利用gsm行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法
2023-10-06 13:13:59
專利名稱：：利用gsm行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法
技術領域：
：本發明涉及分布式儀器管理技術，特別涉及利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法。
背景技術：
：目前，國內用於市政管理的大口徑水錶、煤氣表、電錶等儀表的數據大多以人工抄表，存在很多問題。現以自來水行業大口徑水錶的管理現狀為例分析如下1)、目前對城市水量的計數由"人工抄表"實現，這種幾十年的傳統抄表方式會產生錯抄、漏抄、人工估抄，甚至抄表員作弊等現象，由於人工操作的局限，這種方式不能滿足現代供水企業管理的需要。2)、在實際安裝的水錶現場，由於水錶精確計量是有一定的量程範圍，但是實際使用過程中經常出現水流量過大而將水錶衝壞，水流量過小而導致很多流量點無法計量，因此，這種利用水錶指針讀數獲取用水量的方式導致數據不精確。3)、由於遍布城市的水錶數量巨大，供水企業對水錶的管理較為困難，對水錶的故障檢測較難實現，因此在供水過程中因故障水管的存在會導致水量流失(尤其對較大管徑的水錶)。4)、目前對水錶的管理沒有設置監控機制，因此低素質居民的"偷水"現象普遍存在。因此，有必要提供一種改進的儀表管理方法，不僅能實現真實記錄儀表數據，而且對儀表進行監控。
發明內容本發明的目的是提供一種利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，能對儀表的數據進行精確記錄，同時對儀表進行遠程管理。為了實現上述目的，本發明提供了一種利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，包括如下步驟將儀表指針的機械讀數轉換成用量電信號；將所述用量電信號轉換成無線數據包；通過中國移動通信網絡或中國聯通通信網絡將所述無線數據包發送至與網際網路連接的伺服器；所述伺服器對所述無線數據包進行解析，獲取儀表用量數據。其中，所述無線數據包為簡訊數據包或GPRS數據包。在本發明的一個實施例中，所述方法還包括步驟存儲所述用量電信號包含的用量數據；以預定的時間間隔對所述存儲的用量數據進行累加。貝U，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述累加用量數據的用量電信號轉換成無線數據包。在本發明的另一實施例中，所述方法還包括步驟獲取所述儀表的強磁報警信號。則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述強磁報警信號轉換成無線數據包。在本發明的再一實施例中，所述方法還包括步驟獲取所述儀表的拆卸報警信號。則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述拆卸報警信號轉換成無線數據包。在本發明的又一實施例中，所述方法還包括步驟獲取所述儀表的倒轉報警信號。則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述倒轉報警信號轉換成無線數據包。與現有技術相比，本發明利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法可以將儀表上的機械讀數實時轉換成用量電信號，並轉換成無線數據包，所述無線數據包通過網絡發送到伺服器上，因此伺服器能解析出所述數據包中的用量信息，因而獲取的儀表數據準確，本方法無需人工操作，能避免現有人工抄表方式中錯抄、漏抄、人工估抄，作弊等計量不準確的問題，也能防止居民的"偷水"現象，同時通過電信號的方式計量可避免儀表量程範圍的限制，計量數值精確。另外，本發明發送到伺服器中的無線數據包包括強磁報警數據、拆卸報警數據、倒轉報警數據，根據上述數據，伺服器能對所有儀表進行監控和管理。實現儀表監控的自動化和信息化。此外，本發明發送到伺服器中的無線數據包包括預定間隔的用量數據，因此本方法可以統計一段時間內的流量，所述一段時間可以設置為每小時、每天、每月等，因此，可以實現對水錶用量的統計分析。通過以下的描述並結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本發明的實施例。圖1為本發明利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法的第一個實施例的流程圖。圖2為本發明利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法的第二個實施例的流程圖。具體實施例方式現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。下面說明利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法的第一實施例的具體流程。如圖1所示，所述方法包括如下步驟步驟Sll，將儀表指針的機械讀數轉換成用量電信號；步驟S12，獲取所述儀表的強磁報警信號；步驟S13，獲取所述儀表的拆卸報警信號；步驟S14，獲取所述儀表的倒轉報警信號；步驟S15，將所述用量電信號、強磁報警信號、拆卸報警信號、倒轉報警信號一起轉換成無線數據包；所述強磁報警信號可以通過多個磁敏元件同時感應磁場信號獲取。具體地，所述儀表附近設有3個磁敏元件，當有外部強磁場靠近時，所述3個磁敏元件同時感應到磁場，此時多個磁敏元件同時輸出引腳由高電平變成低電平，判斷為強磁幹擾，強磁報警信號根4據所述同時由高變低的電平獲取。所述拆卸報警信號可以通過與儀表連接的拆卸報警線獲取。具體地，移動儀表時，所述拆卸報警線斷開，拆卸報警線的引腳的電平由低變高，所述拆卸報警信號可以根據所述由低變高的電平獲取。所述倒轉報警信號可以通過多個磁敏元件感應沿儀錶盤轉動的磁針獲取。具體地，儀錶盤的指針正轉時3個磁敏順時針依次感應，而倒轉時3個磁敏逆時針依次感應，所述倒轉報警信號可以根據逆時針感應的信號獲取。步驟S16，通過中國移動通信網絡或中國聯通通信網絡將所述無線數據包發送至與網際網路連接的伺服器；步驟S17，所述伺服器對所述無線數據包進行解析，獲取儀表用量數據以及強磁報警、拆卸報警、倒轉報警結果。由上述技術方案可知，本實施例利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法可以將儀表上的機械讀數實時轉換成用量電信號，並轉換成無線數據包，所述無線數據包通過網絡發送到伺服器上，因此伺服器能解析出所述數據包中的用量信息，因而獲取的儀表數據準確，本方法無需人工操作，能避免現有人工抄表方式中錯抄、漏抄、人工估抄，作弊等計量不準確的問題，也能防止居民的"偷水"現象，同時通過電信號的方式計量可避免儀表量程範圍的限制，計量數值精確。另外，本實施例發送到伺服器中的無線數據包包括強磁報警數據、拆卸報警數據、倒轉報警數據，根據上述數據，伺服器能對所有儀表進行數據監控和異常管理。對設備發回的數據進行數據分析，監控用戶的小時用水量、日用水量及時發現異常，實現儀表監控的自動化和信息化。在本實施例中，所述無線數據包為簡訊數據包或GPRS數據包。下面說明利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法的第二實施例的具體流程。如圖2所示，所述方法包括如下步驟步驟S21，將儀表指針的機械讀數轉換成用量電信號；步驟S22，存儲所述用量電信號包含的用量數據；步驟S23，以預定的時間間隔對所述存儲的用量數據進行累加；步驟S24，將所述累加用量數據的用量電信號轉換成無線數據包；步驟S25，通過中國移動通信網絡或中國聯通通信網絡將所述無線數據包發送至與網際網路連接的伺服器；步驟S26，所述伺服器對所述無線數據包進行解析，獲取儀表記錄的預定時間間隔的總記數量。由上述技術方案可知，本實施例利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法發送到伺服器中的無線數據包包括預定間隔的用量數據，因此本方法可以統計一段時間內的流量，所述一段時間可以設置為每小時、每天、每月等，因此，可以實現對水錶用量的統計分析。下面說明本實施例用到的指令。下載第一中心接收號業務描述將作為第一中心號的SIM卡號下載到設備中，以便設備能夠驗證通過5此SIM號發出的各項指令操作。命令報文tableseeoriginaldocumentpage6說明伺服器向設備通過GSM網絡發送下載第一中心接收號命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否包含指令代碼AF，如果是，就把發送這條命令報文的號碼存儲到數據存儲晶片當中，並以此號碼為第一中心接收號碼。該第一中心接收號碼作為定時上傳數據的目的號碼，並且以此號碼為依據判斷其他的操作是否是從伺服器發出的正常操作，比如說互動、清總量、讀歷史數據等等操作。設置成功以後設備主控CPU會向GSM模塊發送終端命令報文，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。下載第二中心接收號業務描述將作為第二中心接收號的SIM卡號下載到設備中，以便設備能夠驗證通過此SIM號發出的各項指令操作。6第二中心接收號是另外一套儀表所用的簡訊MODERN的SIM卡號，設備在回傳數據的同時，也會向第二中心接收號發出簡訊，以達到同步數據的效果命令報文tableseeoriginaldocumentpage7命令報文tableseeoriginaldocumentpage7說明伺服器向設備通過GSM網絡發送下載第二中心接收號命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否包含指令代碼AE，如果是，就把發送這條命令報文的號碼存儲到數據存儲晶片當中，並以此號碼為第二中心接收號碼。該第二中心接收號碼作為定時上傳數據的目的號碼，並且以此號碼為依據判斷其他的操作是否是從伺服器發出的正常操作，比如說互動、清總量、讀歷史數據等等操作。設置成功以後設備主控CPU會向GSM模塊發送終端命令報文，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。清總量業務描述清除設備上所有用水數據記錄。特別注意此指令需要慎重操作，一旦操作成功，設備用水數據將無法挽回，此指令一般用於設備正式啟用前，用於清除測試數據。命令報文tableseeoriginaldocumentpage8說明伺服器向設備通過GSM網絡發送清總量命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼A8，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息以及昨日用量全部清零，操作完成以後，設備主控CPU會向GSM模塊發送終端命令報文，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。實時上傳指令設備類型大表。業務描述此指令用於回傳設備中的當日6點至24點之間的主從表總量信息、報警信息等數據。系統命令報文tableseeoriginaldocumentpage9終端[OO75]命令報文tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼AA，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、96個點的主表數據(每個點表示15分鐘的用水量)以及設備的電壓，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型大容量設備。業務描述此指令用於回傳設備中的近四天的用水總量、明細、報警、設備時間等相關信息。系統命令報文tableseeoriginaldocumentpage10終端命令報文tableseeoriginaldocumentpage10tableseeoriginaldocumentpage11說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU，主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CA，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、四天倒推96個小時的主表數據(每個點表示l小時的用水量)以及設備的電壓，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型組合/壓力表業務描述此指令用於回傳設備中近24個小時的水量和壓力數據。系統Downloadtype:4命令報文tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12代碼值長度(字節)設備電壓可變1說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CA，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、最近24個小時的數據(每5個字節存儲1小時的用水和壓力數據)以及設備的電壓，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型倒推一天(分鐘)設備。業務描述此指令用於回傳設備中近1天的水量數據。系統Downloadtype:4命令報文代碼值長度(字節)Lc可變是所有數據的總和。16進位表示長度OO-FF1指令代號CA1設備編號可變3加密串可取固定值，終端不解密校驗4終端命令報文代碼值長度(字節)Lc可變是所有數據的總和。16進位表示長度OO-FF此例為8C1指令代號CA1設備編號可變313tableseeoriginaldocumentpage14業務描述此指令用於回傳設備中的昨日6點之後到今日0點之前的數據和今日0-6時的數據，需要分兩部分拆解。系統Downloadtype:4命令報文tableseeoriginaldocumentpage15tableseeoriginaldocumentpage16說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼AB，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、昨日6點之後到今日0點之前共96個點的主表數據(每1.25個字節存儲15分鐘點的用水數據)，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型大容量設備業務描述此指令用於回傳設備中的近四天的用水總量、明細、報警、設備時間等tableseeoriginaldocumentpage16tableseeoriginaldocumentpage17說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU，主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CB，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、四天前往前倒推96個小時的主表數據(每1.25個字節存儲1小時的用水圖數)，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型組合/壓力表業務描述此指令用於回傳設備中一天前往前倒推24個小時的水量和壓力數據系統Downloadtype:4[One]命令報文tableseeoriginaldocumentpage17tableseeoriginaldocumentpage18終端命令報文tableseeoriginaldocumentpage18代碼值長度(字節)設備時間可變，格式為時分2設備電壓可變1說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CB，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、1天前往前倒推24個小時(每5個字節存儲1小時的用水和壓力數據)以及設備的電壓，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設備類型倒推一天(分鐘)設備。業務描述此指令用於回傳設備中1天前往前倒推1天的水量數據。系統Downloadtype:4命令報文代碼值長度(字節)Lc可變是所有數據的總和。16進位表示長度OO-FF1指令代號CB1設備編號可變3加密串可取固定值，終端不解密校驗4終端[OH9]命令報文tableseeoriginaldocumentpage19tableseeoriginaldocumentpage20說明伺服器向設備通過GSM網絡發送實時上傳命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU，主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CB，如符合條件，主控CPU會把設備裡面包含的主表總合計、副表總合計、主表反轉總合計、副表反轉總合計、各種報警信息、1天前往前倒推1天共96個15分鐘點的明細數據(最後一個點為最新的用水值)，按照終端命令報文的格式發送給GSM模塊，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。設置上、下限值適合設備類型壓力表系統Downloadtype:3命令報文tableseeoriginaldocumentpage21終端命令報文tableseeoriginaldocumentpage21說明伺服器向設備通過GSM網絡發送清總量命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼CC，如符合條件，主控CPU會把接收到指令裡面的壓力值上限、壓力值下限、主表上限、主表下限、子表上限以及子表下限等數據存儲U4，操作完成以後，設備主控CPU會向GSM模塊發送終端命令報文，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。校時業務描述當設備上的時間與簡訊中心時間之間的時間差>=15分鐘時，需要發送校時指令。特別注意一天只允許對設備校時一次(此操作需由上位機控制)。簡訊中心時間可由設備回傳的簡訊的固定格式中獲取到。系統tableseeoriginaldocumentpage22說明伺服器向設備通過GSM網絡發送清總量命令報文，設備GSM模塊接收到以後發送給主控CPU,主控CPU判斷是否是伺服器號碼發送的，是否包含指令代碼AD，如符合條件，主控CPU會把接收到指令裡面的與簡訊中心的時間差(單位秒)用來更新當前主控CPU的時間，同時將時鐘晶片U6的時間也更新，操作完成以後，設備主控CPU會向GSM模塊發送終端命令報文，經過GSM網絡傳達至伺服器。回傳命令報文正確時，認為操作已經完成。用量數據存儲規則實時上傳只上傳近96個小時(從當前時間開始往前倒推，比如設備時間是11:26，則說明96個點中的最後一個點表示今日12時的用水數據，倒數第二個點表示今日11時的用水數據，以此依次往前類推)昨日數據只上傳四天前倒推96個點的數據(比如設備時間是11:26，則說明96個點中的最後一個點表示四天前12時的用水數據，倒數第二個點表示四天前11時的用水數據，以此依次往前類推)其中，96個點的數據分別是用IO位的二進位表示，所以入庫時只需分別轉換為十進位即可。以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的修改、等效組合。2權利要求一種利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於包括如下步驟將儀表指針的機械讀數轉換成用量電信號；將所述用量電信號轉換成無線數據包；通過中國移動通信網絡或中國聯通通信網絡將所述無線數據包發送至與網際網路連接的伺服器；所述伺服器對所述無線數據包進行解析，獲取儀表用量數據。2.如權利要求1所述的利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於，所述無線數據包為簡訊數據包或GPRS數據包。3.如權利要求1所述的利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於，還包括存儲所述用量電信號包含的用量數據；以預定的時間間隔對所述存儲的用量數據進行累加，則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述累加用量數據的用量電信號轉換成無線數據包。4.如權利要求1所述的利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於，還包括獲取所述儀表的強磁報警信號，則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述強磁報警信號轉換成無線數據包。5.如權利要求1所述的利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於，還包括獲取所述儀表的拆卸報警信號，則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述拆卸報警信號轉換成無線數據包。6.如權利要求1所述的利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，其特徵在於，還包括獲取所述儀表的倒轉報警信號，則，所述將所述用量電信號轉換成無線數據包的步驟具體為將所述用量電信號以及所述倒轉報警信號轉換成無線數據包。全文摘要本發明公開一種利用GSM行動網路實現儀表遠程抄讀及監控控制方法，包括如下步驟將儀表指針的機械讀數轉換成用量電信號；將所述用量電信號轉換成無線數據包；通過中國移動通信網絡或中國聯通通信網絡將所述無線數據包發送至與網際網路連接的伺服器；所述伺服器對所述無線數據包進行解析，獲取儀表用量數據。本方法將儀表的機械讀數實時轉換成用量電信號，並轉換成無線數據包通過網絡發送到伺服器，因此伺服器能解析出儀表的用量信息，因而本方法記錄的儀表數據準確，無需人工操作，能避免人工抄表方式中錯抄、漏抄等計量不準確的問題，也能防止居民「偷水」現象，並不受儀表量程範圍限制。另外，本方法能對儀表進行監控和管理，對用量進行統計分析。文檔編號H04W4/00GK101789169SQ201010134240公開日2010年7月28日申請日期2010年3月25日優先權日2010年3月25日發明者劉壘,汪濤申請人:汪濤