[發明專利]一種多表集抄通信接口轉換器的LoRa無線抄表方法

在審

• 申請號: 201710001362.6
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106781398A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉建;徐晴;歐陽曾愷;田正其;黃奇峰;周超;祝宇楠;薛軍;殷俊
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;江蘇林洋能源股份有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18;G06F13/38;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 耿英,董建林

技術領域

本發明屬于遠程集中抄表技術領域，具體涉及一種多表集抄通信接口轉換器的LoRa無線抄表方法。

背景技術

多表集抄通信接口轉換器是指采集水表、智能電能表、燃氣表、熱量表數據，并對水、熱、氣表數據處理存儲，同時可以和集中器或手持設備進行數據交換的設備。采用多表集抄通信接口轉換器配合集中器抄表是建立“水電氣熱”多表集抄系統的一種快速有效途徑，有助于打破當前四表間“語言不通，各自處理”的壁壘，減少公共事業基礎設施重復投資，降低公共事業單位的綜合運營成本。

LoRa是一種線性調頻擴頻通信技術，具有功耗低、通信距離遠、抗干擾能力強等優點，是現場水、氣、熱表廣泛采用的無線通訊方式。當前多表集抄通信接口轉換器的上行通信超時時間短，因LoRa節點通訊存在低功耗喚醒機制，在完成一次LoRa無線抄表后集中器往往無法從上行通道獲取表計數據；同時LoRa無線通訊方式的表計采用電池供電，若頻繁處理數據抄讀指令將增加耗電量，減少電池使用壽命，增加現場表計的運維成本。以上兩點造成當前多表集抄系統對LoRa無線通訊方式的表計數據抄讀成功率低、電池損耗大，不利于多表集抄系統的建設推廣。

發明內容

本發明所解決的技術問題是克服當前多表集抄通信接口轉換器對LoRa無線通訊方式的水、氣、熱表計數據抄讀成功率低、電池損耗大的不足。

本發明的一種多表集抄通信接口轉換器的LoRa無線抄表方法，其特征在于：

通過內置于多表集抄通信接口轉換器中的LoRa模塊完成對LoRa無線通訊方式的水表、燃氣表、熱量表數據抄讀；

LoRa模塊以多表集抄通信接口轉換器為核心進行自動無線組網，每塊LoRa無線通訊方式的表計都作為LoRa無線網絡中的從節點。在組網完成后，多表集抄通信接口轉換器通過LoRa模塊實現對網絡內各節點的操作及控制，可直接發送符合CJ/T 188-2004通信協議格式的報文對各LoRa無線通訊方式的表計進行數據抄讀，表計返回的應答報文通過LoRa模塊上傳至多表集抄通信接口轉換器，再由多表集抄通信接口轉換器將應答報文封裝后上傳集中器。

LoRa模塊的接口參數包括以下：

voidLoRa_Init(BYTE nPort)：LoRa模塊初始化

BYTELoRa_NodeAdd(BYTE *pAddr)：增加節點

BYTELoRa_NodeTimeout(BYTE *pAddr)：LoRa無線抄表超時時間

BYTELoRa_AddrSet(BYTE *Addr)：節點地址設置

BYTELoRa_NodeClear(void)：刪除節點

BYTELoRa_NodeConfig(WORD Cmd ,BYTE *pBuff,BYTE Num)：節點配置

BYTELoRa_Meter_Read(BYTE *pAddr)：節點抄讀。

LoRa無線抄表采用有地址模式抄讀，流程包括以下步驟：

步驟（1），LoRa模塊無線組網完成后，當接收到對某塊表計的數據抄讀命令后，首先進行報文解析，識別表計地址（即節點檔案）；

步驟（2），判斷節點檔案是否已經登記，若未登記，將該節點登記并自動加入LoRa無線網絡重新組網，返回步驟（1）；若已登記，判斷當前時間距上次抄讀成功時間是否大于M小時（1≤M≤24），若大于，直接將數據抄讀命令轉發至該表計，反之則將緩存的上次抄讀成功時的應答報文上傳多表集抄通信接口轉換器，結束本次抄表；

步驟（3），在超時時限內等待表計返回應答報文，若接收到應答報文，進入步驟（5）；若超出時限仍未接收到應答報文，抄讀失敗次數增加一次；

步驟（4），判斷當天對該表計的抄讀失敗次數是否大于N次（2≤N≤5），若小于，重新轉發數據抄讀命令，返回步驟（3）；若大于，當天內將不再響應對該表計的數據抄讀命令；

步驟（5），若接收到應答報文，將其上傳多表集抄通信接口轉換器并緩存，同時記錄本次抄讀成功時間，結束本次抄表。

LoRa無線抄表的數據緩存機制如下：

在對LoRa無線網絡中單個節點數據抄讀成功后，除將應答報文返回上行通道外，還自動緩存本次應答報文，若因LoRa無線抄表時間超過上行通信超時時限而導致數據未成功采集，在再次接收到來自上行通道的數據抄讀命令后立即回復緩存的應答報文。

LoRa無線數據抄讀保護方案如下：

1）多表集抄通信接口轉換器可設置為調試模式或保護模式，默認為保護模式；