CN109495492A - 用于智能水务行业的通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于智能水务行业的通信系统，所述通信系统包括采集终端、处理器和显示终端；所述采集终端、处理器和显示终端通信连接；所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看；提供了一种可应用于智能水务行业的具有较高的可靠性和灵活的扩展性的通信协议，节约了系统资源。

Description

用于智能水务行业的通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种用于智能水务行业的通信系统。

背景技术

目前，物联网行业中的无线技术主要分为两大类，一类是短距离通信技术，比如：wifi、zigbee、蓝牙等；另一类是广域网通信技术，比如：lora、4G、NB、433协议等。在智能水务行业中，水质采集终端主要用到zigbee、433协议等，但建立在以上数据链路上的应用层协议多种多样，比如Json协议等；Json协议是使用字符串的方式来表示数据的，虽然在软件层面方便转换且易读，但智能水务采集终端只需要把采集到的传感器信息上传；由于传感器信息数据量小，因此，使用Json等目前常用的通信协议会产生：所携有效信息量小的问题，浪费资源。

发明内容

本发明提供一种用于智能水务行业的通信系统，旨在解决目前智能水务行业中智能设备使用的通信协议存在的有效载荷小、可靠性低的问题。

本发明提供了一种用于智能水务行业的通信系统，所述通信系统包括采集终端、处理器和显示终端；所述采集终端、处理器和显示终端通信连接；

所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；

处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；

显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看。

进一步地，所述预设通信协议包括：帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

进一步地，所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，包括：

所述采集终端接收处理器基于所述预设通信协议发送的数据采集指令并解析，根据解析结果，读取所述预设通信协议；

通过读取所述预设通信协议，获取所述预设通信协议中命令码域的采集参数，基于获取的所述采集参数，所述采集终端执行水务数据的采集操作。

进一步地，所述命名码域包括所述采集终端进行数据采集时所需的采集参数。

进一步地，所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，包括：

所述处理器基于所述预设通信协议获取所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和所述采集终端上的传感器参数；

基于获取的所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和传感器参数，生成所述数据采集指令，并将生成的所述数据采集指令发送至所述采集终端；

所述采集终端接收并解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令包含的数据采集频率和传感器参数，执行水务数据采集操作。

进一步地，所述处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库，包括：

所述处理器接收所述水务数据，识别所述水务数据的数据类型；

根据识别出的所述数据类型，获取与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则；

按照与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则，对所述水务数据进行格式转换，并将格式转换后的水务数据存储至分布式水务数据库中。

进一步地，所述水务数据包括：水源数据、供水数据、水务营收数据、管道状态数据、用户用水到污水处理数据以及输水管道地理信息。

进一步地，所述处理器接收用户通过客户端发送的配置指令，执行所述预设通信协议的配置操作。

进一步地，所述处理器执行所述预设通信协议的配置操作包括：

按照通信协议格式，配置组成所述预设通信协议的字段名称、字段大小和字段内容；

按照各字段的组合顺序，将配置的所述字段组合成所述预设通信协议；

其中，所述组合顺序按照字段排列的由先至后包括：

帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

进一步地，所述命令码域的字段内容包括：

0x00：获取所述采集终端的设备基本信息；

0x01：启动所述采集终端对应的设备；

0x02：停止所述设备；

0x03：设置所述采集终端中采集板RTC时间；

0x04：设置所述采集板经纬度；

0x05：设置所述采集终端中传感器x的采集频率，其中：所述采集频率的单位为秒；

0x06：设置所述传感器x的采集量y阈值；

0x07：获取所述采集终端对应的设备电压；

0x08：获取所述传感器x的状态信息；

0x09：获取所述传感器x的时间为yymmddhhmmss；时间长度为xx条的数据；其中，所述yymmddhhmmss表示获取的时间格式为：年月日时分秒，且每个时间度量单位占用的数据长度为2bit；

0x0A：获取所述传感器x的采集量y的信息；其中，所述x值由所述传感器x的ID域指定；所述采集量y由选择域指定；

0x0B：获取所述采集板当前RTC时间；

0x0C：获取所述采集板当前经纬度；

0x0D：获取当前采集板采集频率；

0X0E：设置所述采集终端中的传感器类型；

0xC0：所述处理器中的检测板设置采集时间并启动所述采集终端对应的设备后，所述采集板主动向所述检测板发送数据帧的命令码。

本发明一种用于智能水务行业的通信系统包括采集终端、处理器和显示终端；所述采集终端、处理器和显示终端通信连接；所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看；提供了一种可应用于智能水务行业的具有较高的可靠性和灵活的扩展性的通信协议，解决了目前智能水务行业中智能设备使用的通信协议存在的有效载荷小、可靠性低的问题，节约了系统资源。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，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、以及附图中所指出的内容来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，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是本发明一种用于智能水务行业的通信系统的一种实施方式的功能模块示意图；

图2是本发明一种用于智能水务行业的通信系统的一种实施方式的工作流程示意图。

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。

为了解决目前智能水务行业中智能采集终端所使用的通信协议存在的有效载荷小、可靠性低的问题，本发明提供了一种应用于智能水务行业的具有较高的可靠性和灵活的扩展性的通信协议，且通信过程中携带的有效信息量大。

如图1所示，图1是本发明一种用于智能水务行业的通信系统的一种实施方式的功能模块示意图；图1所示实施例中，用于智能水务行业的通信系统包括采集终端100、处理器200和显示终端300；所述采集终端100、处理器200和显示终端300通信连接，且通过预设通信协议进行通信。

本发明实施例中所描述的预设通信协议的字段包括：帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

在一个实施例中，所述处理器200接收用户通过客户端发送的配置指令，执行所述预设通信协议的配置操作。比如，所述处理器200接收用户基于运行在智能终端客户端触发配置指令，所述处理器200接收并解析所述配置指令，根据所述配置指令的内容，执行预设通信协议的配置操作。其中，所述智能终端包括但不限于：智能手机、笔记本电脑和PC机等。

进一步地，在一个实施例中，所述处理器200执行所述预设通信协议的配置操作可以按照如下方式实施：

按照通信协议格式，设置组成所述预设通信协议的字段名称，并根据设置的字段名称，为各字段配置字段大小和字段内容；

按照各字段的组合顺序，将配置的所述字段组合成所述预设通信协议；

其中，所述组合顺序按照字段排列的由先至后包括：

帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

在一个具体的实施方式中，配置的包含字段名称、字段大小以及字段内容的所述预设通信协议的具体协议格式如下：

上述配置的所述预设通信协议中各字段代表的含义描述如下：

在一个具体的实施方式中，所述采集终端100对应的设备上设置有采集板和用于进行水务数据采集的传感器；根据所述采集终端100的应用场景不同，所述采集终端100对应设备上配置的传感器类型和传感器的具体数量也不相同。针对不同应用场景的采集终端100，与处理器200之间进行数据通信时，所述预设通信协议中的命令码域的字段内容的参数设置也不相同。

在一个具体的应用场景中，所述处理器200根据触发的配置指令，配置的所述预设通信协议中，所述命令码域的字段内容包括：

0x00：获取所述采集终端的设备基本信息；

0x01：启动所述采集终端对应的设备；

0x02：停止所述设备；

0x03：设置所述采集终端中采集板RTC时间；

0x04：设置所述采集板经纬度；

0x05：设置所述采集终端中传感器x的采集频率，其中：所述采集频率的单位为秒；

0x06：设置所述传感器x的采集量y阈值；

0x07：获取所述采集终端对应的设备电压；

0x08：获取所述传感器x的状态信息；

0x09：获取所述传感器x的时间为yymmddhhmmss；时间长度为xx条的数据；其中，所述yymmddhhmmss表示获取的时间格式为：年月日时分秒，且每个时间度量单位占用的数据长度为2bit；

0x0A：获取所述传感器x的采集量y的信息；其中，所述x值由所述传感器x的ID域指定；所述采集量y由选择域指定；

0x0B：获取所述采集板当前RTC时间；

0x0C：获取所述采集板当前经纬度；

0x0D：获取当前采集板采集频率；

0X0E：设置所述采集终端中的传感器类型；

0xC0：所述处理器中的检测板设置采集时间并启动所述采集终端对应的设备后，所述采集板主动向所述检测板发送数据帧的命令码。

根据不同的应用场景和水务数据采集的具体需求，可以配置所述预设通信协议中命令码域不同的字段内容。所述处理器200通过读取和解析所述预设通信协议中命令码域的字段内容，即可按照所述命令码域字段内容对应的参数配置，与所述采集终端100执行相应的操作。

在本发明一优选的实施例中，为了确保采集终端100采集的水务数据的安全性和数据保密性，所述处理器200需获取相应注册登录权限的前提下，才能与所述采集终端100进行通信连接，以获取所述采集终端100采集的所述水务数据。所述处理器200接收用户基于用户客户端触发的操作指令，生成关于所述采集终端100的注册码，并将所述注册码与待通信连接的所述采集终端100的验证信息进行匹配；若所述注册码与所述验证信息相匹配，则所述处理器200具备访问所述采集终端100对应的注册登录权限，则所述处理器200在获取注册登录权限后，即可实现与所述采集终端100的通信连接。若所述注册码与所述验证信息不匹配，则所述处理器200不具备访问所述采集终端100对应的注册登录权限。

假设所述处理器200生成注册码所需要的注册数据集合为s＝{s₁，s₂，...，s_n}，也就是说需要n种数据，每种数据的长度不是固定的。上述数据包括但不限于：处理器200对应的用户客户端的拥有者名称、用户客户端的IP地址或域名(取决于用户客户端的访问方式，若有域名则使用域名信息)、服务开始日期、服务终止日期、激活日期、资源访问列表(能访问何种类型的水务数据)等。

则进一步地，所述处理器200生成对应的所述注册码可以按照如下方式实施：

(1)、对所述注册数据集合s＝{s₁，s₂，...，s_n}中的每个元素数据取32比特的哈希值，假设对数据元素s_i进行哈希运算得到哈希值h_i，初始化h_i＝0，j＝0则首先需要获取s_i的数据长度，例如长度为k个字节，则s_i[j]表示s_i的第j个字节数据。对以下操作循环k次：

h_i＝h_i+s_i[j]，

h_i＝h_i+(h_i＜＜7)，

h_i＝h_i^(h_i＞＞5)，

j＝j+1。

初始化h_i＝0，j＝0，数据元素s_i进行哈希运算得到哈希值h_i，以上操作循环k次。

其中，上述计算表达式中的“∧”符号表示幂运算；“＞＞”表示向右位移，向右位移时若后面是数字，则表示位移的bit数量；“＜＜”表示向左位移。

例如，h_i＝h_i^(h_i＞＞5)可以理解为：先将h_i向右移动5个比特，得到的新数据为h′_i，则

(2)、当以上循环执行k次后，再执行如下描述的运算一次，从而得到s_i最终的哈希值h_i：

h_i＝h_i+(h_i＜＜7)，

h_i＝h_i^(h_i＞＞5)，

h_i＝h_i+(h_i＜＜7)。

以上介绍的哈希方法中，用到了质数5与7，因此本哈希函数在所述用于智能水务行业的通信系统中被称为“五七哈希算法”。

由于实施注册时，需要所述处理器200提供的注册数据集合是s＝{s₁，s₂，...，s_n}，则利用该通信系统中的五七哈希算法，即可得到n个32比特长度的哈希值h＝{h₁，h₂，...，h_n}。由于对于不同的处理器200可能提供不同的数据，甚至数据的长度也是不一样的，因此从每个处理器200得到的哈希值的个数也有可能不同。为了方便操作，设置最终生成的注册码为16字节的字符串。因此，该通信系统使用MD5算法进行最后的摘要处理，给定s＝{s₁，s₂，...，s_n}最终得到的注册码是R＝MD5(h)，其中，h＝{h₁，h₂，...，h_n}，MD5为通用消息摘要算法函数。由于该通信系统采用的是自主开发的哈希算法结合通用的MD5消息摘要方法最终得到了注册码数据，因此，在验证注册码时，只需要按照以上描述的操作步骤重复执行一次即可得到新的注册码R′，与采集终端100提供的注册码R对比，即可判断所述处理器100生成的所述注册码是否有效；即：若R≠R′，则注册码无效；否则，若R＝R′，则注册码有效的。或者，处理器100生成的所述注册码已经保存至注册码数据库中，则采集终端100提供的注册码与注册码数据库中的注册码比对即可判断是否为有效注册码。因此，只要处理器100对应的用户客户端的拥有者的名称、用户客户端的IP地址或域名、服务开始日期、服务终止日期、激活日期、资源访问列表(能访问何种类型的水务数据)中，只要有一条数据项目被修改，则所述处理器100生成的注册码便是无效的。

采集终端100中水务数据的访问控制采用矩阵的格式，假设访问矩阵是A，那么A定义为

其中，m表示采集终端100的数量，n表示水务数据资源的数量。访问列表采用矩阵形式可以非常简单定义访问列表，从而限制在列表权限内。例如第3个采集终端只有水务数据资源5与水务数据资源9的访问权限，则可以设置矩阵的(3，5)与(3，9)元素为1，表示可以访问，而不能访问的水务数据资源全部设置为0，也就是A[3，-(5，9)]＝0，这里-(5，9)表示除了标号为5的水务数据资源与标号为9的水务数据资源外的其他水务数据资源标号，A[3，-(5，9)]＝0表示3号采集终端除能访问5与9水务数据资源外，其余水务数据资源均不能访问。在多个采集终端同时访问水务数据资源时，存在访问优先级问题。一般情况下，采用并发访问的方式，为了公平起见，有更多资源访问权限的采集端将会分配更多的访问时间片段。即取上述访问矩阵的每一行的和，则对于采集终端S_i，分配给采集终端S_i的响应服务请求的时间片段比例为：

在上面公式中A_ij是采集终端i访问水务数据资源j的权限，能访问就置1，不能访问就置0。T_i是对采集终端S_i分配的可采集的时间片段T_i。时间片段比例的概念表示在一定时间内，假设多个采集终端并发访问水务数据资源时，该采集终端能被分配的时间比例为T_i。为采集终端分配的时间比例也是防止有些采集终端长时间占用数据库资源及网络带宽资源，从而导致对其他采集终端无法及时响应。

除了采集终端对水务数据资源有访问权限，每个处理器也有权限设置，即对所有的处理器定义一个处理器的水务数据资源访问矩阵C，则C定义如下：

其中，p表示处理器的数量，n表示水务数据资源的数量，矩阵的每一行表示一个处理器能够访问的水务数据资源的权限，值1表示能访问，值0表示不能访问。水务数据资源访问矩阵形式可以非常简单地对每个处理器定义访问列表，从而限制在列表权限内。对于处理器c_t，假设其有访问采集终端S_i的权限，那么最终c_t能够访问的水务数据资源取决与A矩阵的第i行与C矩阵的第t行。这里用A[i，]表示矩阵A的第i行，C[t，]表示矩阵C的第t行，那么A[i，]&&C[t，]就表达了用户t能访问的水务数据资源列表了。“&&”表示逻辑与操作。如果处理器很多，水务数据资源也多的话，那么水务数据资源访问矩阵会变得非常庞大。最终的解决方法是将该矩阵稀疏化。

为了找出重要处理器，可以采用帽子矩阵的对角线的方法检测。求处理器水务数据资源访问矩阵C的帽子矩阵H，H＝C(C^TC)^-1C^T，由于C是p×n的矩阵，那么最终得到的帽子矩阵H是p×p的矩阵，取H矩阵的对角线Diag(H)操作，得到对角线向量D，对所述对角线向量D的元素进行排序，值比较大的对应的处理器可能是比较重要的处理器，也就是说重要的处理器可能更趋于花大量的时间去访问水务数据资源，这样便于发现有价值的处理器，提高资源利用率。

基于配置的具有较高的可靠性和灵活的扩展性的所述预设通信协议，所述采集终端100、处理器200与显示终端300执行智能水务行业对应的操作事件，达到了设备通信过程中携带的有效信息量大的目的，提高了智能设备间通信的可靠性，节约了系统资源。

基于上述实施例提供的所述预设通信协议，智能水务行业中的智能设备可以按照图2所述的实施方式执行智能水务对应的操作事件。如图2所示，图2是本发明一种用于智能水务行业的通信系统的一种实施方式的工作流程示意图；本发明用于智能水务行业的通信系统的工作流程可以实施为图2描述的步骤S10-S30：

步骤S10、所述采集终端与处理器按照所述预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；

本发明实施例中，所述处理器接收到水务事件操作指令，解析所述水务事件操作指令的内容，基于所述预设通信协议，向所述采集终端发送水务数据采集指令。

在向采集终端发送水务数据采集指令之前，所述处理器读取所述预设通信协议，获取所述预设通信协议中命令域码对应的字段内容，得到所述采集终端对应的设备参数；根据所述采集终端对应的设备参数，生成用于控制所述采集终端进行水务数据采集的数据采集指令，并将生成的所述数据采集指令发送至所述采集终端。

所述采集终端接收到处理器发送的所述水务数据采集指令并解析，获取需执行的水务数据采集事件。

进一步地，所述采集终端接收处理器基于所述预设通信协议发送的数据采集指令并解析，根据对所述数据采集指令的解析结果，读取所述预设通信协议，获取所述预设通信协议中命令码域携带的用于进行水务数据采集的采集参数，并根据读取的所述采集参数，所述采集终端执行水务数据的采集操作。

在一个实施例中，所述处理器基于所述预设通信协议获取所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和所述采集终端上的传感器参数；基于获取的所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和传感器参数，生成所述数据采集指令，并将生成的所述数据采集指令发送至所述采集终端；所述采集终端接收并解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令包含的数据采集频率和传感器参数，执行水务数据采集操作。其中，所述采集终端的设备基本信息包括：设备编码以及该设备所处的地理位置信息。

步骤S20、处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；

本发明实施例中，处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理时，可以根据该水务数据的采集地点和/或水务数据的用途和/或水务数据的数据类型，进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储。

在对处理后的水务数据进行存储时，为了便于查找和使用，所述处理器将处理后的水务数据存储至分布式水务数据库中。

在一个实施例中，所述处理器接收采集终端发送的所述水务数据，识别所述水务数据的数据类型；根据识别出的所述数据类型，获取与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则；按照与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则，对所述水务数据进行格式转换，并将格式转换后的水务数据存储至分布式水务数据库中。其中，所述水务数据包括但不限于：水源数据、供水数据、水务营收数据、管道状态数据、用户用水到污水处理数据以及输水管道地理信息和位置信息等。

步骤S30、显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看。

显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，获取所述查询指令所需调用的水务数据；根据解析获取的水务数据，直接从所述水务数据库中查找并提取出所述水务数据，将提取的水务数据进行显示，供用户查看。其中，在具体的应用场景中，所述显示终端包括但不限于：智能移动终端(比如手机、笔记本电脑、平板电脑等)、台式计算机、数字电视以及其他具备显示设备的终端。

本发明用于智能水务行业的通信系统包括采集终端、处理器和显示终端；所述采集终端、处理器和显示终端通信连接；所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看；提供了一种可应用于智能水务行业的具有较高的可靠性和灵活的扩展性的通信协议，解决了目前智能水务行业中智能设备使用的通信协议存在的有效载荷小、可靠性低的问题，节约了系统资源。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于智能水务行业的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括采集终端、处理器和显示终端；所述采集终端、处理器和显示终端通信连接；

所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，并将采集的所述水务数据发送至处理器；

处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库；

显示终端接收到水务数据查询指令时，解析所述查询指令，从所述水务数据库中提取并显示所述查询指令指向的水务数据，供用户查看。

2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述预设通信协议包括：帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

3.如权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，包括：

所述采集终端接收处理器基于所述预设通信协议发送的数据采集指令并解析，根据解析结果，读取所述预设通信协议；

通过读取所述预设通信协议，获取所述预设通信协议中命令码域的采集参数，基于获取的所述采集参数，所述采集终端执行水务数据的采集操作。

4.如权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述命名码域包括所述采集终端进行数据采集时所需的采集参数。

5.如权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述采集终端与处理器按照预设通信协议进行通信，在所述采集终端接收到数据采集指令时，采集水务数据，包括：

所述处理器基于所述预设通信协议获取所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和所述采集终端上的传感器参数；

基于获取的所述采集终端的设备基本信息、数据采集频率和传感器参数，生成所述数据采集指令，并将生成的所述数据采集指令发送至所述采集终端；

所述采集终端接收并解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令包含的数据采集频率和传感器参数，执行水务数据采集操作。

6.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述处理器对采集终端发送的所述水务数据进行数据处理，得到数据处理后的水务数据并存储至水务数据库，包括：

所述处理器接收所述水务数据，识别所述水务数据的数据类型；

根据识别出的所述数据类型，获取与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则；

按照与所述数据类型相匹配的预设数据转换规则，对所述水务数据进行格式转换，并将格式转换后的水务数据存储至分布式水务数据库中。

7.如权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述水务数据包括：水源数据、供水数据、水务营收数据、管道状态数据、用户用水到污水处理数据以及输水管道地理信息。

8.如权利要求1至7任一项所述的通信系统，其特征在于，所述处理器接收用户通过客户端发送的配置指令，执行所述预设通信协议的配置操作。

9.如权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述处理器执行所述预设通信协议的配置操作包括：

按照通信协议格式，配置组成所述预设通信协议的字段名称、字段大小和字段内容；

按照各字段的组合顺序，将配置的所述字段组合成所述预设通信协议；

其中，所述组合顺序按照字段排列的由先至后包括：

帧头域、帧长度域、类型/数据方向域、命令码域、发送端地址长度域、发送端地址域、接收端地址长度域、接收端地址域、有效数据域、CRC16校验域和帧尾域。

10.如权利要求9所述的通信系统，其特征在于，所述命令码域的字段内容包括：

0x00：获取所述采集终端的设备基本信息；

0x01：启动所述采集终端对应的设备；

0x02：停止所述设备；

0x03：设置所述采集终端中采集板RTC时间；

0x04：设置所述采集板经纬度；

0x05：设置所述采集终端中传感器x的采集频率，其中：所述采集频率的单位为秒；

0x06：设置所述传感器x的采集量y阈值；

0x07：获取所述采集终端对应的设备电压；

0x08：获取所述传感器x的状态信息；

0x09：获取所述传感器x的时间为yymmddhhmmss；时间长度为xx条的数据；其中，所述yymmddhhmmss表示获取的时间格式为：年月日时分秒，且每个时间度量单位占用的数据长度为2bit；

0x0A：获取所述传感器x的采集量y的信息；其中，所述x值由所述传感器x的ID域指定；所述采集量y由选择域指定；

0x0B：获取所述采集板当前RTC时间；

0x0C：获取所述采集板当前经纬度；

0x0D：获取当前采集板采集频率；

0X0E：设置所述采集终端中的传感器类型；

0xC0：所述处理器中的检测板设置采集时间并启动所述采集终端对应的设备后，所述采集板主动向所述检测板发送数据帧的命令码。