适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法及存储介质与流程

1.本发明涉及蓝牙技术领域，具体涉及一种适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法。


背景技术：

2.随着无线通信技术的进步，在用采终端的使用中逐渐增加无线通信输出已成为新的趋势。在用采终端检定过程中，已经开始采用蓝牙这种无线通信方式替代传统的有线方式。
3.如图1所示，大体的检定流程为：台体给用采终端输出标准的电压/电流源，终端中的计量模块会将标准源转换为脉冲信号，通过蓝牙模块将脉冲信号转换为脉冲报文，通过蓝牙无线信道发送给台体端的脉冲转换器，脉冲转换器将得到的脉冲报文转换为脉冲信号发送给台体，台体通过分析得到的脉冲信号，判断用采终端的计量功能是否正常可靠。
4.脉冲报文的丢失会影响检定精度，所以传输过程中尽量不要出现丢脉冲的情况。干扰是造成脉冲丢失的主要因素，因此蓝牙无线信道的干扰问题是需要解决的一个关键问题。
5.目前蓝牙检定方案中应对传输过程中的信道干扰，解决思路有如下几种：
6.(1)多信道多频点抗干扰方法。
7.(2)如图2所示，重发发送相同报文思路：对于发送端，管理控制芯片mcu启动通信帧发送后，蓝牙模块切换成发射状态将缓存中的通讯报文发出，每个通信帧固定重发3次，内容完全一致。对于接收端，若该蓝牙检定脉冲通信帧的帧序号已存在，则丢弃该蓝牙检定脉冲通信帧。
8.上述方法会造成还原出的脉冲信号精度降低。在检表过程中，对于第一帧由于干扰造成的丢失，即使在随后两次重传中进行了恢复，也会造成整个发送过程的时间不一致，在随后还原出的脉冲信号会有一定的改变，造成脉冲信号精度的降低。
9.(2)增加了一套标准脉冲数据，以及在重发的发送相同报文中增加时间信息：从蓝牙模块将所述信息数字化处理后发送给主蓝牙模块，主蓝牙模块同时接收标准表的脉冲数据，并将其数字化。当1秒钟99次的对时中，只要有一次成功就可以确保双方时标一致，以此为起点反推加补偿计算得到的电能误差对误差计算的影响较小。从蓝牙通讯模块发给主蓝牙模块的信息是数字化的，其包含了从蓝牙模块发送脉冲的序号以及脉冲到达时间，即使由于干扰导致某次的终端脉冲丢失，当准确接收到下一次脉冲时，依然可以正确的计算出来误差值。
10.上述方法实现复杂，而且测量精度得不到保证。复杂方面：除了待测试的终端外，还加了一套标准表终端。接收端同时接收这两个终端产生的脉冲数据。再加上影响两套数据传输的干扰，使得管理复杂。测量精度有误差：1秒钟进行99次对时，即使后续对时成功了，计算出误差值，但是时间已经过去，还原脉冲信号的时机已错过，测量精度会降低。
11.总的来说，现有的蓝牙检定抗干扰技术有两个主要缺点：
12.(1)通信过程中有许多冗余的数据传输，不管有没有干扰，所有的报文都要进行重发；
13.(2)若是传输过程中出现丢脉冲报文的情况，接收端不能完全还原出原始的脉冲信号，会有误差。


技术实现要素：

14.本发明提出的一种适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，可至少解决上述技术问题之一。
15.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
16.一种适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，包括：
17.基于台体给用采终端输出标准的电压/电流源，终端中的计量模块会将标准源转换为脉冲信号，通过蓝牙模块将脉冲信号转换为脉冲报文，通过蓝牙无线信道发送给台体端的脉冲转换器，脉冲转换器将得到的脉冲报文转换为脉冲信号发送给台体，台体通过分析得到的脉冲信号，判断用采终端的计量功能是否正常可靠；其特征在于：
18.还包括设置固定的缓冲时间
△
t；
19.脉冲转换器接收到蓝牙模块发送的脉冲报文后，不会马上将脉冲报文还原为脉冲信号，而是先等待一段固定的缓冲时间
△
t，之后再还原脉冲信号；这样脉冲转换器还原出的整个脉冲信号会统一后延
△
t，相应的台体在后延
△
t后再进行脉冲信号的检定处理；
20.在这段缓冲时间
△
t之内进行脉冲报文的重传操作，最大程度的还原被干扰的脉冲信号。
21.进一步地，蓝牙模块在脉冲传输窗口发送完脉冲报文后，进入重传窗口，若是蓝牙模块能收到脉冲转换器的“确认应答”报文，则重传窗口提前结束，进入普通数据通信窗口；若是蓝牙模块收到脉冲转换器的“重传应答”或者没收到应答，则在重传窗口期间，蓝牙模块会持续进行重发，直到收到脉冲转换器的“确认应答”或者重传窗口结束。
22.进一步地，在脉冲传输窗口期间，在蓝牙模块发送的脉冲报文内部增加报文序号和脉冲相对时间；
23.其中报文序号是依次递增的，而脉冲相对时间是蓝牙模块端本次脉冲报文的发送时间和上次脉冲报文的发送时间之间的差值。
24.进一步地，脉冲传输窗口期间，蓝牙模块发送脉冲报文的时间点和脉冲转换器接收到脉冲报文的时间点之间的差值是固定的，标记为
△
tm。
25.进一步地，进入重传窗口后，蓝牙模块若是收到脉冲转换器回复的“重传应答”或者没收到应答，则将脉冲传输窗口期间发送的脉冲报文进行重传；
26.脉冲转换器若在重传窗口期间收到重传的正确脉冲报文，则根据脉冲报文内部的脉冲相对时间以及
△
tm，还原出该脉冲报文第一次应该接收到的时间点，之后还原出的这个时间点再加上固定缓冲时间
△
t，得到该脉冲报文需要转换为脉冲信号的时间点。
27.另一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
28.由上述技术方案可知，本发明的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法具有以下有益效果：
29.本发明对于增加固定缓冲时间
△
t，给重传创造了时间。同时，增加动态重传窗口，在此期间增加对脉冲报文的多次重传机制来处理干扰。
30.对于脉冲传输窗口：在此窗口内只传输脉冲数据，每次脉冲传送间隔是tinterval(2ms)，最多传送5次，分别采用ch1～ch5，因此脉冲传输窗口时间间隔最大为10ms。
31.重传窗口：对于蓝牙模块，进入重传窗口后，等待接收应答的时间和重传一次需要的时间都为2ms，由于脉冲报文的重要性，所以对ch1～ch5五路通道中每一路进行5次重传操作，总的花费最大时间为60ms，因此重传窗口设置为最大60ms。缓冲时间设置为固定60ms。
32.从实际蓝牙检表验证中，在有干扰的情况下，丢一两个脉冲是最常见的情况。本发明方法中重传窗口中对ch1～ch5五路不同频点的通道的每个通道进行5次重传操作，最大进行25次重传，能在保证脉冲报文能精确还原的前提下，尽量恢复被干扰的脉冲报文。
附图说明
33.图1是蓝牙检定模块连接示意图；
34.图2是一种传统的蓝牙检定固定重发机制示意图；
35.图3是本发明实施例的方法原理图。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.如图3所示，本实施例所述的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，引入了两个概念：固定的缓冲时间
△
t和重传窗口t。
38.主要思路是：
39.脉冲转换器接收到蓝牙模块发送的脉冲报文后，不会马上将脉冲报文还原为脉冲信号，而是先等待一段固定的缓冲时间
△
t，之后再还原脉冲信号。这样脉冲转换器还原出的整个脉冲信号会统一后延
△
t，相应的台体在后延
△
t后再进行脉冲信号的检定处理。在这段缓冲时间
△
t之内可以进行脉冲报文的重传操作，最大程度的还原被干扰的脉冲信号。
40.基于这样的思路，整个蓝牙无线信道在原来的两个窗口：脉冲传输窗口和普通数据通信窗口的基础上增加了一个重传窗口t(t《＝缓冲时间
△
t)。
41.蓝牙模块在脉冲传输窗口发送完脉冲报文后，进入重传窗口，若是蓝牙模块能收到脉冲转换器的“确认应答”报文，则重传窗口提前结束，进入普通数据通信窗口；若是蓝牙模块收到脉冲转换器的“重传应答”或者没收到应答，则在重传窗口期间，蓝牙模块会持续进行重发，直到收到脉冲转换器的“确认应答”或者重传窗口结束。
42.为了在脉冲转换器端能精确还原出脉冲信号，在脉冲传输窗口期间，在蓝牙模块发送的脉冲报文内部增加报文序号和脉冲相对时间。其中报文序号是依次递增的，而脉冲相对时间是蓝牙模块端本次脉冲报文的发送时间和上次脉冲报文的发送时间之间的差值。
43.脉冲传输窗口期间，正常情况下，蓝牙模块发送脉冲报文的时间点和脉冲转换器接收到脉冲报文的时间点之间的差值是固定的，标记为
△
tm。
44.进入重传窗口后，蓝牙模块若是收到脉冲转换器回复的“重传应答”或者没收到应答，则将脉冲传输窗口期间发送的脉冲报文进行重传。脉冲转换器若在重传窗口期间收到重传的正确脉冲报文，则根据脉冲报文内部的脉冲相对时间以及
△
tm，还原出该脉冲报文第一次应该接收到的时间点，之后还原出的这个时间点再加上固定缓冲时间
△
t，得到该脉冲报文需要转换为脉冲信号的时间点。
45.本发明实施例整个系统的目的是：蓝牙模组将接收到的脉冲信号转换为脉冲报文，通过蓝牙无线发送给脉冲转换器，脉冲转换器将接收到的脉冲报文还原为脉冲信号；
46.创新点1：增加缓冲时间
△
t，虽然延缓了整个脉冲信号的还原，但是给重传创造了时间。
47.创新点2：将普通数据通信窗口分为两个不固定的窗口，其中一个是重传窗口，另一个是普通数据通信窗口；
48.重传窗口期间，蓝牙模块内部设置一个定时器，定时发送脉冲报文，直到接收到“确认应答”报文或者重传窗口结束。
49.重传窗口期间，脉冲转换器：(1)接收不到报文，则不动作，(2)接收到错误的报文，则发送“重传”报文；(3)接收到正确脉冲报文，则设置定时器：缓冲时间
△
t，同时回复确认应答”报文。缓冲时间
△
t到后，还原脉冲信号。
50.重传报文的优先级高于普通数据。若是重传窗口期间的重传尝试全部失败，那普通数据通信窗口时间压缩为0，同时会造成脉冲信号将出现丢失，影响检定精度。
51.具体的说：
52.对于脉冲传输窗口：在此窗口内只传输脉冲数据，每次脉冲传送间隔是tinterval(2ms)，最多传送5次，分别采用ch1～ch5，因此脉冲传输窗口时间间隔最大为10ms。
53.重传窗口：对于蓝牙模块，进入重传窗口后，等待接收应答的时间和重传一次需要的时间都为2ms，由于脉冲报文的重要性，所以对ch1～ch5五路通道中每一路进行5次重传操作，总的花费最大时间为60ms，因此重传窗口设置为最大60ms。缓冲时间设置为固定60ms。
54.从实际蓝牙检表验证中，在有干扰的情况下，丢一两个脉冲是最常见的情况。本方法中重传窗口中对ch1～ch5五路不同频点的通道的每个通道进行5次重传操作，最大进行25次重传，能在保证脉冲报文能精确还原的前提下，尽量恢复被干扰的脉冲报文。
55.又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
56.再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。
57.在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一基于时序特征迁移的移动源排放预测方法。
58.可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
59.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总
线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信，
60.存储器，用于存放计算机程序；
61.处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法。
62.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
63.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，基于台体给用采终端输出标准的电压/电流源，终端中的计量模块会将标准源转换为脉冲信号，通过蓝牙模块将脉冲信号转换为脉冲报文，通过蓝牙无线信道发送给台体端的脉冲转换器，脉冲转换器将得到的脉冲报文转换为脉冲信号发送给台体，台体通过分析得到的脉冲信号，判断用采终端的计量功能是否正常可靠；其特征在于：还包括设置固定的缓冲时间
△
t；脉冲转换器接收到蓝牙模块发送的脉冲报文后，不会马上将脉冲报文还原为脉冲信号，而是先等待一段固定的缓冲时间
△
t，之后再还原脉冲信号；这样脉冲转换器还原出的整个脉冲信号会统一后延
△
t，相应的台体在后延
△
t后再进行脉冲信号的检定处理；在这段缓冲时间
△
t之内进行脉冲报文的重传操作，最大程度的还原被干扰的脉冲信号。2.根据权利要求1所述的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，其特征在于：还包括设置重传窗口，蓝牙模块在脉冲传输窗口发送完脉冲报文后，进入重传窗口，若是蓝牙模块能收到脉冲转换器的“确认应答”报文，则重传窗口提前结束，进入普通数据通信窗口；若是蓝牙模块收到脉冲转换器的“重传应答”或者没收到应答，则在重传窗口期间，蓝牙模块会持续进行重发，直到收到脉冲转换器的“确认应答”或者重传窗口结束。3.根据权利要求2所述的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，其特征在于：在脉冲传输窗口期间，在蓝牙模块发送的脉冲报文内部增加报文序号和脉冲相对时间；其中报文序号是依次递增的，而脉冲相对时间是蓝牙模块端本次脉冲报文的发送时间和上次脉冲报文的发送时间之间的差值。4.根据权利要求3所述的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，其特征在于：脉冲传输窗口期间，蓝牙模块发送脉冲报文的时间点和脉冲转换器接收到脉冲报文的时间点之间的差值是固定的，标记为
△
tm。5.根据权利要求4所述的适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法，其特征在于：进入重传窗口后，蓝牙模块若是收到脉冲转换器回复的“重传应答”或者没收到应答，则将脉冲传输窗口期间发送的脉冲报文进行重传；脉冲转换器若在重传窗口期间收到重传的正确脉冲报文，则根据脉冲报文内部的脉冲相对时间以及
△
tm，还原出该脉冲报文第一次应该接收到的时间点，之后还原出的这个时间点再加上固定缓冲时间
△
t，得到该脉冲报文需要转换为脉冲信号的时间点。6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明的一种适用于用采终端的蓝牙计量检定的抗干扰方法及存储介质，包括设置固定的缓冲时间


技术研发人员：谢士昭 戴成涛 周宇 张吉勇 张永志 曾凡东
受保护的技术使用者：科大智能电气技术有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/6