CN113316032A - 一种用于智能水表转发的物联网发射方法、装置、发射机及系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于智能水表技术的领域，涉及一种用于智能水表转发的物联网发射方法、装置、发射机及系统，系统到达约定的抄表时间前自动激活，若系统没有通过外部事件激活，则查询系统参数，系统参数包括抄表时间和上传时间，在到达抄表时间时，启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接，获取所述智能水表的抄表数据；在到达上传时间时，启动通讯模组与上位机建立通讯连接，上传抄表数据。本申请省去升压电路后，同时解决了电磁干扰的问题，大大增加了表端电路计量的可靠性，提高智能水表的数据上传的效率。

Description

一种用于智能水表转发的物联网发射方法、装置、发射机及 系统

技术领域

本申请涉及智能水表技术的领域，尤其是涉及一种用于智能水表转发的物联网发射方法、装置、发射机及系统。

背景技术

智能水表在水计量行业中占有重要地位。随着全球水资源匮乏现象的加剧，水价的不断上涨，以及现代科学信息技术的不断发展进步，人们逐步认识到智能水表的重要作用。如今，智能水表的形式和种类趋于多样化发展，远传智能水表、电子智能水表、IC卡智能水表、以及超声波智能水表等逐渐出现在人们的视野当中，电子流量计在水计量中的应用也越来越广泛。其中，远传智能水表及其抄表系统的应用更是不可忽视。

相关技术中智能水表物联网发射机，通常利用GPRS技术发送下端设备的数据，供上级管理软件使用，上述方案仅仅适用于一般性场合，对恶劣环境的使用未作特别设计和要求。特别是在井下和地下这种物联网络信号不良的环境，物联网发射机的通讯可靠性大打折扣。此外，智能水表大多是总线制智能水表，如RS-485总线或者M-BUS总线，发射机均须携带总线抄表电路，由于发射机应用的环境基本不具备连接市电的条件，故此大多采用电池供电方案，这样就必须使用升压电路将电池电压升到抄表总线电路所需的工作电压，才能驱动抄表电路工作。

针对上述中的相关技术，发明人认为目前的智能水表与发射机之间受限于数据线连接，升压电路器件将直流电转换为直流电的过程中带有电磁干扰，容易出现造成通讯失败或计量出现误差，会影响智能水表的数据上传的效率。

发明内容

为了提高智能水表的数据上传的效率，本申请提供了一种用于智能水表转发的物联网发射方法、装置、发射机及系统。

第一方面，本申请提供的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，采用如下的技术方案：

该方法包括：

查询抄表时间和上传时间；

在到达抄表时间时，启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接，获取所述智能水表的抄表数据；

在到达上传时间时，启动通讯模组与上位机建立通讯连接，上传抄表数据。

通过采用上述技术方案，在用户需要抄表时，基于智能水表预先设置的抄表时间和上传时间，先利用第一蓝牙模组与智能水表建立蓝牙通讯连接，根据抄表时间获取智能水表的抄表数据，然后利用通讯模组根据上传时间将抄表数据上传至上位机，在现场应用时，解决了相关技术中受限于数据线连接必须将发射机安装在智能水表旁边的问题，发射机和智能水表可保持一定距离，确保蓝牙通讯正常即可；使用蓝牙通讯电路，省去传统的RS-485或M-BUS总线通讯电路所必需的升压电路，简化了电路架构，降低了成本，同时由于升压电路不可避免的会引入电磁干扰，本方案省去升压电路后，同时解决了电磁干扰的问题，大大增加了表端电路计量的可靠性，提高智能水表的数据上传的效率。

可选的，在查询抄表时间和上传时间的步骤之前还包括：

自定义系统参数，系统参数包括抄表时间和上传时间；

自定义抄表时间和上传时间；

自定义上传时间，则将自定义的上传时间之前第一预设时间定义为抄表时间；

自定义抄表时间，则将自定义的抄表时间之后第二预设时间定义为上传时间。

通过采用上述技术方案，发射机出厂时，发射机内部烧录的程序中包括默认的抄表时间和上传时间，则将该抄表时间和上传时间默认为上传时间，而在实际使用时用户还可以自定义发射机的抄表时间和上传时间，则用户设定的上传时间覆盖发射机默认的上传时间，上传时间和抄表时间均以自定义设置为准，自定义设置时需要满足抄表时间在上传时间之前，用户可以根据需要自由设定抄表时间的时间节点，以便做数据分析，在抄表时间获得抄表数据时，将抄表数据在预设时间之后通过通讯模组上传至上位机；若用户只定义了上传时间而没有定义抄表时间时，发射机在约定上传时间时启动，会在上传时间之前的预设时间获取抄表数据，然后在达到上传时间时再上传抄表数据；若用户仅仅自定义了抄表时间，而发射机出厂时也没有设置默认的上传时间，则发射机程序自定义抄表时间后的预定时间为上传时间；上述状况若用户仅仅自定义了抄表时间，发射机设置了默认上传时间，则会以默认的上传时间为准；用户自定义上传时间或者抄表时间的意义在于用户可以得到想要的时间节点周期的数据。

可选的，自定义上传时间，则将自定义的上传时间之前第一预设时间定义为抄表时间的步骤还包括：

若第一预设时间为零时，默认先抄表，再上传，此时抄表时间与上传时间相同。

通过采用上述技术方案，若第一预设时间为零，则在达到约定的上传时间时，发射机启动并且在这个上传时间时同时先抄表获取抄表数据，抄表数据获取的同时上传抄表数据，无需时间延迟；此外，也可以在获取完整的抄表数据后再上传；程序可基于需要灵活设置。

可选的，在查询抄表时间和上传时间之前还包括外部事件激活状态识别步骤：

接收到按键触发指令或蓝牙通讯指令时，处于激活状态，并执行查询抄表时间和上传时间的步骤；

否则处于休眠状态，执行查询抄表时间和上传时间的步骤，在达到抄表时间时触发抄表事件唤醒指令，处于唤醒状态，并执行启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接以获取所述智能水表的抄表数据；

在未达到抄表时间时，在达到上传时间时触发上传事件唤醒指令，处于唤醒状态，并执行启动通讯模组与上位机建立通讯连接以上传抄表数据；在未达到上传时间时，校准系统时间。

通过采用上述技术方案，在查询抄表时间和上传时间之前，发射机需要从休眠状态进入激活状态，激活的方式可以为按键触发指令或者蓝牙通讯指令，按键触发指令为人为按键触发激活开关，当人为按键触发激活开关时，发射机被激活，此外，当发射机接收到手机或其他终端设备的蓝牙通讯指令后，通过蓝牙通讯亦能激活发射机，发射机由休眠状态进入激活状态，激活后执行查询抄表时间和上传时间的步骤，若一直处于休眠状态没有被激活，则需要执行查询抄表时间和上传时间的步骤，在到达抄表时间时触发抄表事件唤醒指令，以唤醒软件系统使其处于唤醒状态，执行抄表动作获取抄表数据；如果没有达到抄表时间，则在达到上传时间时触发上传事件唤醒指令，同样可以唤醒软件系统使其处于唤醒状态，执行上传动作上传抄表数据，然后校准系统时间，若未达到上传时间，直接校准系统时间。上述方案基于用户的不同需求唤醒或激活发射机软件系统，使其执行相应的动作，其他事件可处于休眠状态，节约耗电量。

可选的，校准系统时间的步骤包括：

获取上位机接收的抄表数据的时间；

计算系统时间与上位机接收的抄表数据的时间之间的时间误差，并依据时间误差对发射机的系统时间进行校准。

通过采用上述技术方案，由于发射机上传抄表数据至上位机时，上位机的接收时间会出现与发射机的上传时间不一致的情况，为了保证上位机与发射机的时间一致，需要将上位机的时间作为基准，计算上位机的时间与发射机的系统时间的时间误差，将时间误差降低为零，以此使发射机的时间与上位机的时间保持一致，达到对发射机的系统时间进行校准的目的。上述方案，在上位机与多个发射机交互时，多个发射机均与上位机的系统时间保持一致，有利于协调上位机在不同的时间接收多个发射机的上传数据，以错开数据接收时间。

可选的，在校准系统时间的步骤之后还包括：

断开系统与电源模块的连接，进入休眠状态；

执行外部事件激活状态识别步骤。

通过采用上述技术方案，在上传抄表数据之后，将系统与电源模块断开，然后系统开始休眠，能节省电源模块的耗电量，处于休眠状态的发射机需要通过外部事件被激活才能进行查询抄表时间和上传时间。

可选的，每次抄表数据最多传输128个字节，通讯波特率为115200bps。

通过采用上述技术方案，通过优化通讯协议，严格控制抄表通讯时长，一般要求抄表通讯时长小于智能水表的表端工作时长的1/10，能尽量避免产生计量误差。

第二方面，本申请提供一种用于智能水表转发的物联网发射装置，采用如下的技术方案：

该装置包括：

存储器，存储有物联网发射程序；

处理器，所述处理器在运行物联网发射程序时执行上述方法的步骤。

通过采用上述技术方案，用户需要抄表时，智能水表会有预先设置的抄表时间和上传时间，先利用第一蓝牙模组根据抄表时间获取智能水表的抄表数据，然后利用通讯模组根据上传时间将抄表数据上传至上位机，在现场应用时，解决了相关技术中依赖于数据线连接必须将发射机安装在智能水表旁边的问题，发射机和智能水表可保持一定距离，确保蓝牙正常通讯即可；使用蓝牙通讯电路，省去传统的RS-485或M-BUS总线通讯电路所必需的升压电路，简化了电路架构，降低了成本，同时由于升压电路不可避免的会引入电磁干扰，本方案省去升压电路后，同时解决了电磁干扰的问题，大大增加了表端电路计量的可靠性，提高智能水表的数据上传的效率。

第三方面，本申请提供一种用于智能水表转发的物联网发射机，采用如下的技术方案：

该发射机包括：

电源模块、通讯模组、第一蓝牙模组以及上述所述的用于智能水表转发的物联网发射装置；

所述电源模块的第一输出端与通讯模组的第一输入端连接，所述电源模块的第二输出端与发射装置的第一输入端连接，所述电源模块的第三输出端与第一蓝牙模组的第一输入端连接，分别用于对通讯模组、第一蓝牙模组以及发射装置提供电源；

所述发射装置的第二输入端与第一蓝牙模组的第一输出端连接，用于通过第一蓝牙模组与第二蓝牙模组通讯连接并获取抄表数据；

所述通讯模组的第二输入端与发射装置的第一输出端连接，用于与上位机通讯连接并上传抄表数据。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，电源模块为整个发射机提供电力，智能水表上的抄表数据经过蓝牙通讯方式传输至发射装置，发射装置经过通讯模组将抄表数据上传至上位机，在整个过程中只需要利用蓝牙通讯来进行智能水表与物联网发射装置之间的数据传输，简化了电路架构，降低了成本，同时由于升压电路不可避免的会引入电磁干扰，提高了智能水表的数据传输的效率。

第四方面，本申请提供的一种用于智能水表转发的物联网发射系统，采用如下的技术方案：

该系统包括：

上位机，用于发出蓝牙通讯指令，并接收上传的抄表数据；

上述所述的用于智能水表转发的物联网发射机，用于接收上位机的蓝牙通讯指令，并基于蓝牙通讯指令与智能水表建立蓝牙连接接收抄表数据，或与上位建立通讯连接上传抄表数据；

智能水表，用于生成抄表数据并将抄表数据通过蓝牙通讯发送至发射机，所述智能水表包括智能水表本体，所述智能水表本体上设置有第二蓝牙模组，所述第二蓝牙模组用于与所述第一蓝牙模组蓝牙通讯连接。

通过采用上述技术方案，在上位机需要获取智能水表的数据时，第一蓝牙模组与第二蓝牙模组建立蓝牙通讯连接，智能水表的抄表数据经过蓝牙通讯传输至物联网发射机，物联网发射机获取抄表数据后，经过通讯模组将智能水表的数据上传至上位机。在上位机、发射机及智能水表构成的系统中，上位机可同时与多个发射机交互，在具备安装条件的环境下，发射机可通过蓝牙通讯方式同时与若干智能水表通讯，从而获得若干智能水表的抄表数据，省去了复杂的数据线连接，并且克服了安装位置的局限，此外，上位机对发射机可以通过一对多、发射机对智能水表也可以通过一对多的方式，两极扩展组建物联网，从而通过同等数量的上位机、发射机硬件通讯设备实现对更多智能水表的抄表数据的转发，进而提高通讯设备的利用率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在整个过程中只需要利用蓝牙通讯来进行智能水表与物联网发射装置之间的数据传输，简化了电路架构，降低了成本，同时由于升压电路不可避免的会引入电磁干扰，提高了智能水表的数据传输的效率；

2.计算上位机的时间与发射机的系统时间的时间误差，将时间误差降低为零，以此使上位机的时间与发射机的时间保持一致，达到对发射机的系统时间进行校准的目的。

附图说明

图1是本申请实施例一的一种用于智能水表转发的物联网发射系统的硬件构架示意图。

图2是本申请实施例二的一种用于智能水表转发的物联网发射系统的硬件构架示意图。

图3是本申请实施例三的一种用于智能水表转发的物联网发射系统的硬件构架示意图。

图4是本申请实施例一的一种用于智能水表转发的物联网发射方法的流程图。

图5是本申请实施例一及实施例二的一种用于智能水表转发的物联网发射方法的整体流程示意图。

图6是图5中的步骤S210的展开流程示意图。

图7是图5中的步骤S310的展开流程示意图。

图8是图5中的步骤S400的展开流程示意图。

图9是图5中的步骤S220的展开流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-9及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，本申请实施例公开一种用于智能水表转发的物联网发射系统，包括智能水表、上位机及发射机；智能水表与发射机之间通过蓝牙通讯连接，发射机与上位机之间可通过有线或无线通讯连接以进行数据交互。

智能水表，用于生成抄表数据并将抄表数据发送至发射机，智能水表包括水表本体，水表本体用于测量用户的用水量数据；水表本体连接有第二蓝牙模组，第二蓝牙模组包括独立蓝牙小模块，独立蓝牙小模块负责将蓝牙信号转换为适用于智能水表的总线信号。

上位机用于发送蓝牙通讯指令给发射机，或者用于接收发射机上传的抄表数据，上位机可以为手机、电脑及其他具有接收数据信号功能的接收端。

发射机用于接收上位机发送的蓝牙通讯指令，或者用于将智能水表的抄表数据转发至上位机，发射机包括电源模块、通讯模组、第一蓝牙模组和发射装置。

其中，发射装置包括存储器和处理器。

存储器存储有物联网发射程序，存储器包括cf闪存卡、sm闪存卡、sd闪存卡、xd闪存卡、mmc闪存卡和微硬盘等具有存储功能的硬件；

处理器用于运行物联网发射程序，以保证智能水表数据的正常抄送，处理器包括单片机、MCU、中央处理器以及其他芯片等，一般使用32位低功耗单片机。

基于发射装置与第一蓝牙模组的集成方式，提供以下几种关于发射机的内部硬件构架的实施方式。

实施例一

参照图1，第一蓝牙模组的第一输出端与发射装置的第二输入端连接，第一蓝牙模组的第二输入端与处理器的第二输出端连接，用于通过蓝牙通讯获取智能水表的抄表数据并且将抄表数据发送至处理器进行处理。

电源模块包括设置在发射机上的直流蓄电池，直流蓄电池包括锂电池和锂电容，为发射机的正常运行提供电力源；电源模块分别与通讯模组、发射装置及第一蓝牙模组的第一输入端连接，当电源模块使用电池或太阳能电池板时，待机功耗为μA级，使得系统寿命延长。

通讯模组可以为NBIOT模组，NBIOT模组为支持中国电信、中国移动和中国联通的窄带物联网模组，在发射机获取抄表数据之后，通过窄带物联网的通讯方式将获取的抄表数据发送至上位机供用户进行获取；通讯模组的第二输入端与发射装置的第一输出端连接，用于接收第一蓝牙模组获取的抄表数据并且将抄表数据上传至上位机。

本申请实施例一的一种用于智能水表转发的物联网发射系统的实施原理为：在进行抄表工作时，电源模块为发射机的正常运行提供电力源，在到达抄表时间时，智能水表生成抄表数据，发射机的第一蓝牙模组与智能水表的第二蓝牙模组建立蓝牙通讯连接，发射机接收智能水表传输的抄表数据，在上传时间到达时，上位机与发射机建立网络通讯连接，发射机将抄表数据通过通讯模组以物联网通讯的方式发送至上位机，用户通过上位机获得抄表数据。

实施例二

参照图2，在实施例一的基础上，作为用于智能水表转发的物联网发射机的另一种实施方式，用于智能水表转发的物联网发射机包括电源模块、通讯模组和单片机模块；作为进一步简化设计的要素，基于带蓝牙通讯模块的单片机技术，经过代码优化设计，将第一蓝牙模组和发射装置集成在一个单片机模块内。相对于实施例一，本方案有利于轻型化、微型化设计，减小占用空间，能进一步减小发射机的体积。

实施例三

参照图3，在实施例二的基础上，作为用于智能水表转发的物联网发射机的另一种实施方式，用于智能水表转发的物联网发射机包括电源模块和单片机模块，本发明中提及的构架进一步简化，将第一蓝牙模组、通讯模组以及发射装置集成为一个单片机模块，实现NBIOT、蓝牙和MCU多功能一体化集成的芯片，优化后的发射机电路设计更加简单，甚至可以设计成肥皂盒大小，真正成为一种便携式设备。

下面结合上述硬件构架对本申请提供的用于智能水表转发的物联网发射方法的实施进行详细说明。

参照图4，为智能水表转发的物联网发射方法的流程图。

参照图5，该方法包括步骤S100~S600。

步骤S100，系统初始化，外部事件激活状态识别。

每个发射机在出厂设置时，发射机内部会烧录有定时激活的程序，以天数为单位，当到达指定的时间点时，发射机系统自动开机并且自动初始化，烧录的程序中还包括默认的抄表时间和上传时间，根据默认的抄表时间和上传时间，在到达抄表时间时，根据抄表时间，智能水表获取相邻周期抄表时间段的抄表数据，一般会允许设置一个或多个上传时间，24小时循环，上传时间的设置一般由厂家根据当地网络状况设置，选择网络状况较好的时间段进行，此时上传通讯成功率较高，到达上传时间时，发射机将获取的抄表数据发送至上位机。

发射机在正常的工作过程中，会按照这个步骤进行循环抄表，如果用户需要修改上述系统默认抄表时间和/或上传时间时，需要经过外部事件激活系统，经过外部事件激活系统后无需按照默认的抄表时间和上传时间，能基于用户需求获取任意时间节点的抄表数据，外部事件的触发包括按键触发指令或蓝牙通讯指令，按键触发指令在设置于发射机上的启动按键被按压时触发，仅在系统调试时使用，正常应用时不提供按键功能，仅仅通过上位机发送的蓝牙通讯指令激活，用户可以按照实际需求设置抄表时间从而获取不同时间段的数据，通过上位机与发射机建立蓝牙通讯连接，能在不影响发射机的正常工作时，获取任意时间节点的抄表数据。

在步骤S100之后根据系统是否被外部事件激活采用不同的实施方式。

实施例一

参照图5，系统未被外部事件激活的状态下，执行步骤S210，判断系统是否被抄表时间唤醒。

这里的抄表时间可以理解为系统内部默认的抄表时间，即发射机出厂时以烧录在程序内的抄表时间，若到达该抄表时间，则系统被唤醒，启动电源模块向发射机的其他模块供电，第一蓝牙模组开始工作并与智能水表建立蓝牙通讯连接，执行抄表操作。

参照图5，执行步骤S310，判断系统是否被上传时间唤醒。

同上，这里的上传时间可以理解为系统内部默认的上传时间，即发射机出厂时已经烧制在发射机内部程序内的上传时间，若到达该上传时间，则系统被唤醒，启动电源模块向发射机的其他模块供电，通讯模组开始工作，并与上位机建立通讯连接，执行抄表数据上传工作。

需要说明的是，这里的步骤S210和步骤310的顺序基于系统初始化的时间以及默认的抄表时间和上传时间的关系可以调换，并不必然按照上面的前后描述的顺序执行，例如，抄表时间为8：00am，上传时间为9：00am，系统初始化的时间为11：00am，则先执行步骤S210，然后执行步骤S310；若系统初始化的时间为8：30am，则先执行步骤S310，然后执行步骤S210；在执行步骤S310时，上传前一天的抄表数据。

参照图6，步骤S210包括步骤S21A和S21B。

步骤S21A，达到抄表时间时，启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接，获取智能水表的抄表数据；之后，执行判断系统是否被上传时间唤醒的步骤S310。

第一蓝牙模组设置在发射机上，在需要获取智能水表数据时，根据抄表时间的时刻，将智能水表与第一蓝牙模组建立蓝牙通讯连接，使智能水表数据能通过蓝牙通讯的形式传输至发射机上。

步骤S21B，未达到抄表时间时，执行判断系统是否被上传时间唤醒的步骤S310。

系统在执行上述操作时，实际上判断系统当前时间是否达到抄表时间或上传时间，若达到抄表时间，则执行步骤S21A；若未达到抄表时间，则判断是否达到上传时间，若达到上传时间，执行上传抄表数据的操作，若未达到上传时间，执行校准系统时间的步骤S400。

参照图7，步骤S310包括步骤S31A和S31B。

步骤S31A，达到上传时间时，启动通讯模组与上位机建立通讯连接，上传抄表数据；上传智能水表的抄表数据后，执行校准系统时间的步骤S400。

当发射机获取了智能水表的抄表数据后，需要将水表数据上传至上位机，上位机可以为手机、电脑及其他具有接收数据信号功能的接收端，发射机通过通讯模组与上位机通讯连接，然后将抄表数据上传至上位机。

步骤S31B，未达到上传时间时，执行校准系统时间的步骤S400。

发射机在到达指定的抄表时间时，会先获取智能水表的抄表数据，然后在到达上传时间时，发射机将获取的抄表数据上传至发射机，举例来说，抄表时间为8：00am，上传时间为8：30am，则在8：00am的时刻，发射机的第一蓝牙模组与智能水表的第二蓝牙模组建立通讯连接，发射机以蓝牙通讯的方式获取智能水表的抄表数据，在8：30am的时刻，发射机上的通讯模组与上位机建立物联网通讯连接，发射机以物联网通讯的方式将抄表数据上传至上位机。

参照图8，步骤S400，校准系统时间，包括步骤S410和S420。

步骤S410，获取上位机接收抄表数据的时间。

由于发射机发送抄表数据至上位机时，会出现上位机的接收时间会与发射机的上传时间不一致的情况，需要保证上位机与发射机的时间一致。

步骤S420，计算系统上传抄表数据的时间与上位机接收抄表数据的时间之间的时间误差，并依据时间误差对发射机的系统时间进行校准。

举例来说，上位机需要在8：00am获取抄表数据，而由于发射机的系统时间与上位机的系统时间不一致，发射机在8：00am发送抄表数据至上位机时，上位机的接收时间为8：01am，造成出现抄表的时间误差，则需要以上位机的时间作为基准，计算上位机与发射机之间的时间误差，将时间误差降低为零，将上位机的时间与发射机的时间进行校对，使发射机的时间与上位机的时间保持一致，达到对发射机的系统时间进行校准的目的。当上位机同时与多个发射机建立通讯连接时，若发射机之间的时间不一致，会导致上位时间接收数据的时间错乱，从而产生冲突，由此，将所有发射机的系统时间统一调整为上位机的时间，在上位机对不同的发射机可设定确定的上传时间，将多个发射机的时间统一，减少了数据冲突。

参照图5，在校准时间后系统执行步骤S500，断开系统与电源模块的连接，进入休眠状态。

每一轮的抄表数据上传结束后，电源模块断开与发射机的连接，此时发射机处于休眠状态，能减少耗电量，提高电池续航。

参照图5，休眠状态时，系统还会执行步骤S600，外部事件激活状态识别。

当系统处于休眠状态时，识别发射机是否被外部事件激活，若被外部事件激活，则发射机投入工作，反之，发射机按照系统默认的开机时间才投入工作。

本申请实施例一的一种用于智能水表转发的物联网发射方法的实施原理为：

发射机在到达系统默认的激活时间时，发射机被自动激活并且进行初始化，上位机与发射机建立蓝牙通讯连接，使发射机处于激活状态，在到达系统默认的抄表时间时，发射机与智能水表建立蓝牙通讯连接，发射机通过蓝牙通讯方式获取智能水表的抄表数据，在到达系统默认的抄表时间时，发射机通过通讯模组与上位机建立通讯连接，将抄表数据发送至上位机，抄表数据上传结束后，将发射机的时间校准至上位机的时间，然后断开电源，发射机进入休眠状态，从而完成抄表，等待下一次默认的激活时间时，发射机被激活并且进行初始化。

实施例二

与实施例一的不同之处在于，系统被外部事件激活的状态下，执行步骤S220。

参照图5，步骤S220，系统被外部事件激活，开始设置/查询系统参数。

在发射机出厂设置时，除了发射机本身带有默认的抄表时间和上传时间外，用户一般会在发射机上自定义更改抄表时间和上传时间，启动自定义操作时，需要按压发射机的按键，向系统发送按键触发指令，或通过上位机发送的蓝牙通讯指令激活，才可以进行抄表时间和上传时间的自定义；此后系统会根据更改后的抄表时间和上传时间来定时获取智能水表的抄表数据。基于自定义的不同状况，分为以下三种模式：

第一种模式：参照图9，步骤S220还包括步骤S221。

步骤S221，自定义上传时间，则将自定义的上传时间之前的第一预设时间定义为抄表时间。

若发射机在出厂设置时，用户只设置了上传时间，没有设置抄表时间，则将上传时间之前的预设时间作为抄表时间；举例来说，预设时间为1分钟时，在到达上传时间之前的1分钟时间内，发射机与智能水表建立蓝牙通讯连接，以获取此时的抄表数据，然后经过1分钟后，抄表数据才通过通讯模组被上传至上位机。

第二种模式：步骤S221包括步骤S22A。

步骤S22A，若第一预设时间为零时，此时抄表时间与上传时间相同，默认先抄表，再上传抄表数据。

在用户设定好上传时间时，则在到达上传时间时，发射机在接收智能水表发送的抄表数据的同时，无需等待直接向上位机上传抄表数据。

第三种模式：参照图9，步骤S220还包括步骤S222。

步骤S222，自定义抄表时间，则将自定义的抄表时间之后的第二预设时间定义为上传时间。

若发射机在出厂设置时，用户只设置了抄表时间，则在到达抄表时间时，智能水表生成抄表数据，通过蓝牙通讯传输至发射机，发射机获取抄表数据结束之后进入休眠状态，休眠预设时间后才上传抄表数据，举例来说，预设时间为10分钟，发射机获取抄表数据后，经过10分钟后时将抄表数据发送至上位机。

抄表数据上传结束后，校准系统时间。

发射机通过自定义的抄表时间或者上传时间将抄表数据上传结束后，则进行校准发射机与上位机的时间。

实施例三

在实施例一和实施例二的基础上，限定每次抄表数据最多传输128个字节，通讯波特率为115200bps。

将每秒传输的字节数量降低，减少了通讯时长，使表端脉冲计量丢失较慢，以减小误差。通过优化通讯协议，严格控制抄表通讯时长，一般要求抄表通讯时长小于智能水表端的计量电路工作时长的1/10，可避免产生计量误差。

上述步骤主要通过修改蓝牙通讯协议的方式实现，协议主要内容：包括包头（4B）、命令字（1B）、表地址（4B）、状态字（12B）、抄表数据（1-96B）、抄表时标（2B）、步长（1B）、包尾（4B），还有其它无意义的保留字节。

发射机工作时，不启动通讯模组，只建立第一蓝牙模组与第二蓝牙模组的蓝牙通讯连接，防止上传抄表数据时的物联网通讯对获取抄表数据时的蓝牙通讯产生干扰，此时蓝牙通讯时长严格控制在10毫秒内，以防止对智能水表端的计量电路产生干扰，抄表完毕后，断开第一蓝牙模组与第二蓝牙模组的通讯连接，再启动通讯模组，进行上传抄表数据的工作，此时获取抄表数据时的蓝牙通讯不会对上传抄表数据时的物联网通讯产生任何影响。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：包括：

查询抄表时间和上传时间；

在到达抄表时间时，启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接，获取所述智能水表的抄表数据；

在到达上传时间时，启动通讯模组与上位机建立通讯连接，上传抄表数据。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：在查询抄表时间和上传时间的步骤之前还包括：

自定义系统参数，系统参数包括抄表时间和上传时间；

自定义抄表时间和上传时间；

自定义上传时间，则将自定义的上传时间之前第一预设时间定义为抄表时间；

自定义抄表时间，则将自定义的抄表时间之后第二预设时间定义为上传时间。

3.根据权利要求2所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：自定义上传时间，则将自定义的上传时间之前第一预设时间定义为抄表时间的步骤还包括：

若第一预设时间为零时，默认先抄表，再上传，此时抄表时间与上传时间相同。

4.根据权利要求2所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：在查询抄表时间和上传时间之前还包括外部事件激活状态识别步骤，包括：

接收到按键触发指令或蓝牙通讯指令时，处于激活状态，并执行查询抄表时间和上传时间的步骤；

否则处于休眠状态，执行查询抄表时间和上传时间的步骤，在达到抄表时间时触发抄表事件唤醒指令，处于唤醒状态，并执行启动第一蓝牙模组与智能水表建立通讯连接以获取所述智能水表的抄表数据；

在未达到抄表时间时，在达到上传时间时触发上传事件唤醒指令，处于唤醒状态，并执行启动通讯模组与上位机建立通讯连接以上传抄表数据；在未达到上传时间时，校准系统时间。

5.根据权利要求4所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：校准系统时间的步骤包括：

获取上位机接收抄表数据的时间；

计算系统上传抄表数据的时间与上位机接收抄表数据的时间之间的时间误差，并依据时间误差对发射机的系统时间进行校准。

6.根据权利要求4所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：在校准系统时间的步骤之后还包括：

断开系统与电源模块的连接，进入休眠状态；

执行外部事件激活状态识别步骤。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种用于智能水表转发的物联网发射方法，其特征在于：每次抄表数据最多传输128个字节，通讯波特率为115200bps。

8.一种用于智能水表转发的物联网发射装置，其特征在于：包括：

存储器，存储有物联网发射程序；

处理器，所述处理器在运行物联网发射程序时执行权利要求1~7任一项所述发射方法的步骤。

9.一种用于智能水表转发的物联网发射机，其特征在于：包括电源模块、通讯模组、第一蓝牙模组以及权利要求8所述的用于智能水表转发的物联网发射装置；

所述电源模块的第一输出端与通讯模组的第一输入端连接，所述电源模块的第二输出端与发射装置的第一输入端连接，所述电源模块的第三输出端与第一蓝牙模组的第一输入端连接，分别用于对通讯模组、第一蓝牙模组以及发射装置提供电源；

所述发射装置的第二输入端与第一蓝牙模组的第一输出端连接，用于通过第一蓝牙模组与第二蓝牙模组通讯连接并获取抄表数据；

所述通讯模组的第二输入端与发射装置的第一输出端连接，用于与上位机通讯连接并上传抄表数据。

10.一种用于智能水表转发的物联网发射系统，其特征在于：包括：

上位机，用于发出蓝牙通讯指令，并接收上传的抄表数据；

权利要求9所述的用于智能水表转发的物联网发射机，用于接收上位机的蓝牙通讯指令，并基于蓝牙通讯指令与智能水表建立蓝牙连接以接收抄表数据，或者与上位机建立通讯连接上传抄表数据；

智能水表，用于生成抄表数据并将抄表数据通过蓝牙通讯发送至发射机，所述智能水表包括智能水表本体，所述智能水表本体上设置有第二蓝牙模组，所述第二蓝牙模组用于与所述第一蓝牙模组蓝牙通讯连接。

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