CN106781411A - M‑Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M‑Bus双主机控制系统 - Google Patents

M‑Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M‑Bus双主机控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种M－Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M－Bus双主机控制系统，属于仪器仪表技术领域。所述通信接口转换器，应用于M－Bus双主机控制系统，所述控制系统包括：第一抄表终端、第二M－Bus抄表终端和表计，所述通信接口转换器包括：控制模块、主M－Bus接口模块、从M－Bus接口模块和继电器切换模块，所述主M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述从M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述主M－Bus接口模块用于与所述表计耦合，所述从M－BUS接口模块用于与所述第二M－BUS抄表终端耦合。与现有技术相比，该方法克服了某一时间段内只能有一个抄表系统抄表的缺陷；降低了现场维护的难度；不仅成本较低，而且还降低了抄表系统发生故障的概率，同时还提高了抄表数据的准确性和实时性。

Description

M-Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M-Bus双主机控制 系统
技术领域
本发明属于仪器仪表技术领域，具体涉及一种M－Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M－Bus双主机控制系统。
背景技术
目前，在全国各地，供电公司已经建设了成熟稳定的用电信息采集系统，实现了电表数据的远程采集和命令下发。为充分利用智能电能表、采集终端及通信信道的资源，通过在原有单一抄表系统的基础上增加通信接口转换器来实现水、气、热表数据采集、传输。原有的表计为M－Bus接口时，会出现两套M－Bus抄表系统并行运行的情况，而M－Bus总线的物理层决定了M－Bus水表只允许有一个M－Bus主机。
目前传统的方法是通过额外增加设备，(例如增加时间开关与中间继电器的方式)来实现两套M－Bus总线系统的切换，某一时间段内只能有一个抄表终端在运行，某一抄表终端处于运行状态时时，另一抄表终端无法实现数据的实时抄读。由于增加了时间开关和中间继电器，成本高，安装调试麻烦，且增加了发生故障的概率。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种M－Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M－Bus双主机控制系统，以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种通信接口转换器，应用于M－Bus双主机控制系统，所述控制系统包括：第一抄表终端、第二M－Bus抄表终端和表计。所述通信接口转换器包括：控制模块、主M－Bus接口模块、从M－Bus接口模块和继电器切换模块，所述继电器切换模块包括：控制端、公共端、常闭触点和常开触点。所述主M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述从M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述从M－BUS接口模块用于与所述第二M－BUS抄表终端耦合；所述公共端用于与所述表计耦合，所述常闭触点与所述主M－Bus接口模块耦合，所述常开触点与所述从M－Bus接口模块耦合，所述控制端与所述控制模块耦合；当所述继电器切换模块处于第一工作状态时，所述继电器切换模块处于常闭状态，所述公共端和所述常闭触点连接，所述表计直接与所述主M－Bus接口模块耦合；当所述继电器切换模块处于第二工作状态时，所述继电器切换模块处于常开状态，所述公共端和所述常开触点连接，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合；所述控制模块用于发送控制信号至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器模块进行状态切换。
在本发明较佳的实施例中，所述从M－Bus接口模块包括：M－Bus总线接入端、数据输入端和数据输出端，所述M－Bus总线接入端与所述第二M－Bus抄表终端连接，所述数据输入端和所述数据输出端分别与所述控制模块的数据输出端和数据输入端连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种M－Bus双主机控制系统，所述系统包括：第一抄表终端、第二M－Bus抄表终端、表计和上述的通信接口转换器，所述第一抄表终端、所述第二M－Bus抄表终端和所述表计均与所述通信接口转换器耦合。
第三方面，本发明实施例还提供了一种M－Bus双主机并网方法，应用于上述的M－Bus双主机控制系统。所述方法包括：所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求，所述通信接口转换器通过透明转发方式或自动切换方式获取所述表计的应答数据，并将所述表计的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。其中，所述透明转发方式包括：所述继电器切换模块处于第一工作状态，所述表计直接与所述主M－Bus接口模块耦合，所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据后，所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。其中，所述自动切换方式包括：所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的前导码之后，所述控制模块发送第一控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第二工作状态，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合，所述表计开始接收后续的数据请求，所述表计收到所述第二M－Bus抄表终端发送的后续数据请求后，所述表计直接发送所述应答数据给所述第二M－Bus抄表终端。
一方面，本发明实施例提供了一种通信接口转换器及M－Bus双主机控制系统，实现了在不改变原有水表、燃气表、热计量表系统的基础上，充分利用现有的智能电能表、采集终端及通信信道等资源，对水、气、热表数据的采集、传输。
另一方面，本发明实施例提供了还一种M－Bus双主机并网方法，与现有技术相比，该方法克服了某一时间段内只能有一个抄表系统在运行的缺陷，两套抄表系统均可做到实时点抄；其次，不需要现场设置时间开关的切换时间，降低了现场维护的难度；再次，由于替换掉了时间开关和中间继电器等器件，不仅成本较低，而且还降低了抄表系统发生故障的概率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了现有的运用M－Bus双系统抄表的结构示意图。
图2示出了本发明实施例提供的一种M－Bus双主机控制系统的结构框图。
图3示出了本发明实施例提供的一种通信接口转换器的结构框图。
图4示出了本发明实施例提供的图3中的主M－Bus接口模块的电路图。
图5示出了本发明实施例提供的图3中的从M－Bus接口模块的电路图。
图6示出了本发明实施例提供的图3中的继电器切换模块的电路图。
图7示出了本发明实施例提供的一种M－Bus双主机并网方法的流程示意图。
图8示出了本发明第一实施例提供的图7中的在透明转发方式下的流程示意图。
图9示出了本发明第二实施例提供的图7中的在透明转发方式下的流程示意图。
图10示出了本发明第一实施例提供的图7中的自由切换方式下的流程示意图。
图11示出了本发明第二实施例提供的图7中的自由切换方式下的流程示意图。
图标：100－通信接口转换器；101－控制模块；103－主M－Bus接口模块；发送电路1031；1032－接收电路；105－从M－Bus接口模块；107－继电器切换模块；109－LED指示灯模块；111－红外模块；113－485模块；115－存储模块；117－上行外置接口模块；119－时钟模块；121－电源模块；200－M－Bus双主机控制系统；210－第一抄表终端；220－第二M－Bus抄表终端；230－表计。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如何在充分利用智能电能表、采集终端及通信信道等资源，在不改变原有水表、燃气表、热计量表系统的基础上，实现对水、气、热表数据的采集、传输。目前的方法是通过增加时间开关与中间继电器实现对水、气、热表数据的采集、传输等。为了更加清楚的说明，下面以水表为例，在四表合一的试点过程中，在不改变原有水务自己的抄表系统的基础上，会同时存在两套主M－Bus并网运行的情况，而M－Bus接口的物理特性决定了两套主M－Bus接口不能并行运行。要解决两套主M－BUS抄表系统并行运行，目前的方法是通过增加时间开关与中间继电器的方式来实现两套M－Bus总线系统的切换，如图1所示：
时间开关可设定某一时间段输出220V交流信号，其余时间段断开输出，进而控制中间继电器的常开/常闭，即某一时段第二M－Bus抄表终端的主M－Bus连接到水表总线，其余时段为通信装置的主M－Bus连接到水表总线，从而保证了两套系统分时工作，实现了数据的抄读。
由于该方法是采用分时间段的抄表方式，即某一时间段内只能有一个抄表系统在运行；其次，该方法中需要现场设置时间开关的切换时间，增加了现场维护的难度；再次，由于时间开关和中间继电器等器件，不仅成本较高，而且还增大了抄表系统发生故障的概率，当电力系统采用载波的抄表方式时，通信环境恶劣，存在变化的阻抗，不可预测的噪声干扰，线路的信号衰减等，都会导致电力抄表系统在正常的抄表时间段内无法抄测到数据，导致抄表失败。同样采用微功率无线的抄表方式时，也会因环境因素等导致在正常抄表时间段内抄表失败。抄表失败会直接影响当天的抄表成功率。
为了改善上述抄表方式的缺陷，本发明实施例还提供了一种M－Bus双主机控制系统200，包括：第一抄表终端210、第二M－Bus抄表终端220、表计230和通信接口转换器100，如图2所示。
所述第一抄表终端210、所述第二M－Bus抄表终端220和所述表计230均与所述通信接口转换器100连接，进一步地，所述第一抄表终端210与所述通信接口转换器100中的控制模块连接，所述第二M－Bus抄表终端220与所述通信接口转换器100中的从M－Bus接口模块连接。将所述通信接口转换器100中的主M－Bus接口模块与表计230连接，M－Bus双主机控制系统200便可以实时检测表计230的表计数据信息。
其中，所述表计230可以是燃气表、水表、电表、热计表中的至少一种表。
其中，应用于M－Bus双主机控制系统200中的通信接口转换器100，如图3所示。所述通信接口转换器100包括：控制模块101、主M－Bus接口模块103和从M－Bus接口模块105。
所述控制模块101分别与所述主M－Bus接口模块103和所述从M－Bus接口模块105耦合。所述控制模块101可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。于本实施例中，优选所述控制模块101可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。
应当理解的是，上述的控制模块101也可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述主M－Bus接口模块103与所述控制模块101耦合，用于与所述表计230耦合。于本实施例中，优选所述主M－Bus接口模块103包括：发送电路1031和接收电路1032，如图4所示。
所述发送电路1031，用于将所述控制模块101发送的控制指令发送给所述表计230和将所述表计230发送的表计数据信息发送给所述控制模块101。
所述发送电路1031通过电阻uR40的一端与所述控制模块101耦合，所述电阻uR40的另一端与三极管uQ5的基极连接，所述三极管uQ5的发射极与电源VCC1连接，所述三极管uQ5的集电极通过电阻uR38与三极管uQ4的基极连接，同时所述三极管uQ5的集电极还通过电阻uR37接地。三极管uQ4的发射极接地，三极管uQ4的集电极通过电阻uR44与三端稳压器的第一端连接。所述发送电路1031还通过电阻uR47的一端与控制模块101耦合，电阻uR47的另一端分别与电阻uR46的一端和三极管uQ6的基极相连，三极管uQ6的集电极与所述三端稳压器的第一端连接。三极管uQ6的发射极接地，电阻uR46的另一端接地，三端稳压器的第一端还通过电阻uR49和电容uC14并联后接地。三端稳压器的第一端还通过电阻UR48与其第二端连接，三端稳压器的第三端通过电容uC15和电容uC16并联后接地，以及与连接有表计230的M－Bus总线连接。所述三端稳压器的第二端还通过二极管uD11与其自身的第三端连接，所述三端稳压器的第二端还先后通过电阻uR42和热敏电阻uPTC2与连接有表计230的M－Bus总线连接，所述电阻uR42的两端与电阻UR43并联后分别与连接有表计230的M－Bus总线连接。所述电阻uR42还与稳压二极管uD9的负极连接。
所述接收电路1032，用于接收所述控制模块101发送的控制指令和接收所述表计230发送的表计数据信息。
所述接收电路1032与所述发送电路1031的稳压二极管uD9的正极连接，所述稳压二极管uD9的正极与二极管uD8的正极连接，二极管uD8的负极通过电阻uR31与比较器uU3A的反向输入端连接，所述稳压二极管uD9的正极还通过电阻uR30接地，以及通过电阻uR33与比较器uU3A的同向输入端连接。比较器uU3A的同向输入端还通过电容uC13与自身的输出端连接，该输出端还分别与所述控制模块101连接和通过电阻uR34与电源VCC1连接。比较器uU3A的反向输入端还通过电阻uR32与电容uC11并联后接地。
所述从M－Bus接口模块105与所述控制模块101耦合，用于与所述第二M－Bus抄表终端220耦合。其中，于本实施例中，优选地所述从M－Bus接口模块105的电路图，如图5所示。该从M－Bus接口模块105包括：集成芯片xU1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和双向二极管uD1。所述集成芯片xU1的VIO引脚和VDD引脚均通过第一电容C1接地，所述集成芯片xU1的数据输入端(RX引脚)与所述控制模块101的第一数据输出端连接，所述集成芯片xU1的数据输入端还通过第四电阻R4与控制模块101的电源端连接。所述集成芯片xU1的RIS引脚通过第二电阻R2与接地，所述集成芯片xU1的GND引脚接地，所述集成芯片xU1的第一仪表总线接入端(BUSL1)通过第七电阻R7与A端口连接，所述集成芯片xU1的第二仪表总线接入端(BUSL2)通过第八电阻R8与B端口连接，所述集成芯片xU1的第一仪表总线接入端(BUSL1)还与所述双向二极管uD1的一端连接，所述集成芯片xU1的第二仪表总线接入端(BUSL2)还与所述双向二极管uD1的另一端连接。所述集成芯片xU1的STC引脚通过第三电容C3接地，所述集成芯片xU1的引脚RIDD通过第一电阻R1接地，所述集成芯片xU1的信号端(PF)与所述控制模块101的第一信号端耦合，所述集成芯片xU1的信号端(PF)还通过第五电阻R5与所述控制模块101的电源端耦合，所述集成芯片xU1的信号端(PF)还通过第六电阻R6接地。所述集成芯片xU1的SC引脚通过第二电容C2接地，所述集成芯片xU1的数据输出端(TX)与所述控制模块101的第一数据输入端连接，所述集成芯片xU1的数据输出端(TX)还通过第三电阻R3与所述控制模块101的电源端耦合。其中，A端口和B端口用于连接抄表终端，例如，第二M－Bus抄表终端220。
所述的通信接口转换器还包括：继电器切换模块107、LED指示灯模块109、红外模块111、485模块113、存储模块115、上行外置接口模块117、时钟模块119、电源模块121。
于本实施例中，如图6所示，优选所述继电器切换模块107包括：控制端、公共端、常闭触点和常开触点。
所述公共端与所述触点开关耦合，所述公共端用于与表计230耦合，所述常闭触点与所述主M－Bus接口模块103耦合，所述常开触点与所述从M－Bus接口模块105耦合，所述控制端与所述控制模块101耦合；当所述继电器切换模块107处于第一工作状态时，所述继电器切换模块107处于常闭状态，所述公共端和所述常闭触点连接，所述表计230直接与所述主M－Bus接口模块103耦合。
当所述继电器切换模块107处于第二工作状态时，所述继电器切换模块107处于常开状态，所述公共端和所述常开触点连接，所述表计230直接与所述第二M－Bus抄表终端220耦合。
所述控制模块101用于发送控制信号至所述继电器切换模块107的控制端，以使所述继电器模块107进行状态切换。
其中，于本实施例中，优选所述控制端包括电阻R9、三极管uD3、稳压二极管uD2和线圈uK1。所述控制模块101与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与三极管uD3的基极连接，所述三极管uD3的发射极接地，三极管uD3的集电极与所述线圈uK1的一端连接，线圈uK1的另一端与控制模块101电源端连接，稳压二极管uD2与线圈uK1并联。
其中，控制模块101发送的控制信号包括高电平和低电平，当所述控制信号为高电平时，可以是所述继电器切换模块107处于第一工作状态，也可以是所述继电器切换模块107处于第二工作状态。当所述控制信号为低电平时，可以是所述继电器切换模块107处于第二工作状态，也可以是所述继电器切换模块107处于第一工作状态。于本实施例中，优选地，当所述控制信号为高电平时，可以是所述继电器切换模块107处于第一工作状态，当所述控制信号为低电平时，可以是所述继电器切换模块107处于第二工作状态。
其中，当所述继电器切换模块107处于第一工作状态时或通信接口转换器100不包括：继电器切换模块107时，所述第二M－Bus抄表终端220发送的数据请求经所述从M－Bus接口模块105发送给所述控制模块101，所述控制模块101将该数据请求经所述主M－Bus接口模块103发送给所述表计230，所述表计230返回的表计信息经所述主M－Bus接口模块103发送给所述控制模块101，所述控制模块101经所述从M－Bus接口模块105发送给所述二M－Bus抄表终端220。即，所述第二M－Bus抄表终端220对所述表计230进行抄表时，第二M－BUS抄表终端220发送的指令经控制模块101转发给所述表计230，表计230应答后，表计230返回的数据经控制模块101转发给第二M－BUS抄表终端220。
当所述继电器切换模块107处于第二工作状态时，所述第二M－Bus抄表终端220发送的数据请求经所述从M－Bus接口模块105发送给所述表计230，所述表计230返回的表计信息经所述从M－Bus接口模块105发送给所述第二M－Bus抄表终端220。即，第二M－BUS抄表终端220可直接对所述表计230进行抄表，无需经过控制模块101转发。第二M－BUS抄表终端220发送的指令可以直接发送给所述表计230，表计230返回的数据也可以直接发送给所述第二M－BUS抄表终端230。所述LED指示灯模块109与所述控制模块101耦合，用于指示该通信接口转换器100的工作状态，例如运行指示灯、通信指示灯、报警指示灯等。
所述红外模块111与所述控制模块101耦合，可以同于通过红外线接收外部仪表的仪表数据信息，并将接收到的仪表的数据信息发送给所述控制模块101，以便于控制模块101进行下一步的操作。
所述485模块113所述控制模块101耦合，可以用于该通信接口转换器100与外部设备之间的通信，例如可以用于与外部设备中的集中器连接。还可以用于该通信接口转换器100的维护和远程的升级等。与本实施例中，所述485模块113包括上行485接口和下行485接口。
所述存储模块115与所述控制模块101耦合，用于存储数据以及该通信接口转换器100运行所需的程序等，所述存储模块115可以是一种集成电路芯片，具有储存能力。上述的存储模块115可以是，但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)，闪存(FlashMemory)等。
所述上行外置接口模块117与所述控制模块101耦合，可以用于连接外界载波接口模块、无线模块或双模模块等，例如，用于与外部仪表的载波接口模块连接，接收所述外部仪表的仪表数据信息，并将所接收到的所述仪表数据信息发送给所述控制模块101。
所述时钟模块119与所述控制模块101耦合，用于为通信接口转换器100提供脉冲信号，以便于所述通信接口转换器100能正常工作。
所述电源模块121为所述通信接口转换器提供动力，进一步地，所述电源模块121分别与主M－Bus接口模块103、从M－Bus接口模块105、继电器切换模块107、LED指示灯模块109、红外模块111、485模块113、存储模块115、上行外置接口模块117、时钟模块119等提供工作所述的电源，以保证各模块的正常工作。
本发明实施例提供的通信接口转换器的工作原理为：所述控制模块101根据所述从M－Bus接口模块105发送的控制命令，相应地控制所述继电器切换模块107在第一工作状态和第二工作状态之间切换，其中，从M－Bus接口模块105发送的控制命令来源于与该从M－Bus接口模块105相连接的外部设备发送的控制命令，例如，第二M－Bus抄表终端发送的控制命令。
由于现有技术中，两套M－Bus抄表系统不能同时运行，因此，本发明实施例还提供了一种M－Bus双主机并网方法，应用于M－Bus双主机控制系统。如图7所示，所述方法包括步骤S101－S102。
步骤S101：所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求。
控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求，其中，该数据请求是第二M－Bus抄表终端经所述从M－Bus接口模块发送的。
步骤S102：所述通信接口转换器通过透明转发方式或自动切换方式获取所述表计的应答数据，并将所述表计的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。
当所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求时，所述通信接口转换器可以通过透明转发方式获取所述表计的应答数据，并将所述表计的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。其中，采用透明转发方式时，如图8所示，所述方法包括步骤S110－S112。
步骤S110：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计。
当所述继电器切换模块处于第一工作状态时，所述表计直接与所述主M－Bus接口模块耦合，当所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计。
步骤S111：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据。
当所述表计接收到所述控制模块经所述主M－Bus接口模块发送的所述数据请求后，响应相应的抄表请求信息，获得表计的应答数据后，将所述应答数据通过所述主M－Bus接口模块发送给所述控制模块。
步骤S112：所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。
当所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据后，通过所述从M－Bus接口模块将所述应答数据发送给所述第二M－Bus抄表终端。
在透明转发方式时，作为另一种实施例，如图9所示，所述方法包括：步骤S120－S125。
步骤S120：控制模块接收到由所述第一抄表终端或所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求。
控制模块接收到的数据请求可以是所述第二M－Bus抄表终端经所述从M－Bus接口模块发送的，也可以是第一抄表终端经上行外置接口、上行485接口、红外模块等发送的。
步骤S121：所述控制模块对所述数据请求进行帧格式的校验。
当控制模块接收到由所述第一抄表终端或所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块对所述数据请求进行帧格式的校验。判断所述数据请求是抄表请求信息后才进行下一步操作，若是冗余信息或别的无用信息则结束。
步骤S122：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计。
其中，该步骤与步骤S110相同，为了避免累赘，此处不再介绍。
步骤S123：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据。
其中，该步骤与步骤S111相同，为了避免累赘，此处不再介绍。
步骤S124：所述控制模块对所述应答数据进行帧格式的校验。
当控制模块接收到所述表计的应答数据后，所述控制模块对所述应答数据进行帧格式的校验。判断所述应答数据是表计数据信息后才进行下一步操作，若是冗余信息或别的无用信息则结束。
步骤S125：所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述数据请求的抄表终端。
若所述数据请求是第一抄表终端发送的，则所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送给所述第一抄表终端；若所述数据请求是第二M－Bus抄表终端发送的，则所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送给所述第二M－Bus抄表终端。
当所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求时，所述通信接口转换器可以通过自动切换方式获取所述表计的应答数据，并将所述表计的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。其中，采用自动切换方式时，如图10所示，所述方法包括步骤S201－S203。
步骤S201：所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的前导码。
所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求，其中，该数据请求中包括第二M－Bus抄表终端发送给从M－Bus接口模块的前导码。
步骤S202：所述控制模块发送第一控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第二工作状态。
当所述继电器切换模块处于第二工作状态，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合，所述表计开始接收后续的数据请求。其中，所述第一控制指令既可以是高电平，也可以是低电平，于本实施例中，优选，所述第一控制指令为低电平。当所述继电器切换模块接收到所述控制模块发送的第一控制指令后，控制端控制所述公共端和所述常闭触点断开，所述公共端和所述常开触点连接，即继电器切换模块从第一工作状态切换至第二工作状态。此时，相当于第二M－Bus抄表终端直接与表计连接。
步骤S203：所述表计收到所述第二M－Bus抄表终端发送的后续数据请求后，所述表计直接发送所述应答数据给所述第二M－Bus抄表终端。
所述表计收到所述第二M－Bus抄表终端发送的后续数据请求后，响应相应的抄表请求信息，获得表计的应答数据后，所述表计直接发送所述应答数据给所述第二M－Bus抄表终端。
在自由切换方式时，作为另一种实施例，如图11所示，所述方法包括：步骤S210－S223。
步骤S210与步骤S120相同。
步骤S211：所述控制模块判断所述数据请求是否经所述从M－Bus接口模块发送的。
由于控制模块接收到的数据请求可以是来源于所述从M－Bus接口模块，也可以是来源于别的接口，例如，来源于上行外置接口、上行485接口。因此需要对所述数据请求的来源进行判断，若所述数据请求由所述第二M－Bus抄表终端经所述从M－Bus接口模块发送的，则执行步骤S212，若所述数据请求不是由所述第二M－Bus抄表终端经所述从M－Bus接口模块发送的，则执行步骤S219。
步骤S212：所述控制模块判断所述数据请求内是否包括有前导码。
若所述数据请求由所述第二M－Bus抄表终端经所述从M－Bus接口模块发送的，则所述控制模块需要对所述数据请求内是否包括有前导码进行判断，若所述数据请求内包括有所述前导码，则执行步骤S213，若所述数据请求内不包括有所述前导码，则回到起始位置，直到接收到新的控制指令才开始执行相应的操作。
步骤S213：发送第一控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第二工作状态。
若所述数据请求内包括有所述前导码，则所述控制模块根据所述数据请求发送第一控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第二工作状态。此时，第二M－Bus抄表终端可以直接对表计进行抄表，以获得表计的表计信息。该步骤与步骤S202相同，在此不作介绍。
步骤S214：所述控制模块控制定时器开启计时。
当所述继电器切换模块处于第二工作状态，为了根据所述继电器切换模块处于第二工作状态下的工作时间来对所述继电器切换模块进行控制，所述控制模块控制定时器开启计时。
步骤S215：判断所述定时器所计时间是否超过预设时间。
若所述定时器所计时间超过预设时间，则执行步骤S216，若所述定时器所计时间未超过预设时间，则执行步骤S217。
其中，所述预设时间为使用者根据实际需要设定的时间，例如，设定预设时间为10秒。应当理解的是，该预设时间并不是固定的，而且可以根据实际需要而设定的，例如，设定为5秒、15秒等。因此，该预设时间的具体数值不应理解成是对本发明的进一步限定。
步骤S216：发送第二控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第一工作状态。
若所述定时器所计时间超过预设时间，则所述控制模块发送第二控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第一工作状态。
其中，所述第二控制指令既可以是高电平，也可以是低电平，于本实施例中，优选，所述第二控制指令为高电平。当所述继电器切换模块接收到所述控制模块发送的第二控制指令后，控制端控制所述公共端和所述常闭触点连接，所述公共端和所述常开触点断开，即继电器切换模块从第二工作状态切换至第一工作状态。
步骤S217：所述控制模块判断预设时间内是否收到所述前导码。
若所述定时器所计时间未超过预设时间，所述控制模块判断预设时间内是否收到所述前导码。若在所述预设时间内未收到所述前导码，则继续执行步骤S217，直到所述定时器所计时间所计时间超过预设时间为止。若在所述预设时间内收到所述前导码，则执行步骤S218。
步骤S218：关闭所述定时器。
在所述预设时间内收到所述前导码，所述控制模块控制所述定时器将所计时间清零并重新开启计时。
步骤S219：所述控制模块对所述数据请求进行帧格式的校验。
步骤S220：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计。
步骤S221：所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据。
步骤S222：所述控制模块对所述应答数据进行帧格式的校验。
步骤S223：所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至发送所述数据请求的抄表终端。
其中，步骤S219、步骤S220、步骤S221、步骤S222和步骤S223分别与图9中的步骤S121、步骤S122、步骤S123、步骤S124和步骤S125相同，为了避免累赘，此处不再一一介绍。
在实际使用过程中，以上两种方式，可以根据现场需要进行选择。透明转发方式的优点是不会频繁的进行继电器切换，继电器切换模块的使用寿命较高，适用于协议帧中无前导码的情况。自动切换方式的优点是程序处理简单，只需要检测前导码，无需解析完整的数据帧，适用于协议帧有前导码的情况。
综上所述，本发明实施例提供了一种M－Bus双主机并网方法及通信接口转换器、M－Bus双主机控制系统。通信接口转换器实现了在不改变原有水表、燃气表、热计量表系统的基础上，充分利用现有的智能电能表、采集终端及通信信道等资源，对水、气、热表数据的采集、传输。该通信接口转换器应用到M－Bus双主机控制系统中时，实现了两套M－Bus系统并网运行，两套抄表系统均可实现实时点抄。同时，本发明还可以通过透明转发或者自动切换方式来获得同一表计的表计数据，增加了抄表的灵活性和适用性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种通信接口转换器，其特征在于，应用于M－Bus双主机控制系统，所述控制系统包括：第一抄表终端、第二M－Bus抄表终端和表计，所述通信接口转换器包括：控制模块、主M－Bus接口模块、从M－Bus接口模块和继电器切换模块，所述继电器切换模块包括：控制端、公共端、常闭触点和常开触点；
所述主M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述从M－Bus接口模块与所述控制模块耦合，所述从M－BUS接口模块用于与所述第二M－BUS抄表终端耦合；
所述公共端用于与所述表计耦合，所述常闭触点与所述主M－Bus接口模块耦合，所述常开触点与所述从M－Bus接口模块耦合，所述控制端与所述控制模块耦合；
当所述继电器切换模块处于第一工作状态时，所述继电器切换模块处于常闭状态，所述公共端和所述常闭触点连接，所述表计直接与所述主M－Bus接口模块耦合；
当所述继电器切换模块处于第二工作状态时，所述继电器切换模块处于常开状态，所述公共端和所述常开触点连接，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合；
所述控制模块用于发送控制信号至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器模块进行状态切换。
2.根据权利要求1所述的通信接口转换器，其特征在于，所述从M－Bus接口模块包括：M－Bus总线接入端、数据输入端和数据输出端，所述M－Bus总线接入端与所述第二M－Bus抄表终端连接，所述数据输入端和所述数据输出端分别与所述控制模块的数据输出端和数据输入端连接。
3.一种M－Bus双主机控制系统，其特征在于，所述系统包括：第一抄表终端、第二M－Bus抄表终端、表计和如权利要求1－2任意一项所述的通信接口转换器，所述第一抄表终端、所述第二M－Bus抄表终端和所述表计均与所述通信接口转换器耦合。
4.一种M－Bus双主机并网方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述的M－Bus双主机控制系统，所述方法包括：
所述控制模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求，所述通信接口转换器通过透明转发方式或自动切换方式获取所述表计的应答数据，并将所述表计的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端；
其中，所述透明转发方式包括：
所述继电器切换模块处于第一工作状态，所述表计直接与所述主M－Bus接口模块耦合，所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据后，所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端；
其中，所述自动切换方式包括：
所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的前导码之后，所述控制模块发送第一控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第二工作状态，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合，所述表计开始接收后续的数据请求，所述表计收到所述第二M－Bus抄表终端发送的后续数据请求后，所述表计直接发送所述应答数据给所述第二M－Bus抄表终端。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述透明转发方式时，
所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计的步骤，包括：
所述控制模块通过所述从M－Bus接口模块接收到所述第二M－Bus抄表终端发送的数据请求后，所述控制模块对所述数据请求进行帧格式的校验，若校验正确，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述透明转发方式时，
所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据后，所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端的步骤，包括：
所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据后，所述控制模块对所述应答数据进行帧格式的校验，若校验正确，所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第二M－Bus抄表终端。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述自动切换方式时，所述继电器切换模块处于第二工作状态，所述表计直接与所述第二M－Bus抄表终端耦合的步骤之后，所述方法还包括：
所述控制模块控制定时器开启计时，判断所述定时器所计时间是否超过预设时间，若所述定时器所计时间超过预设时间，则发送第二控制指令至所述继电器切换模块的控制端，以使所述继电器切换模块处于第一工作状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述定时器所计时间未超过预设时间，所述控制模块判断预设时间内是否收到所述前导码，若在所述预设时间内收到前导码，则控制所述定时器将所计时间清零并重新开启计时。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述控制模块接收所述第一抄表终端发送的数据请求时，所述继电器切换模块处于第一工作状态，所述控制模块对所述数据请求进行帧格式的校验，若校验正确，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块将所述数据请求发送至所述表计，所述控制模块通过所述主M－Bus接口模块收到所述表计的应答数据后，所述控制模块对所述应答数据进行帧格式的校验，若校验正确，所述控制模块将所述表计发送的所述应答数据发送至所述第一抄表终端。
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