CN110017878A - 一种基于m-bus总线的水表装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于M‑BUS总线的水表装置及方法，包括智能水表和集中控制器两部分组成，智能水表和集中控制器之间采用M‑BUS总线连接；作为从站的所述智能水表包括第一MCU；作为主站的所述集中控制器包括第二MCU；所述智能水表中包括用于运行在所述第一MCU上的应答模块，所述集中控制器中包括用于运行在所述第二MCU上的发起模块；所述应答模块和发起模块用于来让所述集中控制器发起与所述智能水表的通信，并使得所述应答模块进行相应的应答。有效避免了现有技术中M‑bus总线的利用率不高、集中控制器无法实时获知智能水表，特别是阀门的状态并无法确认智能水表执行的处理是否正确的缺陷。

Description

一种基于M-BUS总线的水表装置及方法

技术领域

本发明属于属于水表技术领域，也属于M-BUS总线技术领域，具体涉及一种基于M-BUS总线的水表装置及方法。

背景技术

水表，是测量水流量的仪表，大多是水的累计流量测量，起源于英国，水表的发展已有近二百年的历史。

发展到现在水表就进入了智能水表的时代，目前，国内智能水表装置，多采用RS485和M-Bus协议进行控制，其中采用RS485总线协议来控制的水表装置在应用过程中存在以下问题：

1.RS485的通讯设备容量少，理论上最多容许接入量不超过128个设备，这显然不是用以楼宇为节点的多用户容量要求；

2.RS485的通讯速率低，并且其速率与通讯距离有直接关系，当达到数百米以上通讯距离时，其可靠通讯速率<1200bps，这使得大量节点的抄表速度非常低；

3.RS485方式不能给下接设备供电，设备需要单独解决供电问题；

4.以RS485构成的网络只能以串行布线，不能构成星形等任意分支，而串行布线对于小区的实际布线设计及施工造成很大难度，不遵循串行布线规则又将大大降低通讯的稳定性，并且由于RS485自身的电性能决定了其在实际工程应用中稳定性较差，并且多节点、长距离的调试需要对线路进行阻抗匹配等调试工作，大量安装时调试工作复杂。

这样使用M-bus总线协议来控制的水表装置，其具有接线方便，传输距离远，带载能力较强，节省人力、材料投入的优点，使得使用M-bus总线协议来控制的水表装置得到了越来越广泛的应用，目前使用M-bus总线协议来控制的水表装置普遍采取的都是主从结构，具体而言为：

使用M-bus总线协议来控制的水表装置包括智能水表和集中控制器两部分组成，智能水表和集中控制器之间采用M-BUS总线连接，智能水表硬件电路含有单片机、阀门控制电路、M-BUS从站发送电路、M-BUS从站接收电路，集中控制器硬件电路含有单片机、显示电路、M-BUS主站发送电路、M-BUS主站接收电路。

所述M-BUS主站接收电路与M-BUS从站发送电路连接在M-BUS总线的一根总线上，所述M-BUS主站发送电路与M-BUS从站接收电路连接在M-BUS总线的另一根总线上，而现有的该使用M-bus总线协议来控制的水表装置在具体运用时，却仅仅只是让所述集中控制器通过所述M-BUS主站发送电路经由M-BUS总线对所述智能水表的M-BUS从站接收电路传输起始信息，然后单独由所述智能水表根据接收到的起始信息来进行处理，这样的处理方式就像：集中控制器把购水量输入到智能水表，智能水表即自动开阀门供水，在用户用水过程中，智能水表中的单片机自动核减用水量，所购水量用尽时，智能水表自动关阀门断水；这样在处理前后并未由集中控制器参与，导致了M-bus总线的利用率不高，集中控制器无法实时获知智能水表，特别是阀门的状态并无法确认智能水表执行的处理是否正确。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于M-BUS总线的水表装置及方法，有效避免了现有技术中M-bus总线的利用率不高、集中控制器无法实时获知智能水表，特别是阀门的状态并无法确认智能水表执行的处理是否正确的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于M-BUS总线的水表装置及方法的解决方案，具体如下：

一种基于M-BUS总线的水表装置，包括智能水表和集中控制器两部分组成，智能水表和集中控制器之间采用M-BUS总线连接；

作为从站的所述智能水表包括第一MCU；

作为主站的所述集中控制器包括第二MCU；

所述智能水表中包括用于运行在所述第一MCU上的应答模块，所述集中控制器中包括用于运行在所述第二MCU上的发起模块；

所述应答模块和发起模块用于来让所述集中控制器发起与所述智能水表的通信，并使得所述应答模块进行相应的应答。

所述智能水表还包括阀门控制电路，所述第一MCU和阀门控制电路连接，所述阀门控制电路与设置在水管上的阀门连接，所述阀门控制电路用于控制所述阀门的开启与关闭。

所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的M-BUS从站接收电路和M-BUS从站发送电路；

所述集中控制器还包括与所述第二MCU连接的M-BUS主站发送电路和M-BUS主站接收电路；

所述M-BUS主站接收电路与M-BUS从站发送电路连接在M-BUS总线的一根总线上，所述M-BUS主站发送电路与M-BUS从站接收电路连接在M-BUS总线的另一根总线上。

所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的流量传感器，所述流量传感器设置在所述水管里并用于测试所述水管中的水流量。

所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的第一存储器，所述第一存储器存储有应答模块。

所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的第一显示器。

所述智能水表还包括运行在所述第一MCU上的计量模块，所述计量模块存储在所述第一存储器中。

所述集中控制器还包括与所述第二MCU连接的第二存储器和第二显示器，所诉第二存储器中存储有发起模块；

所述智能水表和所述集中控制器分别由第一电源和第二电源供电，所述第一电源和第二电源能够是一次性锂电池。

所述基于M-BUS总线的水表装置的方法，步骤如下：

步骤1：在每次所述智能水表和集中控制器的通信时，均先由所述集中控制器的发起模块通过所述M-BUS主站发送电路发送请求消息经由M-BUS总线而发送到所述智能水表的M-BUS从站接收电路；

步骤2：所述智能水表获得该请求消息后，应答模块就对该请求消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出对应的处理并通过所述M-BUS从站发送电路发送答复消息经由M-BUS总线而发送到所述集中控制器的M-BUS主站接收电路。

所述请求消息能够是请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息，所述智能水表获得该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息后，应答模块就对该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出开启阀门或者关闭阀门的处理并通过所述M-BUS从站发送电路发送阀门已开启的答复消息或者阀门已关闭的答复消息经由M-BUS总线而发送到所述集中控制器的M-BUS主站接收电路。

另外，所述流量传感器实时把采集到水管中的流量信号转化成表示流量的数字量，并把该数字量实时发送到所述智能水表中，这样所述计量模块就实时统计这些数字量得到用户实时的用水量，该用水量实时的存储在第一存储器中；

所述集中控制器的发起模块能够定时的对所述智能水表发送请求用水量的消息，这样所述智能水表再接收到该请求用水量的消息后，应答模块就能把用户现时的用水量发送到所述集中控制器中。

所述请求开启阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述请求关闭阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已开启的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已关闭的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：

帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H。

本发明的有益效果如下所示：

本发明提供的这种基于M-BUS总线的水表装置及方法，在用水量处理前后能由集中控制器参与使得M-bus总线的利用率高、集中控制器能实时获知智能水表，特别是阀门的状态并能确认智能水表执行的处理是否正确。

附图说明

图1是基于M-BUS总线的水表装置示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

本实施例提供了一种如图1所示的基于M-BUS总线的水表装置，包括智能水表和集中控制器两部分组成，智能水表和集中控制器之间采用M-BUS总线连接；作为从站的智能水表包括第一MCU；第一MCU可以是单片机、微控制器、ARM处理器或者DSP处理器；作为主站的集中控制器包括第二MCU；第二MCU可以是单片机、微控制器、ARM处理器或者DSP处理器；智能水表中包括用于运行在第一MCU上的应答模块，集中控制器中包括用于运行在第二MCU上的发起模块；应答模块和发起模块用于来让集中控制器发起与智能水表的通信，并使得应答模块进行相应的应答。智能水表还包括阀门控制电路，第一MCU和阀门控制电路连接，阀门控制电路与设置在水管上的阀门连接，阀门控制电路用于控制阀门的开启与关闭。智能水表还包括与第一MCU连接的M-BUS从站接收电路和M-BUS从站发送电路；集中控制器还包括与第二MCU连接的M-BUS主站发送电路和M-BUS主站接收电路；M-BUS主站接收电路与M-BUS从站发送电路连接在M-BUS总线的一根总线上，M-BUS主站发送电路与M-BUS从站接收电路连接在M-BUS总线的另一根总线上。这样集中控制器与智能水表之间就能基于M-BUS总线协议进行信息交互。智能水表还包括与第一MCU连接的流量传感器，流量传感器设置在水管里并用于测试水管中的水流量。智能水表还包括与第一MCU连接的第一存储器，第一存储器能够是闪存，第一存储器存储有应答模块。智能水表还包括与第一MCU连接的第一显示器，第一显示器能够是触摸屏或者液晶屏。智能水表还包括运行在第一MCU上的计量模块，计量模块存储在第一存储器中。集中控制器还包括与第二MCU连接的第二存储器和第二显示器，第二存储器能够是闪存，第二显示器能够是触摸屏或者液晶屏，所诉第二存储器中存储有发起模块；智能水表和集中控制器分别由第一电源和第二电源供电，第一电源和第二电源能够是一次性锂电池，一次性锂电池具有能量高、寿命长、耐漏液的优点。

基于M-BUS总线的水表装置的方法，步骤如下：

步骤1：在每次智能水表和集中控制器的通信时，均先由集中控制器的发起模块通过M-BUS主站发送电路发送请求消息经由M-BUS总线而发送到智能水表的M-BUS从站接收电路，以此让智能水表获得该请求消息；请求消息能存储在第一存储器中；

步骤2：智能水表获得该请求消息后，应答模块就对该请求消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出对应的处理并通过M-BUS从站发送电路发送答复消息经由M-BUS总线而发送到集中控制器的M-BUS主站接收电路，以此让集中控制器获得该答复消息。答复消息也能存储在第二存储器中。

请求消息能够是请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息，智能水表获得该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息后，应答模块就对该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出开启阀门或者关闭阀门的处理并通过M-BUS从站发送电路发送阀门已开启的答复消息或者阀门已关闭的答复消息经由M-BUS总线而发送到集中控制器的M-BUS主站接收电路。另外，流量传感器实时把采集到水管中的流量信号转化成表示流量的数字量，并把该数字量实时发送到智能水表中，这样计量模块就实时统计这些数字量得到用户实时的用水量，该用水量实时的存储在第一存储器中；该用水量还能发送到第一显示器进行显示；集中控制器的发起模块能够如每隔3秒-5秒的时间间隔来定时的对智能水表发送请求用水量的消息，这样智能水表再接收到该请求用水量的消息后，应答模块就能把用户现时的用水量作为答复消息发送到集中控制器中，这样发起模块就能把该用水量与事先存储在第二存储器中的用户的购水量进行比较，若该用水量不小于购水量，发送模块就发送请求关闭阀门的消息到智能水表中。该用水量也能发送到第二显示器中显示。

所述请求开启阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述请求关闭阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已开启的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已关闭的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：

帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H。

为了达到对答复消息在另外的地方进行实时监控的目的，所述第二MCU往往连接有CDMA模块来把传递来的答复消息传递到与CDMA网络连接的配置给监控人员的监控设备中进行显示，所述监控设备能够是PC机或者笔记本电脑，但是在实际运用中，运用CDMA网络执行答复消息传递期间里均只能在该CDMA网络里进行信息传递，如果由于搬迁或者本身所处地点的距离大小的水平，运用CDMA网络进行答复消息传递的第二MCU和监控设备在不远的距离，就像在ZigBee网络的信号传递的范畴里之际，在运用CDMA网络的期间里，连接有CDMA模块的第二MCU不能主动的启动ZigBee网络来便利高效的传递答复消息这样的大量的信息流，却是依然运用现有的CDMA网络执行传递；在现有的CDMA网络的信息传递速度不高之际，传递答复消息这样的大量的信息流不快，该大量的信息流传递速度低，不利于监控人员监控。

也就是说，实时运用CDMA网络执行答复消息传递的第二MCU和监控设备，在了解彼此在不远的距离之际的条件下，如果第二MCU与监控设备间依然运用现有的CDMA网络执行答复消息的传递，在传递须实时传递的答复消息这样的大量的信息流之际会遭致CDMA网络的传递速度的约束，而使得传递答复消息这样的大量的信息流不快，传递速度不高；面对此类缺陷，经过改进提出改进型的信息传递方法，也就是第二MCU和监控设备运用CDMA网络执行信息传递，在了解彼此在不远的距离，就像在ZigBee网络的信号传递的范畴里之际，经由中间设备或彼此执行第二MCU和监控设备的性能协调来于第二MCU和监控设备间构造一ZigBee子网，在所述ZigBee子网里彼此不经由CDMA网络而执行答复消息传递，执行单对单的答复消息传递来传递所须实时传递的答复消息这样的大量的信息流，于是能够改善答复消息传递速度。

具体而言，该改进的方法说明如下：

所述第二MCU连接有CDMA模块，能够把传递来的答复消息传递到与CDMA网络连接的配置给监控人员的监控设备中进行显示，所述监控设备能够是PC机或者笔记本电脑，所述第二MCU还连接有ZigBee模块一，所述与CDMA网络连接的配置给监控人员的监控设备也连接有ZigBee模块二，这样，所述传递到第二MCU中的答复消息传递到所述配置给监控人员的监控设备的方法包括：

S1-1：所述第二MCU与配置给监控人员的监控设备经由CDMA网络运用实时传递的方法执行答复消息的传递；

这里，所述第二MCU还与闪存连接，初始时，第二MCU和配置给监控人员的监控设备运用实时信息传递的模式，就像经由CDMA网络来执行第二MCU把所述答复消息传递至配置给监控人员的监控设备；在此期间，第二MCU和配置给监控人员的监控设备都须运用CDMA网络的信息传递速度来执行第二MCU把所述答复消息传递至配置给监控人员的监控设备；

S1-2：所述第二MCU判定可以经由ZigBee子网一同所述配置给监控人员的监控设备执行答复消息的传递后，构造所述第二MCU和所述配置给监控人员的监控设备间面向所述ZigBee子网一的信息链接；

因为遭致CDMA网络的信息传递速度的约束，第二MCU和配置给监控人员的监控设备间信息传递速度常常很低，答复消息传递常常失败；第二MCU能够周期性或者随机的判定有没有能够经由其它的ZigBee子网和配置给监控人员的监控设备执行答复消息的传递，如果判定可以经由就像ZigBee子网一和配置给监控人员的监控设备执行答复消息传递后，能够构造第二MCU和配置给监控人员的监控设备间面向ZigBee子网一的信息链接。

本发明的对应方法里，所述判定可以经由ZigBee子网一和配置给监控人员的监控设备执行答复消息传递能够为：第二MCU侦听得到第二MCU和配置给监控人员的监控设备位于不远的距离，就像在ZigBee网络的信号传递的范畴里，就构造第二MCU和配置给监控人员的监控设备间面向ZigBee子网一的信息链接。第二MCU和配置给监控人员的监控设备经由所述信息链接来不经由CDMA网络而径直执行答复消息的传递；明显的，在构造所述信息链接的期间，第二MCU和配置给监控人员的监控设备还能够持续经由CDMA网络执行答复消息的传递。

S1-3：在所述第二MCU须把要传递的答复消息经由实时的答复消息传递的模式传递至所述配置给监控人员的监控设备之际，所述第二MCU把一些所述答复消息经由所述信息链接传递至所述配置给监控人员的监控设备；

所述第二MCU和配置给监控人员的监控设备顺利构造面向ZigBee子网一的信息链接后，在第二MCU须把要传递的答复消息经由CDMA网络传递至配置给监控人员的监控设备之际，第二MCU能够把要传递的答复消息里的一些经由新构造的信息链接传递至配置给监控人员的监控设备，而另外的答复消息经由CDMA网络传递；或者亦能够所有的答复消息经由新构造的信息链接传递至配置给监控人员的监控设备。

自然，该改进的信息传递方法里还能够包括，在配置给监控人员的监控设备须把要传递的答复消息经由实时的答复消息传递的模式传递至第二MCU之际，配置给监控人员的监控设备能够把一些答复消息经由信息链接传递至所述第二MCU。

该改进的信息传递方法，在第二MCU和配置给监控人员的监控设备经由CDMA网络运用实时的答复消息传递的模式执行答复消息传递的期间里，如果判定可以经由ZigBee子网一执行答复消息传递后，第二MCU和配置给监控人员的监控设备间构造面向ZigBee子网一的信息链接，且经由所述信息链接执行答复消息的传递，这样能够不遭致CDMA网络的信息传递速度的约束，改善答复消息传递速度和性能，降低了实时的大量的答复消息传递的时长，改善监控设备的获取答复消息的性能，提高监控水平。

该改进的信息传递方法，所述的ZigBee子网一能够是ZigBee自组网，包括第二MCU和配置给监控人员的监控设备间径直执行答复消息传递的直通网。

用ZigBee子网示例，所述的直通网能够为第二MCU把己身充当自组网设备和配置给监控人员的监控设备组成的ZigBee自组网。

该改进的信息传递方法，第二MCU判定可以经由ZigBee子网一和配置给监控人员的监控设备执行答复消息传递后，构造第二MCU和配置给监控人员的监控设备间面向ZigBee子网一的信息链接，能够包括：

第二MCU获取配置给监控人员的监控设备传递的配置给监控人员的监控设备的坐标信息，若判定侦听到配置给监控人员的监控设备位于ZigBee子网一的信号传递的范畴里，就是配置给监控人员的监控设备提供ZigBee子网一，且启动答复消息传递方法一；就像第二MCU把ZigBee自组网的模式功能启动，为配置给监控人员的监控设备构建ZigBee自组网，且并发的启动己身的ZigBee通信模块，接着告知配置给监控人员的监控设备亦启动答复消息传递方法一，也就是把ZigBee自组网的模式功能启动，且和配置给监控人员的监控设备构造信息链接；构造信息链接的期间能够依照已有的方法来进行；所述配置给监控人员的监控设备上设置着GPS模块，所述配置给监控人员的监控设备的处理器与GPS模块连接。

还有就是，第二MCU获取到的配置给监控人员的监控设备的坐标信息能够为配置给监控人员的监控设备在侦听到监控人员的操作符合设定的激活条件后，朝第二MCU传递的。所述的激活条件包括侦听到用户将要传递的答复消息的容量高于设定的临界数的答复消息，就像监控人员按压要获取答复消息的按钮；配置给监控人员的监控设备在侦听到监控人员按压要获取答复消息的按钮后，自动朝第二MCU传递其己身的坐标信息。

第二MCU获取到的配置给监控人员的监控设备的坐标信息还可以是配置给监控人员的监控设备在获取到第二MCU传递的、用于获取配置给监控人员的监控设备对应的坐标信息的请求后，向第二MCU传递的；详细而言，第二MCU自动朝配置给监控人员的监控设备传递获取坐标信息的指令，配置给监控人员的监控设备凭借该指令获得自身的坐标信息并传递至第二MCU。

上述方法实施例中，所述的ZigBee子网一还可以包括第二MCU与配置给监控人员的监控设备之间通过中间节点进行答复消息传递的ZigBee子网网络，例如wif网络。当第二MCU与配置给监控人员的监控设备均位于第三方所提供的wifi信号传递的范畴内时，第二MCU与配置给监控人员的监控设备可以通过接入该第三方提供的wifi网络建立信息链接。

该改进的信息传递方法，第二MCU判定可以经由ZigBee子网一和配置给监控人员的监控设备执行答复消息传递后，构造第二MCU和配置给监控人员的监控设备间面向ZigBee子网一的信息链接，能够包括：

第二MCU获取配置给监控人员的监控设备传递的ZigBee子网一的坐标信号，配置给监控人员的监控设备现下位于ZigBee子网一的信号传递的范畴里；第二MCU如果凭借坐标信号判定得到第二MCU一样位于ZigBee子网一的信号传递的范畴里，就和配置给监控人员的监控设备构造所述信息链接；详细而言，配置给监控人员的监控设备把它现下所在的ZigBee子网一的坐标信号传递到第二MCU，第二MCU凭借该坐标信号判定得到它亦位于该ZigBee子网一的信号传递的范畴里，就同配置给监控人员的监控设备构造信息链接。

详细而言，面向ZigBee子网一的答复消息传递的方法包括：

S2-1:第二MCU与配置给监控人员的监控设备运用CDMA网络传递答复消息；

详细而言，第二MCU与配置给监控人员的监控设备经由CDMA网络执行传递答复消息；

S2-2:第二MCU侦听至监控人员的操作符合设定的激活条件；

详细而言，第二MCU侦听到监控人员按压要获取答复消息的按钮；

S2-3:第二MCU获取己身的坐标信息；

详细而言，第二MCU上设置有GPS模块，所述GPS模块与第二MCU相连，这样第二MCU就可操纵该GPS模块来获得己身的坐标信息；

S2-4:第二MCU朝配置给监控人员的监控设备传递答复消息；

详细而言，第二MCU向配置给监控人员的监控设备传递答复消息能够是按序传递答复消息。

S2-5:配置给监控人员的监控设备获取第二MCU的信息，且凭借配置给监控人员的监控设备自身的坐标信息，判定是不是启动己身的ZigBee通信模块；

详细而言，配置给监控人员的监控设备获取第二MCU的信息，且获取配置给监控人员的监控设备的坐标信息；对比第二MCU与配置给监控人员的监控设备的坐标信息，如果判定得到它们在第二MCU启动的ZigBee通信模块可在答复消息传递的范畴里，就让配置给监控人员的监控设备启动己身的ZigBee通信模块。

S2-6:配置给监控人员的监控设备朝第二MCU传递回馈消息；

详细而言，配置给监控人员的监控设备向第二MCU传递回馈消息，所述回馈消息包括告知第二MCU它同配置给监控人员的监控设备在不远的距离且配置给监控人员的监控设备已启动ZigBee通信模块，还有配置给监控人员的监控设备的回馈信息。

S2-7:第二MCU启动己身的ZigBee通信模块；

详细而言，第二MCU获取到配置给监控人员的监控设备的回馈消息，启动第二MCU上的己身的ZigBee通信模块，且凭借配置给监控人员的监控设备的回馈信息试探同配置给监控人员的监控设备执行链接。

S2-8:第二MCU和配置给监控人员的监控设备就答复消息传递性能执行协商；

详细而言，第二MCU和配置给监控人员的监控设备在均启动了ZigBee通信模块的条件下，试探执行构造链路且执行答复消息传递性能协商。

S2-9:第二MCU要超配置给监控人员的监控设备传递答复消息，对该答复消息执行登记；

详细而言，第二MCU给配置给监控人员的监控设备传递答复消息之际，第二MCU用已构造的信息链路传递该答复消息。

S2-10:第二MCU经由构造的信息链接朝配置给监控人员的监控设备传递答复消息；

详细而言，第二MCU将该大型文件用已建立的wifi网络向配置给监控人员的监控设备传递。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于：包括智能水表和集中控制器两部分组成，智能水表和集中控制器之间采用M-BUS总线连接；

作为从站的所述智能水表包括第一MCU；

作为主站的所述集中控制器包括第二MCU；

所述智能水表中包括用于运行在所述第一MCU上的应答模块，所述集中控制器中包括用于运行在所述第二MCU上的发起模块；

所述应答模块和发起模块用于来让所述集中控制器发起与所述智能水表的通信，并使得所述应答模块进行相应的应答。

2.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括阀门控制电路，所述第一MCU和阀门控制电路连接，所述阀门控制电路与设置在水管上的阀门连接，所述阀门控制电路用于控制所述阀门的开启与关闭。

3.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的M-BUS从站接收电路和M-BUS从站发送电路；

所述集中控制器还包括与所述第二MCU连接的M-BUS主站发送电路和M-BUS主站接收电路；

所述M-BUS主站接收电路与M-BUS从站发送电路连接在M-BUS总线的一根总线上，所述M-BUS主站发送电路与M-BUS从站接收电路连接在M-BUS总线的另一根总线上。

4.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的流量传感器，所述流量传感器设置在所述水管里并用于测试所述水管中的水流量。

5.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的第一存储器，所述第一存储器存储有应答模块。

6.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括与所述第一MCU连接的第一显示器。

7.根据权利要求1所述的基于M-BUS总线的水表装置，其特征在于，所述智能水表还包括运行在所述第一MCU上的计量模块，所述计量模块存储在所述第一存储器中；

所述集中控制器还包括与所述第二MCU连接的第二存储器和第二显示器，所诉第二存储器中存储有发起模块；

所述智能水表和所述集中控制器分别由第一电源和第二电源供电，所述第一电源和第二电源能够是一次性锂电池。

8.一种基于M-BUS总线的水表装置的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：在每次所述智能水表和集中控制器的通信时，均先由所述集中控制器的发起模块通过所述M-BUS主站发送电路发送请求消息经由M-BUS总线而发送到所述智能水表的M-BUS从站接收电路；

步骤2：所述智能水表获得该请求消息后，应答模块就对该请求消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出对应的处理并通过所述M-BUS从站发送电路发送答复消息经由M-BUS总线而发送到所述集中控制器的M-BUS主站接收电路。

9.根据权利要求8所述的基于M-BUS总线的水表装置的方法，其特征在于，所述请求消息能够是请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息，所述智能水表获得该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息后，应答模块就对该请求开启阀门的消息或者请求关闭阀门的消息进行解析而得到解析结果，对符合格式的解析结果作出开启阀门或者关闭阀门的处理并通过所述M-BUS从站发送电路发送阀门已开启的答复消息或者阀门已关闭的答复消息经由M-BUS总线而发送到所述集中控制器的M-BUS主站接收电路；

另外，所述流量传感器实时把采集到水管中的流量信号转化成表示流量的数字量，并把该数字量实时发送到所述智能水表中，这样所述计量模块就实时统计这些数字量得到用户实时的用水量，该用水量实时的存储在第一存储器中；

所述集中控制器的发起模块能够定时的对所述智能水表发送请求用水量的消息，这样所述智能水表再接收到该请求用水量的消息后，应答模块就能把用户现时的用水量发送到所述集中控制器中。

10.根据权利要求9所述的基于M-BUS总线的水表装置的方法，其特征在于，所述请求开启阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述请求关闭阀门的消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为智能水表，该目的地的类型的值能够设定为字符T；

所述地址域表示该消息帧所发送到的智能水表的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该智能水表设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为04H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为四个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号和一个字节的阀门控制指令，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H；

所述校验码表示针对所述请求开启阀门的消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已开启的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是开启阀门的指令，所述开启阀门的指令的值能够设定为55H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H；

所述阀门已关闭的答复消息的消息帧格式按从头到尾的顺序依次为：

帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域、数据域、校验码和结束符；

所述帧起始符表示该消息帧是从该帧起始符起始的，所述帧起始符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为68H；

所述表类型表示该消息帧所发送到的目的地的类型，所述表类型的长度为一字节，该目的地的类型为集中控制器，该目的地的类型的值能够设定为字符S；

所述地址域表示该消息帧所发送到的集中控制器的标识，所述地址域的长度为七字节，所述地址域能够是给该集中控制器设定的唯一标识；

所述控制码表示该消息帧是针对阀门控制的标识，所述控制码的长度为两个字节，所述控制码的值能够设定为A017H；

所述数据长度域表示该消息帧的数据域的长度，所述数据长度域的长度为一个字节，所述数据长度域的值能够设定为05H；

所述数据域表示该消息帧的数据内容，所述数据域的长度为五个字节，所述数据域包括从头到尾顺序排列的如下内容：

两个字节的控制码、一个字节的序列号、一个字节的阀门控制指令和一个字节的阀门状态，该控制码为该消息帧的控制码，该序列号表示该消息帧发送的顺序编号，该阀门控制指令是关闭阀门的指令，所述关闭阀门的指令的值能够设定为99H，该阀门状态如果是开启状态，其值能够设定为01H，该阀门状态如果是关闭状态，其值能够设定为02H；

所述校验码表示针对所述阀门已开启的答复消息的消息帧的帧起始符、表类型、地址域、控制码、数据长度域和数据域形成的信息段的校验码，该校验码的长度为一个字节且该校验码为CRC-8校验码；

所述结束符表示该消息帧是在该结束符结束的，所述结束符的长度为一字节，所述帧起始符的值能够设定为16H。