民用无线水表抄表方法与流程

　　背景技术：

　　随着智能计量技术的发展，智能水表也已经广泛应用于人们的生产和生活之中，给人们带来了无尽的便利。

　　智能水表的远传抄表方案一般有2种：有线抄表和无线抄表。无线抄表由于具有不需要布线，施工简单等优点。在抄表中有着越来越多的应用。

　　无线抄表方案目前比较流行的是470 MHz ~510MHz频段的微功率无线抄表方案，在LORA技术出现前一般采用的是普通的FSK调制的无线远传技术，由于通讯距离有限，一般采用mesh网确保抄表的成功率。由于mesh网络需要水表参与组网。导致参与组网的水表电池消耗比较快，用户意见比较大。如果采用水表不参与组网，而是增加采集器的方式，成本又不比较高。方案在推广中遇到很多问题。

　　随着LORA基于扩频通讯技术的微功率无线技术的出现，LORA技术以其功率低，通讯距离远等特点，在国内应用越来越多。

　　由于LORA技术是基于扩频无线通信技术。为保证通讯的接收灵敏度，就需要增大数据通信的带宽，降低数据通信波特率。如果希望LORA芯片工作在比较高的接收灵敏度状态，需要的工作时的通讯波特率非常低。

　　然而，现有的智能水表超标方案都是采取采集设备主动唤醒水表的通讯方式。在这种通讯波特率很低的情况下，水表的功率控制、接受返回数据的及时性都受到很大的挑战：1）按照目前水表的抄表方法，抄表由主站服务器端发起，数据发送到采集设备后再向水表抄表，采集设备只在每日或定期发起自动抄表动作，进行日冻结、月冻结数据的存储；平时由后台用户发起的对水表数据的抄表，采集设备都只进行转发，而不进行存储和处理；而目前后台用户在服务器端发起一次抄表，平均响应时间在20秒 以上，用户体检极差；2）现在的民用水表，在水表计量变化***快的情况下，一般1分钟变化一个***小计量单位。而按照一般的3口之家的平均用水量来看。一般是1m3~2m3每天。也就是说每天能变化10~20个***小计量单位。在这种情况下，实际上系统如果对一台表连续发起随抄指令，大部分可抄到的数据都是固定不变的；因而也造成了极大的能量浪费。

　　技术实现要素：

　　本发明的目的在于提供一种水表功耗低、响应速度快、用户体验好的民用无线水表抄表方法。

　　本发明提供的这种民用无线水表抄表方法，包括水表主动上报通信数据的步骤和采集设备接收后台发送的控制命令的步骤；

　　水表主动上报通信数据的步骤，具体包括：

　　1）当水表计量数据发生预先设定的变化、到达预先设定的上报时间或发生报警时，水表主动发起通信数据传输；

　　2）水表向采集设备发送心跳信息，采集设备根据心跳信息确定水表是否在线；

　　3）水表在进行通信数据传输前进行CAD检测；

　　4）CAD检测通过，则水表向采集设备发送通信数据；采集设备接收并存储水表的通信数据后，发送指令关闭水表的数据传输过程；

　　所述的采集设备接收后台发送的控制命令的步骤，具体包括：

　　采集设备接收后台发起的抄表命令，将存储的水表通信数据发送后台的步骤；

　　采集设备接收并存储后台发起的对水表的控制命令；在水表主动向采集设备发送数据时，采集设备将存储的控制命令发送到水表，并待水表执行完控制命令并回复后，发送指令关闭水表的数据传输过程的步骤。

　　步骤1）所述的水表计量数据发生预先设定的变化具体为水表计量数据变化1立方米。

　　步骤1）所述的水表主动发起通信数据传输，具体为若有多个采集设备接收到同一个水表上传的通信数据，则后台根据接收到的通信数据信号的强弱，确定由接收数据信号***强的采集设备接收、存储和回复水表上传的通信数据。

　　步骤3）所述的水表在进行通信数据传输前进行CAD检测，具体为采用如下规则进行检测：

　　若没有其他水表在该水表默认的频率通道通信，则该水表在默认的频率通道向采集设备发送通信数据；

　　若存在其他水表在该水表默认的频率通道通信，则该水表切换发送的频率通道，并再次进行检测；

　　若所有的频率通道都已被占用，则该水表自动延时X时间后再次发起通信数据传输。

　　步骤4）所述的采集设备接收水表的通信数据，具体为采集设备并行的接收多个水表在多个频率通道上上传的通信数据。

　　本发明提供的这种民用无线水表抄表方法，将通信的主动权交给无线水表，无线水表通过特定的规则主动发起通信，从而大大提高了无线水表的电池利用率；而又在用户关注或特殊时间点设置水表的数据上传策略，因此水表抄表时响应速度快，用户体检较好；此外，本发明方法还具有一系列的数据传输机制，使得水表数据传输安全可靠。***后，本发明的这种民用无线水表抄表方法也不仅仅适用于民用水表，还适用于各类型的无线数据抄读场合，如无线电能表的抄表，无线燃气表的抄表，无线热量表的抄表，还可以适用于集中器无线抄读采集器数据等。