过网络上传执行结果数据至后台服务器，服务器解析数据后保存相关数据并显示结果。

本发明的计量方法实现网络故障时或者物联网芯片更新换代时，方便快捷地实现数据的正常获取，提高了可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种优选实施方式中具有无线近抄功能的物联网计量仪表的原理框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供了一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表，如图1所示，其包括控制器、流量计和存储模块。其中，流量计可以采用现有的机械流量计也可以采用电子脉冲流量计。流量计监测流量并将数据传输给控制器，控制器将流量数据传输给存储器存储。

在本实施方式中，物联网计量仪表为任意计费物联网仪表，可以为但不限于电表、水表、气表或热力表，优选为燃气表。

本实施方式中，该物联网计量仪表具有近距离信号传输单元和远距离信号传输单元，能够实现两种不同的信号传输方式，其中，近距离信号传输单元包括无线收发模块或无线扩频模块，也可以具有对信号的增强或者降燥、加密的模块。远距离信号传输单元包括物联网连接模块，具体可以采用现有的可以通过网络进行信息交互的模块，例如GPRS模块或GSM模块。

控制器分别与近距离信号传输单元和远距离信号传输单元连接，控制近距离信号传输单元和远距离信号传输单元之一工作，向外发送数据，数据可以是计量数据，也可以是参数数据或者仪表的状态数据。

在本实施方式中，还包括电源，电源为碱性电池或者锂电池，为物联网计量仪表的各个用电部分供电。

在本实施方式中，物联网计量仪表还包括第一定时功能单元和第二定时功能单元，第一定时功能单元的定时输出端分别与控制器和近距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和近距离信号传输单元同步睡眠和觉醒。第二定时功能单元的定时输出端分别与控制器和远距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和远距离信号传输单元同步睡眠和觉醒。

本发明还提供了一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统，其包括本发明的物联网计量仪表、集中器和远程服务器。物联网计量仪表的远距离信号传输单元通过网络与远程服务器相连。物联网计量仪表的近距离信号传输单元与集中器的无线收发模块无线连接，集中器与远程服务器通过网络连接。

在本实施方式中，网络可以是互联网，也可以是2G、3G、4G等移动网络。

集中器具有第一唤醒模块，第一唤醒模块通过无线收发模块与物联网计量仪表的第一定时功能单元触发端无线连接，第一唤醒模块发出唤醒命令，第一定时功能单元触发，使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，集中器接收服务器的控制命令并向计量仪表传输，计量仪表接收控制命令并将相应应答数据通过集中器传输给远程服务器。

远程服务器具有第二唤醒模块，第二唤醒模块与物联网计量仪表的第二定时功能单元的触发端通过网络连接，第二唤醒模块用于发出唤醒命令使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，物联网计量仪表接收控制命令并将相应应答数据物联网传输给远程服务器。

通过第一唤醒模块和第二唤醒模块，保证在不需要传输数据时，控制器、近距离信号传输单元和远距离信号传输单元睡眠，节省电源消耗，同时提高控制器、近距离信号传输单元和远距离信号传输单元的寿命。

在本实施方式中，第一定时功能单元和第二定时功能单元接收微弱的信号就能够触发，也节省了电源消耗。

本发明还提供了一种，具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统的计量方法，包括如下步骤：

S1，远程服务器的第二唤醒模块通过网络向物联网计量仪表的第二定时功能单元下发唤醒指令，如果第二定时功能单元接收到唤醒指令则使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，执行步骤S2，否则执行步骤S3；

S2，服务器通过网络下发控制指令到物联网计量仪表的远距离信号传输单元，所述远距离信号传输单元将控制指令传输至控制器，控制器将应答数据通过远距离信号传输单元传输至远程服务器，执行步骤S12；

S3，服务器通过网络下发控制指令到集中器；

S4，集中器接收到服务器下发的控制指令后，集中器的第一唤醒模块通无线传输模块向物联网计量仪表的第一定时功能单元下发唤醒指，第一定时功能单元使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，从睡眠模式转换为无线接收模式；

S5，集中器向物联网计量仪表下发控制指令，物联网计量仪表接收控制指令；

S6，物联网计量仪表的控制器根据控制指令信息判断本计量仪表是否为目标表具，如果是，执行步骤S8，否则执行步骤S7；

S7，通过本计量仪物联网计量仪表呼叫指令路径中的下一级计量仪表，返回步骤S5；

S8，计量仪表执行控制指令要求的操作；

S9，本计量仪表将执行结果数据发送到指令路径中的上一级终端；

S10，判断接收到数据的终端受否为集中器，如果不是，则执行步骤S11，否则执行步骤S12；

S11，计量仪表唤醒指令路径中的上一级终端，返回步骤S9；

S12，集中器通过网络上传执行结果数据至后台服务器，服务器解析数据后保存相关数据并显示结果。

本实施方式中，集中器上设置有无线收发模块和GPRS模块，集中器通过无线收发模块与计量仪表进行无线信息传输，集中器可以通过GPRS模块登录internet网，实现与服务器的信息交互。当然，集中器也可以采用3G或者4G网络与服务器的信息交互。

在本实施方式中，控制指令可以包括但不限于抄表、开关阀控制和参数设置之一或组合，也可以是任何其他服务器想活的数据的指令。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，包括控制器、流量计和存储模块，所述流量计监测流量并将数据传输给控制器，所述控制器将流量数据传输给存储器存储；

所述物联网计量仪表具有近距离信号传输单元和远距离信号传输单元，能够实现两种不同的信号传输方式；

所述控制器分别与近距离信号传输单元和远距离信号传输单元连接，控制近距离信号传输单元和远距离信号传输单元之一工作，向外发送数据。

2.根据权利要求1所述的具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，所述物联网计量仪表为电表、水表、气表或热力表之一。

3.根据权利要求1所述的具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，所述近距离信号传输单元包括无线收发模块或无线扩频模块。

4.根据权利要求1所述的具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，所述远距离信号传输单元包括物联网连接模块。

5.根据权利要求4所述的具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，所述物联网连接模块为GPRS模块或GSM模块。

6.根据权利要求1所述的具有无线近抄功能的物联网计量仪表，其特征在于，还包括第一定时功能单元和第二定时功能单元，所述第一定时功能单元的定时输出端分别与控制器和近距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和近距离信号传输单元同步睡眠和觉醒；

所述第二定时功能单元的定时输出端分别与控制器和远距离信号传输单元的状态控制端相连，用于使控制器和远距离信号传输单元同步睡眠和觉醒。

7.一种具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统，其特征在于，包括权利要求1-6之一所述的物联网计量仪表、集中器和远程服务器；

所述物联网计量仪表的远距离信号传输单元通过网络与远程服务器相连；

所述物联网计量仪表的近距离信号传输单元与集中器无线连接，所述集中器与远程服务器通过网络连接；

所述集中器具有第一唤醒模块，所述第一唤醒模块与物联网计量仪表的第一定时功能单元无线连接，用于发出唤醒命令使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，所述集中器接收服务器的控制命令并向计量仪表传输，所述计量仪表接收控制命令并将相应应答数据通过集中器传输给远程服务器；

所述远程服务器具有第二唤醒模块，所述第二唤醒模块与物联网计量仪表的第二定时功能单元通过网络连接，用于发出唤醒命令使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，所述物联网计量仪表接收控制命令并将相应应答数据物联网传输给远程服务器。

8.一种权利要求7所述具有无线近抄功能的物联网计量仪表计量系统的计量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，远程服务器的第二唤醒模块通过网络向物联网计量仪表的第二定时功能单元下发唤醒指令，如果第二定时功能单元接收到唤醒指令则使控制器和远距离信号传输单元同步觉醒，执行步骤S2，否则执行步骤S3；

S2，服务器通过网络下发控制指令到物联网计量仪表的远距离信号传输单元，所述远距离信号传输单元将控制指令传输至控制器，控制器将应答数据通过远距离信号传输单元传输至远程服务器，执行步骤S12；

S3，服务器通过网络下发控制指令到集中器；

S4，所述集中器接收到服务器下发的控制指令后，集中器的第一唤醒模块通无线传输模块向物联网计量仪表的第一定时功能单元下发唤醒指，第一定时功能单元使控制器和近距离信号传输单元同步觉醒，从睡眠模式转换为无线接收模式；

S5，所述集中器向物联网计量仪表下发控制指令，所述物联网计量仪表接收控制指令；

S6，物联网计量仪表的控制器根据控制指令信息判断本计量仪表是否为目标表具，如果是，执行步骤S8，否则执行步骤S7；

S7，通过本计量仪物联网计量仪表呼叫指令路径中的下一级计量仪表，返回步骤S5；

S8，计量仪表执行控制指令要求的操作；

S9，本计量仪表将执行结果数据发送到指令路径中的上一级终端；

S10，判断接收到数据的终端受否为集中器，如果不是，则执行步骤S11，否则执行步骤S12；

S11，计量仪表唤醒指令路径中的上一级终端，返回步骤S9；

S12，集中器通过网络上传执行结果数据至后台服务器，服务器解析数据后保存相关数据并显示结果。

9.根据权利要求8所述的计量方法，其特征在于，所述控制指令包括抄表、开关阀控制和参数设置之一或组合。