一种仪表抄表系统及抄表方法与流程

1.本发明属于仪表抄表技术领域，具体涉及一种仪表抄表系统及抄表方法。


背景技术：

2.随着物联网技术以及云计算的发展，物联网设备数据采集上云被应用于各种不同的领域。物理网仪表(水表或者热表)可以通过采集器和云服务器通过4g-cat1模组的移动网络来建立连接，进行数据通讯，实现数据的采集和设备的控制。
3.自来水厂或供热厂可能采购不同的厂家的仪表，不同仪表厂家的仪表的通讯协议可能不同，安装的采集器负责采集附近的仪表数据，需要采集器具有兼容不同厂家的仪表的数据采集的能力，数据采集平台使用统一的协议来跟采集器通讯，实现仪表数据的采集。但是如果采集器是较早安装的，后期新安装的仪表可能使用了新的协议，这个时候如果想使用这个采集器采集这个新的仪表数据，就需要升级采集器的嵌入式程序来兼容这个新的仪表的通讯协议，对于一些无法远程升级的采集器，还需要人工去采集器现场升级。这样的话，逐个升级采集器的嵌入式程序费事费力，效率很低。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种仪表抄表系统，包括：用于下发统一格式的下行抄读指令以用来抄读目标仪表数据并对抄读的数据进行解析的采集平台；用于接收采集平台下发统一格式的下行抄读指令同时将指令传给目标仪表进行数据采集的采集器，采集器同时接收目标仪表回复的数据并将数据传回采集平台；
5.还包括存储有适用于目标仪表的协议转换规则的协议转换中间件服务器，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后目标仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令。
6.在上述方案的基础上，采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换，转换后再将抄读指令传给采集器并由采集器发给目标仪表。
7.在上述方案的基础上，协议转换中间件服务器接收到来自采集器的统一格式的下行抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出提前录入的该仪表的仪表类型，协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到存储的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的抄读指令。
8.在上述方案的基础上，采集器中提前录入的仪表类型是指存储在采集器中的仪表的项目信息，包括仪表通讯地址、仪表类型、厂商代码、协议版本号、介质类型等。
9.在上述方案的基础上，采集器收到目标仪表的回复数据指令后先传给协议转换中间件服务器，协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令并返回给采集器，再由采集器将回复指令返回给采集平台并由采集平台进行解析。
10.上述的仪表抄表系统用于同一个采集平台抄读两种及两种以上通讯协议的仪表，所述仪表为水表或热表。
11.本技术还提供一种仪表抄表方法，包括如下步骤：
12.(1)信息配置：仪表安装完成后，提前将该仪表的项目信息录入到采集器中；
13.(2)基于采集平台的统一格式的下行抄读指令和统一抄读回复指令，根据该仪表的通讯协议及通讯地址，配置一套适用于该仪表的协议转换规则，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于该仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后该仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令；该协议转换规则保存于协议转换中间件服务器；
14.(3)抄表时，由采集平台下发统一格式的下行抄读指令给采集器以用来抄读目标仪表数据；
15.(4)采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换；
16.(5)协议转换中间件服务器接收到来自采集器的抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出步骤(1)中提前录入的该仪表的仪表类型；
17.(6)协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到步骤(2)中配置的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令；
18.(7)协议转换中间件服务器将适用于目标仪表的下行抄读指令发给采集器并由采集器下发给仪表；
19.(8)仪表收到抄读指令后会回复数据指令给采集器，采集器将回复数据指令返回到协议转换中间件服务器；
20.(9)协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令，返回给采集器；
21.(10)采集器将收到的标准数据格式的数据包指令后返回给采集平台，采集平台接收到这个标准数据格式的数据包指令后进行解析。
22.在上述方案的基础上，经过步骤(2)的配置之后，如在同一采集平台下再接入新的同一个仪表类型的仪表时，只需提前将该仪表的项目信息录入到采集器中即可进行抄表。
23.如果是在采集器上进行新增仪表的协议转换，修改采集器嵌入式程序，开发周期更长，还要面临逐个采集器远程升级，甚至到采集器上进行逐个升级，耗费大量人力物力。本技术的系统在部署后，无论采集器下新增什么样的仪表，或者数据采集平台使用统一的协议发生变化，都可以在协议转换中间件上位机中进行协议转换，上位机开发相比嵌入式开发周期短，开发难度更小，部署更灵活，只更新一个协议转换中间件即可，采集器不用做任何变化。
附图说明
24.图1为本技术中下行抄读指令转换过程示意图；
25.图2为本技术中上行回复指令转换过程示意图。
具体实施方式
26.在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
27.下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
28.实施例1
29.一种仪表抄表系统，包括：用于下发统一格式的下行抄读指令以用来抄读目标仪表数据并对抄读的数据进行解析的采集平台；用于接收采集平台下发统一格式的下行抄读指令同时将指令传给目标仪表进行数据采集的采集器，采集器同时接收目标仪表回复的数据并将数据传回采集平台；
30.还包括存储有适用于目标仪表的协议转换规则的协议转换中间件服务器，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后目标仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令。
31.具体的，采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换，转换后再将抄读指令传给采集器并由采集器发给目标仪表。
32.具体的，协议转换中间件服务器接收到来自采集器的统一格式的下行抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出提前录入的该仪表的仪表类型，协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到存储的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的抄读指令。
33.具体的，采集器中提前录入的仪表类型是指存储在采集器中的仪表的项目信息，包括仪表通讯地址、仪表类型、厂商代码、协议版本号、介质类型等。
34.具体的，采集器收到目标仪表的回复数据指令后先传给协议转换中间件服务器，协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令并返回给采集器，再由采集器将回复指令返回给采集平台并由采集平台进行解析。
35.本技术的仪表抄表系统可以用于同一个采集平台抄读两种及两种以上通讯协议的水表或热表。
36.作为一个具体的应用案例，本技术的协议转换中间件服务器可以部署在云服务器中，即在云服务器中部署一套协议转换中间件程序，通过该云服务器可以提供水表通讯协议的转换服务。
37.实施例2
38.基于实施例1中的系统，本技术提供一种仪表抄表方法，包括如下步骤：
39.(1)信息配置：仪表安装完成后，提前将该仪表的项目信息录入到采集器中；
40.项目信息包括：项目信息包括：仪表通讯地址、仪表类型、厂商代码、协议版本号、介质类型等，项目信息中仪表通讯地址是可以区别仪表的关键值。
41.(2)基于采集平台的统一格式的下行抄读指令和统一抄读回复指令，根据该仪表的通讯协议及通讯地址，配置一套适用于该仪表的协议转换规则，以用于在抄表时向将统一格式的下行抄读指令转换为适用于该仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后该仪表
回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令；该协议转换规则保存于协议转换中间件服务器；
42.(3)抄表时，由采集平台下发统一格式的下行抄读指令给采集器以用来抄读目标仪表数据；
43.(4)采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换；
44.(5)协议转换中间件服务器接收到来自采集器的抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出步骤(1)中提前录入的该仪表的仪表类型；
45.(6)协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到步骤(2)中配置的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的抄读指令；
46.(7)协议转换中间件服务器将适用于目标仪表的抄读指令发给采集器并由采集器下发给仪表；
47.(8)仪表收到抄读指令后会回复数据指令给采集器，采集器将回复数据指令返回到协议转换中间件服务器；
48.(9)协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数(比如累计流量，瞬时流量，电池电压等)转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令，返回给采集器；
49.(10)采集器将收到的标准数据格式的数据包指令后返回给采集平台，采集平台接收到这个标准数据格式的数据包指令后进行解析。
50.对于已经配置过协议转换规则的某一仪表类型，如果在同一采集平台下再接入新的同一个仪表类型的仪表时，只需提前将该仪表的项目信息录入到采集器中即可按照上述步骤进行抄表。
51.下面，以一个具体的案例来说明本技术中的协议转换中间件服务器的工作原理：
52.我们定义采集平台下发的统一格式的下行抄读指令，这个指令命名为
53.standardprotocal_send：
54.68 10{s0} 01 03 90 1f 00 cs 16
55.其中，{s0}格式代表变量s0是一个代表仪表通讯地址的变量，定义{s0}的长度定义为7个字节，cs是计算的68开头cs校验位之前的数字字节的和(以下均称为cs校验和)，cs校验和的长度为一个字节，可以配置从第几个字节开始计算校验和，从而计算机程序可以根据这个配置进行自动计算。除{s0}和cs校验外，其余字节为常量。整个standardprotocal的长度为15个字节。
56.我们定义仪表的下行抄读指令命名为meterprotocal_send_x(x是个数字代表不同的仪表类型)：比如：68 70{ps0}{ps1}...{psn}01 03 35 50 00 cs 16
57.ps0的定义：
58.我们将采集平台下发统一格式的下行抄读指令中的变量{s0}映射到仪表的下行抄读指令中，并配置变量的转换规则，这个规则可以是数学公式，也可以是执行数据转换处理的一段程序代码，这个规则可以实现将s0按照该仪表的通讯协议规则要求转换成ps0。
59.ps1～psn的定义:可以配置项目信息，也可以利用项目信息中的信息项或者地址，配置比如数学公式，或者执行数据转换处理的一段程序代码来进行转换。
60.cs校验：可以配置从第几个字节开始计算校验和，从而计算机程序可以根据这个配置进行自动计算。
61.我们定义仪表的上行回复指令命名为meterprotocal_return_x(x是个数字，代表不同的仪表类型)：
62.比如：68 70{pr0}81 21 35 50 00 {pr0} {pr1}...{prn}cs 16
63.pr0:开始位是2,长度7，可以配置数据转换规则，规则可以是数学公式，也可以是执行数据转换处理的一段程序代码；
64.pr1:开始位是14，长度x，可以配置数据转换规则，规则可以是数学公式，也可以是执行数据转换处理的一段程序代码；
65.prn:配置方法同上
66.cs校验：可以配置从第几个字节开始计算校验和，从而计算机程序可以根据这个配置进行自动计算。
67.根据上述配置规则，可以进行将meterprotocal_return_x回复数据中的这些变量解析出来。
68.我们定义采集平台下发的统一格式的上行回复指令，这个指令命名为standardprotocal_return：
69.68 10{r0}01 03 90 1f 00 {r0}{r1}...{rn}cs 16
70.配置下述转换规则实现仪表回复数据中的数据项的转换，转换规则可以是数学公式，也可以是执行数据转换处理的一段程序代码。
71.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种仪表抄表系统，包括：用于下发统一格式的下行抄读指令以用来抄读目标仪表数据并对抄读的数据进行解析的采集平台；用于接收采集平台下发统一格式的下行抄读指令同时将指令传给目标仪表进行数据采集的采集器，采集器同时接收目标仪表回复的数据并将数据传回采集平台；其特征在于，还包括存储有适用于目标仪表的协议转换规则的协议转换中间件服务器，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后目标仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令。2.根据权利要求1所述的仪表抄表系统，其特征在于：采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换，转换后再将抄读指令传给采集器并由采集器发给目标仪表。3.根据权利要求2所述的仪表抄表系统，其特征在于：协议转换中间件服务器接收到来自采集器的统一格式的下行抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出提前录入的该仪表的仪表类型，协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到存储的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的抄读指令。4.根据权利要求3所述的仪表抄表系统，其特征在于：采集器中提前录入的仪表类型是指存储在采集器中的仪表的项目信息，包括仪表通讯地址、仪表类型、厂商代码、协议版本号、介质类型等。5.根据权利要求1所述的仪表抄表系统，其特征在于：采集器收到目标仪表的回复数据指令后先传给协议转换中间件服务器，协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令并返回给采集器，再由采集器将回复指令返回给采集平台并由采集平台进行解析。6.根据权利要求1-5任一项所述的仪表抄表系统，其特征在于：所述仪表为水表或热表。7.权利要求1-5任一项所述的仪表抄表系统的用途，其特征在于：用于同一个采集平台抄读两种及两种以上通讯协议的仪表。8.一种仪表抄表方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)信息配置：仪表安装完成后，提前将该仪表的项目信息录入到采集器中；(2)基于采集平台的统一格式的下行抄读指令和统一抄读回复指令，根据该仪表的通讯协议及通讯地址，配置一套适用于该仪表的协议转换规则，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于该仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后该仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令；该协议转换规则保存于协议转换中间件服务器；(3)抄表时，由采集平台下发统一格式的下行抄读指令给采集器以用来抄读目标仪表数据；(4)采集器在接收采集平台下发的统一格式的抄读指令后将抄读指令转发到协议转换中间件服务器并按照保存的协议转换规则进行统一格式转换；(5)协议转换中间件服务器接收到来自采集器的抄读指令后先获取指令中的仪表地址，根据仪表地址去采集器中检索出步骤(1)中提前录入的该仪表的仪表类型；
(6)协议转换中间件服务器根据仪表类型，得到步骤(2)中配置的适用于这一类型仪表的协议转换规则，并将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令；(7)协议转换中间件服务器将适用于目标仪表的下行抄读指令发给采集器并由采集器下发给仪表；(8)仪表收到抄读指令后会回复数据指令给采集器，采集器将回复数据指令返回到协议转换中间件服务器；(9)协议转换中间件服务器收到回复数据指令后进行协议的配置转换，将仪表回复数据的可变参数转换为统一标准数据格式的数据包抄读回复指令，返回给采集器；(10)采集器将收到的标准数据格式的数据包指令后返回给采集平台，采集平台接收到这个标准数据格式的数据包指令后进行解析。9.根据权利要求8所述的仪表抄表方法，其特征在于，经过步骤(2)的配置之后，如在同一采集平台下再接入新的同一个仪表类型的仪表时，只需提前将该仪表的项目信息录入到采集器中即可进行抄表。

技术总结
本发明公开了一种仪表抄表系统和方法，系统包括采集平台和用于接收采集平台下发统一格式的下行抄读指令同时将指令传给目标仪表进行数据采集的采集器，还包括存储有适用于目标仪表的协议转换规则的协议转换中间件服务器，以用于在抄表时将统一格式的下行抄读指令转换为适用于目标仪表的下行抄读指令，同时，用于将抄读后目标仪表回复数据转换为统一标准数据格式的抄读回复指令。本申请的系统部署后，无论采集器下新增什么样的仪表，或者数据采集平台使用统一的协议发生变化，都可以在协议转换中间件上位机中进行协议转换，上位机开发相比嵌入式开发周期短，开发难度更小，部署更灵活，只更新一个协议转换中间件即可，采集器不用做任何变化。器不用做任何变化。器不用做任何变化。


技术研发人员：公为朋 黄海鳞 庄岩 刘健 路鑫浩 王天宝
受保护的技术使用者：青岛海威茨仪表有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/23