CN112147562A - 一种基于蓝牙通讯帧的校表方法、系统及校表装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，包括接收电表侧根据预设规则发送的累计脉冲对应自定义帧；对自定义帧进行校验；根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。同时公开了相应的系统及装置。本发明传输累计脉冲对应的自定义帧，并根据校验结果将自定义帧转换成脉冲数据，通过脉冲数据的累计，实现适用于新物联电能表的误差校准。

Description

一种基于蓝牙通讯帧的校表方法、系统及校表装置
技术领域
本发明涉及一种基于蓝牙通讯帧的校表方法、系统及校表装置，属于电能表校验领域。
背景技术
基于多芯方案的物联电能表，各模块间传统的通讯方式是通过电脉冲信号的弱电端子实现，在校表时，通过通讯线束进行脉冲累计，最后将累计的脉冲数据与标准源之间的标准脉冲数据的差值进行误差校准。目前最新的物联电能表各模块间采用蓝牙通讯，传统的校表方式无法适用新的物联电能表。
发明内容
本发明提供了一种基于蓝牙通讯帧的校表方法、系统及校表装置，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，包括，
接收电表侧根据预设规则发送的累计脉冲对应自定义帧；
对自定义帧进行校验；
根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；
将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。
预设规则为，
响应于电表侧累计脉冲数量超过数量阈值、或距离上一次发送自定义帧的时长超过时间阈值，电表侧发送与累计脉冲对应的自定义帧。
自定义帧包括帧号、本帧脉冲个数、发出脉冲的电表地址、末帧应答标志和帧校验码；其中，本帧脉冲个数为上一次自定义帧发送到本次自定义帧发送之间累计的脉冲数量，帧号为对应累计脉冲中第一个脉冲的序号。
对自定义帧进行校验的过程为，
计算本次自定义帧帧号与上一次自定义帧帧号的差值；
响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数一致，则校验通过；
响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数不一致，则校验不通过。
根据多重校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据，具体过程为，
响应于多重校验结果通过，将自定义帧转换成与自身本帧脉冲个数一致的高电平；
响应于多重校验结果不通过，将自定义帧转换成自身帧号与上一次自定义帧帧号差值一致的高电平。
一种基于蓝牙通讯帧的校表系统，包括，
接收模块：接收电表侧根据预设规则发送的自定义帧；
校验模块：对自定义帧进行校验；
转换模块：根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；
发送模块：将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。
一种基于蓝牙通讯帧的校表装置，包括累计控制器和若干转换控制器；
所有转换控制器均连接累计控制器，转换控制器内装载有一个或多个程序，一个或多个程序包括用于执行基于蓝牙通讯帧的校表方法的指令；
转换控制器还连接有若干蓝牙模块，转换控制器连接的蓝牙模块与待校电表的蓝牙模块通信。
本发明所达到的有益效果：1、本发明传输累计脉冲对应的自定义帧，并根据校验结果将自定义帧转换成脉冲数据，通过脉冲数据的累计，实现适用于新物联电能表的误差校准；2、本发明在电表侧进行脉冲累计，进一步降低丢脉冲现象；3、本发明的自定义帧包括帧号和本帧脉冲个数，在丢脉冲的情况下，通过帧号和本帧脉冲个数，可有效进行脉冲恢复，保证了校表的准确性。
附图说明
图1为校表流程对比图；
图2为自定义帧结构图；
图3为自定义帧发送流程；
图4为校表装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
新的物联电能表中蓝牙模块通过UART口与MCU连接，可以实现蓝牙模块与MCU之间的全双工数据传输。传统电表的校表流程如图1中的实线部分，即校表装置（图中的台体）通过电脉冲或者光脉冲进行脉冲累计；对于新的物联电能表，在传统流程的基础上进行了适当的改进，即图1中的虚线部分，具体流程如下：
先进行初始化：通过广播方式校表装置与各电表建立连接，并逐个设定蓝牙模块的发射功率至最低档，协商工作频段等参数，防止不同表位间及校表装置间的同频干扰。校表装置的蓝牙模块分别与每一块电表的蓝牙模块完成配对，整个校表过程不再断开，校表装置的蓝牙模块始终处于接收等待状态，电表蓝牙模块只能接收指定的蓝牙参数配置命令，对于其余命令不再响应。
然后进行基于蓝牙通讯帧的校表，具体包括电表侧方法和校表装置侧方法；其中，
电表侧方法：累计电表发出的脉冲，响应于满足预设规则，向校表装置侧发送自定义帧。
当电表在最大电流下工作时，每120ms就会产生一个脉冲信号，如果使用传统通讯帧方式对每一个脉冲信号都进行帧发送，那么必然存在因发送不及时而导致的丢脉冲现象，因此在电表侧进行脉冲累计，达到预设规则后发送响应的自定义帧，降低丢脉冲现象。
预设规则为：响应于电表侧累计脉冲数量超过数量阈值（一般为5）、或距离上一次发送自定义帧的时长超过时间阈值（最大超时时间2秒），电表侧发送与累计脉冲数量对应的自定义帧。
如图2所示，自定义帧包括起始字符、帧号、本帧脉冲个数、发出脉冲的电表地址、末帧应答标志、帧校验码和结束字符；其中，起始字符为帧头，帧头为0x68；帧校验码和结束字符为帧尾，帧尾为0x16；发出脉冲的电表地址为6个字节；本帧脉冲个数为上一次自定义帧发送到本次自定义帧发送之间累计的脉冲数量，最大支持1个字节（255）个脉冲；帧号为对应累计脉冲中第一个脉冲的序号，序号从0开始累计，并一直累计到该校正点的脉冲统计结束；末帧应答标志用以表示该帧是否为校正点的最后一帧，是否需要应答；帧校验码用以对帧进行校验。
校表装置侧方法如下：
1）接收电表侧根据预设规则发送的自定义帧。
2）根据帧校验码，对自定义帧进行合法性校验。
3）响应于合法性校验通过，则进行自定义帧内容校验。
具体如下：计算本次自定义帧帧号与上一次自定义帧帧号的差值；响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数一致，则校验通过；响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数不一致，则校验不通过。
4）根据内容校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据。
具体如下：响应于多重校验结果通过，将自定义帧转换成与自身本帧脉冲个数一致的高电平；响应于多重校验结果不通过，将自定义帧转换成自身帧号与上一次自定义帧帧号差值一致的高电平。
在丢脉冲的情况下，通过帧号和本帧脉冲个数，可有效进行脉冲恢复，保证了校表的准确性。
4）将脉冲数据发送至累计控制器进行脉冲累计，用以实现误差校准。
如图3所示，对一个校正点进行校准时，电表侧根据预设规则沿时间顺序会发送若干自定义帧，对自定义帧处理如上所述，若自定义帧不是末帧，则校表装置无需发送应答给电表侧，若自定义帧是末帧，则校表装置需发送应答给电表侧，若电表侧没有收到应答，将启用重发机制，最多重发3次。
当脉冲累计结束（即所有帧发送结束），将累计值与源表的标准值比较，进行响应的校准补偿即可完成校正点的误差校准，当电表所有校正点都校正成功，则返回校正结果并退出校表模式。
上述方法传输累计脉冲对应的自定义帧，并根据校验结果将自定义帧转换成脉冲数据，通过脉冲数据的累计，实现适用于新物联电能表的误差校准；同时上述方法在电表侧进行脉冲累计，进一步降低丢脉冲现象；在丢脉冲的情况下，通过帧号和本帧脉冲个数，可有效进行脉冲恢复，保证了校表的准确性。
上述方法相对应的软件系统，即基于蓝牙通讯帧的校表系统，包括，
接收模块：接收电表侧根据预设规则发送的自定义帧；
校验模块：对自定义帧进行校验；
转换模块：根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；
发送模块：将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。
由于上述方法在传统的方法中增加了自定义帧转换，因此在现有的校表装置上也需进行适当的改进，将现有校表装置的通信模块改成蓝牙模块，同时增设转换控制器；具体如图4所示，基于蓝牙通讯帧的校表装置，包括累计控制器和若干转换控制器。
所有转换控制器均连接累计控制器，转换控制器内装载有一个或多个程序，一个或多个程序包括用于执行校表装置侧方法的指令；转换控制器还连接有若干蓝牙模块，转换控制器连接的蓝牙模块与待校电表的蓝牙模块通信。
转换控制器通过6路USART串口分别与6个蓝牙模块相连接，TXD为转换控制器的USART发送引脚，与蓝牙模块USART的RXD连接，Vcc为蓝牙模块的电源引脚，由转换控制器控制每个蓝牙模块的上下电，其中Px_Meterx_Com1为脉冲发送管脚，连接至累计控制器，累计控制器与转换控制器通过I2C总线相连，以完成数据的交换。这里只举例6路蓝牙模块，通过扩展该转换控制器形成转换控制器簇就可以完成96表位的校表装置的改造。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行基于蓝牙通讯帧的校表方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行基于蓝牙通讯帧的校表方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，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，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，其特征在于：包括，
接收电表侧根据预设规则发送的累计脉冲对应自定义帧；
对自定义帧进行校验；
根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；
将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，其特征在于：预设规则为，
响应于电表侧累计脉冲数量超过数量阈值、或距离上一次发送自定义帧的时长超过时间阈值，电表侧发送与累计脉冲对应的自定义帧。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，其特征在于：自定义帧包括帧号、本帧脉冲个数、发出脉冲的电表地址、末帧应答标志和帧校验码；其中，本帧脉冲个数为上一次自定义帧发送到本次自定义帧发送之间累计的脉冲数量，帧号为对应累计脉冲中第一个脉冲的序号。
4.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，其特征在于：对自定义帧进行校验的过程为，
计算本次自定义帧帧号与上一次自定义帧帧号的差值；
响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数一致，则校验通过；
响应于差值与本次自定义帧的本帧脉冲个数不一致，则校验不通过。
5.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙通讯帧的校表方法，其特征在于：根据多重校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据，具体过程为，
响应于多重校验结果通过，将自定义帧转换成与自身本帧脉冲个数一致的高电平；
响应于多重校验结果不通过，将自定义帧转换成自身帧号与上一次自定义帧帧号差值一致的高电平。
6.一种基于蓝牙通讯帧的校表系统，其特征在于：包括，
接收模块：接收电表侧根据预设规则发送的自定义帧；
校验模块：对自定义帧进行校验；
转换模块：根据校验结果，将自定义帧转换成相应的脉冲数据；
发送模块：将脉冲数据发送至累计控制器侧进行脉冲累计，用以实现误差校准。
7.一种基于蓝牙通讯帧的校表装置，其特征在于：包括累计控制器和若干转换控制器；
所有转换控制器均连接累计控制器，转换控制器内装载有一个或多个程序，一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至5所述的方法中的任一方法的指令；
转换控制器还连接有若干蓝牙模块，转换控制器连接的蓝牙模块与待校电表的蓝牙模块通信。
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