CN106205105A - 多种数据格式的数据集中器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多种数据格式的数据集中器，其特征在于，数据集中器由硬件和嵌入式软件组成，硬件包括：以太网模块、核心控制和处理模块、M‑BUS通信模块、RS‑485通信模块、RS‑232通信模块、电源模块和本地存储模块；嵌入式软件包括：主控模块、上行通信模块、协议转换模块、CJ‑188协议模块、DL‑645协议模块、M‑BUS驱动模块、RS‑485驱动模块和RS‑232驱动模块。本发明的数据集中器可以与不同品牌、不同厂家、不同数据协议的水表通信采集数据，然后对数据进行分折、处理，将其转换成为统一的标准数据，传输到抄表管系统，形成标准的抄表数据。

Description

多种数据格式的数据集中器

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是涉及一种多种数据格式的数据集中器，是配合下一代广播电视网（NGB）中的“MAU综合接入单元”设计的接入设备。

背景技术

在推进“三网融合”，建设下一代广播电视网（NGB）进程中，广播电视网除可传输各种广播电视信号和增值业务外，还可以传输各种物联网数据信号，对各种不同品牌的水表数据据进行统一采集有广大的市场需求。

有鉴于此，有必要提供一种多种数据格式的数据集中器，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是：针对背景技术的不足，本发明提供一种多种数据格式的数据集中器，该数据集中器可以与不同品牌、不同厂家、不同数据协议的水表通信采集数据，然后对数据进行分折、处理，将其转换成为统一的标准数据，传输到抄表管系统，形成标准的抄表数据。

本发明所采用的技术方案是：多种数据格式的数据集中器，其特征在于，数据集中器由硬件和嵌入式软件组成，硬件包括：以太网模块、核心控制和处理模块、M-BUS通信模块、RS-485通信模块、RS-232通信模块、电源模块和本地存储模块；其中：

以太网模块设计两个RJ45接口；一个用于与上层服务器通信，获取数据集中器管理的水表仪表的档案信息，上报抄表数据，获取上层管理系统的命令；一个用于本地调试使用，主要用于设置、诊断或调试；

核心控制和处理模块负责整个数据集中器的控制和处理任务，嵌入式软件程序在此执行；

M-BUS通信模块用于与支持M-BUS协议的水表通信，为水表供电，获取水表的计量和状态数据，控制水表关阀、开阀；

RS-485通信模块用于与支持RS-485协议的水表通信，功能类似于M-BUS通信模块；

RS-232通信模块用于与支持RS-232协议的水表通信，功能类似于RS-485通讯模块；

电源模块为数据集中器供电；本地存储模块用于存储水表仪表的档案信息以及抄表数据；

嵌入式软件包括：主控模块、上行通信模块、协议转换模块、CJ-188协议模块、DL-645协议模块、M-BUS驱动模块、RS-485驱动模块和RS-232驱动模块；其中：

主控模式是软件的入口，控制软件执行的主要流程，调度其他模块的执行；

主控模块调用不同的协议模块和驱动模块与水表通信，获取水表的计量和状态数据，或者实现对水表的控制；主控模块调用协议转换模块对获取的水表数据进行数据的分析和处理，然后再将分析后的数据组织为标准的水表数据；同时主控模块调用上行通信模块上报标准抄表数据；

上行通信模块负责与远程抄表管理中心的通信，调用系统的socket方法发送和接收数据；

协议转换模块负责具体的协议到标准抄表数据的转换；比如，DL-645协议的读表数据到标准抄表数据的软换，先按照DL-645协议解析抄表数据，得到表号、读数、状态数据；再按照标准抄表数据格式重新组装表号、读数、状态数据，形成标准抄表格式的协议数据单元；

CJ-188协议模块是将表号、读水表数据组织成CJ-188协议格式的协议数据；

DL-645协议模块是将表号、读水表数据组织成DL-645协议格式的协议数据；

M-BUS驱动模块是M-BUS接口的硬件驱动程序，将读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列；

RS-485驱动模块、RS-232驱动模块与M-BUS驱动模块的功能类似，把读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列。

如上所述的多种数据格式的数据集中器，其特征在于，所述核心控制和处理模块选用MK22FN512VLH12单片机。

如上所述的多种数据格式的数据集中器，其特征在于，所述嵌入式软件完成一次批量抄表任务的流程包括如下步骤：

（1）主控模块读取本地存储模块中的水表列表list；

（2）逐一获取列表list的所有水表标识meter；

（3）依据水表标示meter的应用层协议标识sp，比如sp=dl645，物理层协议标识xp，比如xp=mbus，调用DL-645协议模块和M-BUS驱动模块与水表通信，获取水表的读数meterData；

（4）依据水表标示meter的应用层协议sp，比如sp=dl645，调用协议转换模块，并将meterData和sp传入协议转换模块；

（5）协议转换模块依据传入的sp，执行对meterData数据分析程序，获取水表编号和读数；再将该数据组织成标准的水表数据meterDatabz返回给主控模块；

（6）主控程序调用上行通信模块上报标准数据meterDatabz；

（7）当水表标示meter的应用层协议sp是其他协议，比如CJ-188，xp为其他协议，比如RS-485、RS-232时与sp=dl645 & xp=mbus情况类似。

本发明的有益效果是：本发明的多种数据格式的数据集中器可以实现如下功能：

1、数据集中器可以识别不同品牌不同厂家、不同数据协议水表多种数据格式，比如采用CJ_T 188-2004或DL_T 645-1997上层协议，物理层采用M_BUS或RS-485、RS-232协议的水表。

2、可对不同厂家、不同品牌的水表通信数据协议进行标识。

3、把不同标识的计量和状态数据分折、处理后转换为标准格式水表数据上传并存储。

附图说明

图1是本发明的多种数据格式的数据集中器的硬件框图。

图2是数据集中器的嵌入式软件模块框图。

图3是嵌入式软件完成一次批量抄表任务的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

如图1所示，为本发明实施例提供的多种数据格式的数据集中器的硬件框图。数据集中器硬件主要包括：以太网模块、核心控制和处理模块、M-BUS通信模块、RS-485通信模块、RS-232通信模块、电源模块和本地存储模块。

以太网模块设计2个RJ45接口。一个用于与上层的服务器通信，获取该集中器管理的水表仪表的档案信息，上报抄表数据，获取上层管理系统的命令。一个用于本地调试使用，主要用于设置、诊断、调试。

核心控制和处理模块MCU是集中器的大脑，负责整个集中器的控制和处理任务，嵌入式软件程序在此执行。该模块选用MK22FN512VLH12单片机。

M-BUS通信模块用于与支持M-BUS协议的水表通信，为水表供电，获取水表的计量和状态数据，控制水表关阀、开阀。

RS-485通信模块用于与支持RS-485协议的水表通信，功能类似于M-BUS通信模块。

RS-232通信模块用于与支持RS-232协议的水表通信，与RS-485模块的功能类似。

电源模块为数据集中器供电。本地存储模块是对单片机存储空间的扩充，用于存储水表仪表的档案信息以及抄表数据。

如图2所示，为本发明实施例提供的数据集中器的嵌入式软件模块框图。嵌入式软件模块包括：主控模块、上行通信模块、协议转换模块、CJ-188协议模块、DL-645协议模块、M-BUS驱动模块、RS-485驱动模块和RS-232驱动模块。

主控模式是软件的入口，控制软件执行的主要流程，调度其他模块的执行。

主控模块调用不同的协议模块和驱动模块与水表通信，获取水表的计量和状态数据，或者实现对水表的控制。主控模块调用协议转换模块对获取的水表数据进行数据的分析和处理，然后再将分析后的数据组织为标准的水表数据。同时主控模块调用上行通信模块上报标准抄表数据。

上行通信模块负责与远程抄表管理中心的通信，调用系统的socket方法发送和接收数据。

协议转换模块负责具体的某种协议到标准抄表数据的转换。比如，DL-645协议的读表数据到标准抄表数据的软换，先按照DL-645协议解析抄表数据，得到表号、读数、状态数据；再按照标准抄表数据格式重新组装表号、读数、状态数据，形成标准抄表格式的协议数据单元。

CJ-188协议模块主要是将表号、读水表等数据组织成CJ-188协议格式的协议数据——CJ-188协议读水表命令。

DL-645协议模块主要是将表号、读水表等数据组织成DL-645协议格式的协议数据——DL-645协议读水表命令。

M-BUS驱动模块就是M-BUS接口的硬件驱动程序，将读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列。

RS-485驱动模块、RS-232驱动模块与M-BUS驱动模块的功能类似，把具体的读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列。

如图3所示，嵌入式软件完成一次批量抄表任务的流程包括如下步骤：

（1）主控模块读取存储器中的水表列表list；

（2）逐一获取列表list的所有水表标识meter；

（3）依据水表标示meter的应用层协议标识sp，比如sp=dl645，物理层协议标识xp，比如xp=mbus，调用DL-645协议模块和M-BUS驱动模块与水表通信，获取水表的读数meterData；

（4）依据水表标示meter的应用层协议sp，比如sp=dl645，调用协议转换模块，并将meterData和sp传入协议转换模块；

（5）协议转换模块依据传入的sp，执行对meterData数据分析程序，获取水表编号和读数；再将该数据组织成标准的水表数据meterDatabz返回给主控模块；

（6）主控程序调用上行通信模块上报标准数据meterDatabz；

（7）当水表标示meter的应用层协议sp是其他协议（CJ-188），xp为其他协议（RS-485、RS-232）时与（sp=dl645 & xp=mbus）情况类似。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.多种数据格式的数据集中器，其特征在于，数据集中器由硬件和嵌入式软件组成，硬件包括：以太网模块、核心控制和处理模块、M-BUS通信模块、RS-485通信模块、RS-232通信模块、电源模块和本地存储模块；其中：

以太网模块设计两个RJ45接口；一个用于与上层服务器通信，获取数据集中器管理的水表仪表的档案信息，上报抄表数据，获取上层管理系统的命令；一个用于本地调试使用，主要用于设置、诊断或调试；

核心控制和处理模块负责整个数据集中器的控制和处理任务，嵌入式软件程序在此执行；

M-BUS通信模块用于与支持M-BUS协议的水表通信，为水表供电，获取水表的计量和状态数据，控制水表关阀、开阀；

RS-485通信模块用于与支持RS-485协议的水表通信，功能类似于M-BUS通信模块；

RS-232通信模块用于与支持RS-232协议的水表通信，功能类似于RS-485通讯模块；

电源模块为数据集中器供电；本地存储模块用于存储水表仪表的档案信息以及抄表数据；

嵌入式软件包括：主控模块、上行通信模块、协议转换模块、CJ-188协议模块、DL-645协议模块、M-BUS驱动模块、RS-485驱动模块和RS-232驱动模块；其中：

主控模式是软件的入口，控制软件执行的主要流程，调度其他模块的执行；

主控模块调用不同的协议模块和驱动模块与水表通信，获取水表的计量和状态数据，或者实现对水表的控制；主控模块调用协议转换模块对获取的水表数据进行数据的分析和处理，然后再将分析后的数据组织为标准的水表数据；同时主控模块调用上行通信模块上报标准抄表数据；

上行通信模块负责与远程抄表管理中心的通信，调用系统的socket方法发送和接收数据；

协议转换模块负责具体的协议到标准抄表数据的转换；比如，DL-645协议的读表数据到标准抄表数据的软换，先按照DL-645协议解析抄表数据，得到表号、读数、状态数据；再按照标准抄表数据格式重新组装表号、读数、状态数据，形成标准抄表格式的协议数据单元；

CJ-188协议模块是将表号、读水表数据组织成CJ-188协议格式的协议数据；

DL-645协议模块是将表号、读水表数据组织成DL-645协议格式的协议数据；

M-BUS驱动模块是M-BUS接口的硬件驱动程序，将读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列；

RS-485驱动模块、RS-232驱动模块与M-BUS驱动模块的功能类似，把读表指令转换为具体的物理格式的电平脉冲序列。

2.根据权利要求1所述的多种数据格式的数据集中器，其特征在于，所述核心控制和处理模块选用MK22FN512VLH12单片机。

3.根据权利要求1所述的多种数据格式的数据集中器，其特征在于，所述嵌入式软件完成一次批量抄表任务的流程包括如下步骤：

（1）主控模块读取本地存储模块中的水表列表list；

（2）逐一获取列表list的所有水表标识meter；

（3）依据水表标示meter的应用层协议标识sp，比如sp=dl645，物理层协议标识xp，比如xp=mbus，调用DL-645协议模块和M-BUS驱动模块与水表通信，获取水表的读数meterData；

（4）依据水表标示meter的应用层协议sp，比如sp=dl645，调用协议转换模块，并将meterData和sp传入协议转换模块；

（5）协议转换模块依据传入的sp，执行对meterData数据分析程序，获取水表编号和读数；再将该数据组织成标准的水表数据meterDatabz返回给主控模块；

（6）主控程序调用上行通信模块上报标准数据meterDatabz；

（7）当水表标示meter的应用层协议sp是其他协议，比如CJ-188，xp为其他协议，比如RS-485、RS-232时与sp=dl645 & xp=mbus情况类似。