技術領域
本發明涉及無線資訊傳輸領域，特别涉及一種智能抄表系統。
背景技術
傳統的抄表系統一般由基表(如溫度表、水表、氣表等)、采集器、集中器和伺服器4大部分組成。其中，基表通過無線433或是470與采集器進行通信，基表主動将自身的計量資料傳到采集器中，集中器通過485總線與采集器進行通信，将采集器采集到的資料收集到集中器上，集中器通過3G/4G網絡連入公網與伺服器通信，将采集到的資料上傳到伺服器。
傳統的方法通過485總線傳輸資料，在實施過程中不可避免地遇到布線難、施工成本高、調試不友善等問題，是以，基于無線的抄表系統孕育而生，其特點是基表、采集器、集中器三者之間都使用無線進行通信。
大多數現有無線抄表系統中，采集器都使用電源供電，無法避免布線的困擾，需要對線路進行維護。如圖1所示為現有的一種抄表系統的示意圖，現有技術在基表資料采集的實作上使用了電源供電和485總線的通信方案，該方案設計簡單，避免了低功耗設計的技術難題，但其要求現場布設專用電源線和485資料線，增加了施工成本，增加了調試和維護難度。
發明内容
有鑒于此，本發明實施例提供一種無線抄表系統，能夠避免布線、節省成本。
本發明實施例提出一種無線抄表系統，包括：
基表、采集器、集中器和伺服器，
所述伺服器位于公網，通過3G/4G網絡與所述集中器進行通信，所述采集器使用電池供電，所述集中器、采集器和基表三者之間使用470MHz頻段進行無線通信，所述集中器的無線工作頻率設定為第一頻點；所述基表的無線工作頻率設定為第二頻點；所述采集器的無線工作頻率預設設定為所述第一頻點，其工作頻率可以在所述第一頻點和第二頻點之間切換；
所述集中器将所述采集器喚醒，喚醒結束後，向所述采集器發送切換指令；
所述采集器根據所述切換指令将無線工作頻率切換至所述第二頻點，在規定的采集時間内接收對應的基表主動上傳的基表資料，接收完畢後，自動将無線工作頻率切換至所述第一頻點，等待所述集中器進行資料采集；
所述集中器計算基表資料采集等待時間結束時，開始對所述采集器的資料進行采集，每個采集器上的資料采集完畢時，發送休眠指令，令其休眠，最後，由集中器将采集到的資料上傳至所述伺服器。
本發明實施例提供的無線抄表系統，使用自動抄表方式替代人工抄表，直接降低了抄表的勞動強度，解決上門抄表困難的問題，提高了抄表的效率，節省了人力成本，更符合人性化要求；集中器、采集器、基表三者之間全部使用無線通信，利用無線通信方式替代傳統的有線通信方式，避免了工程上布線困難、施工和維護成本高的問題；采集器使用電池供電，采用電池供電方案替代傳統的電源供電方案，解決了現場安裝維護、不友善的問題，主要表現為取電難、電源布線施工和維護成本高。
附圖說明
圖1為現有抄表系統的部分結構示意圖；
圖2為本發明一種無線抄表系統一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面将結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的範圍。
參看圖1，本實施例公開一種無線抄表系統，包括：
基表1、采集器2、集中器3和伺服器4，
所述伺服器4位于公網，通過3G/4G網絡與所述集中器3進行通信，所述采集器2使用電池供電，所述集中器3、采集器2和基表1三者之間使用470MHz頻段進行無線通信，所述集中器3的無線工作頻率設定為第一頻點；所述基表1的無線工作頻率設定為第二頻點；所述采集器2的無線工作頻率預設設定為所述第一頻點，其工作頻率可以在所述第一頻點和第二頻點之間切換；
一個采集器可以與多個基表進行通信，同時也可以與多個采集器進行通信，即采集器可以實作多跳的方式将資料傳送到集中器，
本發明實施例中，集中器一般安裝在樓層中間位置，3G信号較好的地方；集中器和采集器的無線工作在同一個頻點時，組成一個無線區域網路，此時采集器處于指令等待狀态；采集器與基表的無線工作在同一頻點時，組成一個基表資料采集網絡，此時采集器處于基表資料采集狀态；其中，采集器一般安裝在樓道位置，與各基表位置相對較近的地方，無線通信設定在2個信道上，将集中器與采集器的通信、采集器與基表的通信分開，以避免資料沖撞的問題。基表在一個信道上周期性的打開無線，并主動向采集器發送計量資料，相對于基表使用喚醒功能的系統而言，具有更快的響應速度，更節能，因為通過喚醒來實作的方案，要對無線進行頻繁的開關操作，不利于電池供電。
所述集中器3向所述伺服器4申請充值控制指令，并在接收到所述伺服器4回複的充值控制指令後，将所述采集器2喚醒，喚醒結束後，對所述采集器2的狀态進行采集同時校正時間，狀态采集完畢之後，将所述充值控制指令傳送給所述采集器2，指令傳送完畢之後向所述采集器2發送切換指令，之後，将所述采集器2的狀态上傳至所述伺服器4，其中，所述切換指令用以使所述采集器2将無線工作頻率切換至所述第二頻點；
集中器的喚醒等待時間與網絡規模有關；近的采集器先收到喚醒指令，先被喚醒，再轉發喚醒指令，喚醒其周邊的采集器，如是循環，每個采集器僅轉發喚醒指令一次，
集中器從近及遠地對采集器的狀态進行采集，每個采集器最多有3次重采機會，采集狀态完畢之後，開始傳送充值控制指令，這裡要計算出每個基表與采集器的對應關系，否則指令無法正确下發到基表，指令下發完畢之後，從遠及近地發送切換指令，将采集器設定為基表資料采集狀态，然後，将采集器狀态上傳到伺服器。集中器上使用不同的采集順序，以保證最短的時間内完成資料傳送，比其他方案更加省電，适用于電池供電場合；因為喚醒總是近的先被喚醒，是以采集狀态時，其最佳順序是從近及遠的，近的裝置是在采集過程中充當着路由的角色，是以，切換和休眠的順序是逆向的，
所述采集器2切換至第二頻點後，在規定的采集時間内接收對應的基表1主動上傳的基表1資料，并回複基表，若有充值控制指令，則将所述充值控制指令一起回複給對應的基表1，基表1收到回複資料，按資料内部時間進行校時，采集時間結束後，自動将無線工作頻率切換至所述第一頻點，等待所述集中器3進行資料采集；
基表依據自己記錄的時間和分時ID計算出資料發送的時間點，時間一到開始向采集器發送資料；采集器收到資料之後對其ID進行判斷并決定是否回複資料(充值指令包含在内)，判斷過程為：如果ID是與采集器有對應采集關系的基表的ID，則回複資料，否則，不回複資料；基表與采集器之間存在綁定和解綁關系，綁定即基表發送指定位址的資料，解綁即基表發送廣播資料，由于采集器存放資料有限，是以設定一個最大連接配接數，并動态維護這個連接配接清單，基表若在配置設定的時間内沒有接收到采集器回複的資料，則在調整時間内随機再發送一次；如果多次沒有收到回複，則基表自動解除綁定關系，
基表與采集器的通信中，使用分時重傳機制，即每個基表都有自己固定配置設定的時間片(如每個2秒)，如果在這個時間片内沒有完成資料互動，在一個叫調整時間的區域内，随機地發啟一次通信，
為了保證能在一次采集就顯示是否充值成功，設計了兩個周期的采集時間，即采集器在基表資料采集狀态停留的時間是2個周期，一個基表最多能發送4次資料，
采集器上使用切換指令進行通信信道切換，采集器在規定的采集時間内完成資料采集，采集完後，自動切換回與集中器通信的信道，等待集中器采集資料，
所述集中器3計算基表資料采集等待時間結束時，開始對所述采集器2的資料進行采集，采集完畢時，發送休眠指令，最後，由集中器将采集到的資料上傳至所述伺服器4；
集中器與采集器的資料通信順序：對于采集器狀态的采集，從近至遠采集；進行切換時，由遠及近切換，為了增強穩定性，在每次切換完成後，都将結束時間儲存下來，以便在意外重新開機時，可以恢複資料采集過程；收集采集器中的基表資料時，由遠及近收集，收集完一個則休眠一個采集器，每個采集器最多有3次重傳機會，
為了保證伺服器的指令能正确下發到對應基表上，集中器上動态維護一個對應關系清單，每次采集都會更新并儲存以便重新開機時使用。
将分時通信機制與資料重傳機制結合，能夠提高資料通信的可靠性，讓裝置盡可能在預配置設定的時間内完成與采集器的通信。
此外，現有無線抄表系統中，部分使用電池供電的方案，将所有無線裝置設計到一個頻點上進行通信，并采用全喚醒的方式進行資料采集，為了保證裝置能及時被喚醒，所有裝置都要頻繁地開關無線，以監聽喚醒資料，進而使無線大部分時間都處于打開狀态，功耗明顯增加，無法保證電池的使用壽命。是以，現有的方案将采集周期拉得特别長，甚至一個月采集一次，無法滿足實時性要求，如線上充值的問題。
本實施例提供的無線抄表系統，使用自動抄表方式替代人工抄表，直接降低了抄表的勞動強度，解決上門抄表困難的問題，提高了抄表的效率，節省了人力成本，更符合人性化要求；集中器、采集器、基表三者之間全部使用無線通信，利用無線通信方式替代傳統的有線通信方式，避免了工程上布線困難、施工和維護成本高的問題；采集器使用電池供電，采用電池供電方案替代傳統的電源供電方案，解決了現場安裝維護、不友善的問題，主要表現為取電難、電源布線施工和維護成本高；通過向伺服器申請充值控制指令并下發給基表能夠實作線上充值，易于實作，成本較低。
可選地，在本發明無線抄表系統的另一實施例中，所述無線通信分為2個頻點，第一頻點為475MHz，第二頻點為472MHz。
可選地，在本發明無線抄表系統的另一實施例中，所述集中器在向所述伺服器申請充值控制指令之前，向所述伺服器發送心跳，所述伺服器接收到心跳之後，對所述集中器的ID進行校驗，通過則接受請求，否則拒絕并斷開連接配接，其中，所述心跳攜帶有所述集中器的ID。
雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的範圍之内。