CN108494654A - 一种智能能源信息采集管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能能源信息采集管理方法及系统，方法包括：建立信息管理中心与至少一系统网关的远程通信连接关系；建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络；系统网关缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；系统网关缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。本发明实现一主多从形式的对能源信息进行集中、合理地管控，在兼顾抄表实时性的同时实现表计整机超低功耗。

Description

一种智能能源信息采集管理方法及系统

技术领域

本发明涉及工业和商业表计信息采集领域，具体说的是一种智能能源信息采集管理方法及系统。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，民用和商用能源的供应及管控越来越趋向于集中统一的形式。作为与人们生活息息相关的自来水、电能、燃气及热能，相应表计(水表、电表、气表、热表)的应用和管理从最初的人工抄收到后来的远程自动抄表，效率和管理水平虽然大大地提高、改善了，但各类表计信息采集完全独立、采集方式多种多样。对于同一用户，可能要与多个能源供应商或运营商(如供电局、供水公司、燃气公司等)接洽，进行充值缴费、报修、更换等事宜，存在过程繁琐、耗时耗力等诸多问题。

目前，除了电表，其他计量表计大多采用电池供电，搭配无线通信方式，一般要求表计在现场应用生命周期内少更换电池，甚至不能更换电池。因此，水表、气表、热表基本上都工作在低功耗模式，节能、安全的需求对其计量、运行和通信行为要求更为严格，技术标准更高。

当下业内表计信息采集电表一般采用中继组网实时集抄的方式，水表、气表、热表则多采用主动上报数据的方式或者接收唤醒的方式。通常会要求将数十天或数月的数据冻结于表端。

从低功耗的角度来看，以下两点值得考虑。

1、若使用主动上报的方式，功耗可以通过调整上报周期很好地控制，但是实时性会较差；

2、如果使用接收唤醒方式，那么无线射频芯片需要随时检测空中报文前导和同步字，通信模块不能做到完全休眠，整机功耗将会有所偏高，尽管实时性可以做到很好。

就表计管理来说，目前不少方案都把相应的应用安置在上位系统或服务器系统层面，通过远传通信访问任一表计，完成所辖全部表计的配置或控制，但是过程冗繁，资源分配不合理，效率较低。另外，由于冻结功能的存在，每一台表计均要具备存储电路，而存储容量又不是特别大，存储冗余造成资源浪费，且整体成本有所增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能能源信息采集管理方法及系统，实现一主多从形式的对能源信息进行集中、合理地管控，在兼顾抄表实时性的同时实现表计整机超低功耗。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种智能能源信息采集管理方法，包括：

建立信息管理中心与至少一系统网关的远程通信连接关系；

建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络；

系统网关缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；

系统网关缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种智能能源信息采集管理系统，包括信息管理中心、系统网关以及能源表计终端；所述信息管理中心与至少一个的所述系统网关通信连接；所述系统网关与其下辖至少一个的能源表计终端构建星型通信网络；

所述系统网关，用于缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；以及用于

缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

本发明的有益效果在于：区别于现有的中继组网抄表、表计主动上报方式，本发明构建了多个的由一个网关及其下辖表计组成的星型通信网络，再通过网络中的网关与信息管理中心进行通信，实现一主多从的能源信息采集模式，且由从端(表计)主动发起通信的方式进行数据采集和指令接收，确保表计整机超低功耗；进一步的，采用网关自动下行配置和校正参数的机制，能够进一步降低从端能耗，同时又能确保信息收发的及时性。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的信息管理中心与系统网关的功能交互示意图；

图3为本发明的系统网关与表计终端的通信交互示意图；

图4为本发明HHU与网关和表计终端之间的通信交互示意图。

标号说明：

1、信息管理中心；2、系统网关；3、表计终端a-n；4、手持终端。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：构建多个的由一个网关及其下辖表计组成的星型通信网络，由从端(表计)主动发起通信进行数据采集和指令接收；网关自动下行配置和校正参数的机制。

请参照图1，本发明提供一种智能能源信息采集管理方法，包括：

建立信息管理中心与至少一系统网关的远程通信连接关系；

建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络；

系统网关缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；

系统网关缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

从上述描述可知，本发明的有益效果为：实时通信与非实时通信相结合，优先保证表计节点工作在相当低的功耗条件下，同时兼顾上层集中管理的实时性。

进一步的，所述建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络，具体为：

各系统网关依据预设周期搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；

信息管理中心依据接收到的信息和管理需求，将对应的表计终端挂靠到相应的系统网关上。

由上述描述可知，由网关对附近的表计进行统一管理，实现数据信息集中处理，均衡分配应用功能，精简系统底层节点，降低成本，同时优化管理方式。

如图2所示，进一步的，还包括：

信息管理中心下发表计终端白名单至对应的系统网关；

系统网关依据接收到的表计终端白名单解除名单外的其他表计终端与自身的挂靠关系。

由上述描述可知，网关还同时支持表计白名单下发管理，能够滤除无关表计数据，实现有效管理。

如图3所示，进一步的，星型通信网络内的表计终端通过同时工作在T1随机模式和T2周期模式与所挂靠的系统网关进行通信；

所述最新数据包括短包应用报文和长包应用报文；

所述T1随机模式，具体为：

表计终端依据预设的随机时间门限T1在特定周期内上送短包应用报文至所挂靠的系统网关，上送完毕立即休眠，所述短包应用报文包含表计ID、最新计量数据及当前运行状态；

所述T2周期模式，具体为：

表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至所挂靠的系统网关，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所挂靠的系统网关下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

由上述描述可知，T1模式随机上报能够有效避免同一星型网络中空中报文叠加或冲撞，网关最大限度地采集表计基础数据；T2模式合理地实现表计远程配置或控制。

进一步的，还包括：

系统网关在接收到其下辖的一表计终端上送的长包应用报文后，判断自身存储的所述一表计终端的参数与接收到的所述长包应用报文中的配置信息是否一致；若不一致，则将自身存储的所述配置信息下发至所述一表计终端；

系统网关查找是否存储有对应所述一表计终端的未下发的控制指令，若有，则下发所述控制指令。

由上述描述可知，充分利用表计日常工作固有的周期性的处于接收状态，由网关下发指令和参数配置，表计无需额外消耗能源，同时又能确保管理信息的及时处理。

如图4所示，进一步的，还包括：

建立手持终端与系统网关和信息管理中心的通信连接关系；

通过手持终端搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；

建立手持终端与搜索到的表计终端的通信连接；

手持终端接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。

由上述描述可知，同时支持现场抄表应用，手持终端可完成同网关一样的表计搜寻和发现工作，用来统计附近有效通信的表计和获取实时数据。

进一步的，还包括：

表计终端接收到手持终端发出的唤醒信号后被唤醒；

被唤醒的表计终端工作在T2周期模式，所述T2周期模式，具体为：表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至与其通信连接的手持终端，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所述手持终端下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

由上述描述可知，能够通过手持终端在网关下行通信异常时采用主动唤醒表计的方式进行抄表，确保抄表工作的正常开展。

进一步的，还包括：

手持终端接收信息管理中心下发的对应表计终端的控制指令和配置信息，在所述表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

由上述描述可知，能够通过手持终端在网关上行通信异常时代替网关对其下辖的表计进行管理，以最小的代价保证系统不陷入失控状态，给予现场维护、优化以充分的时间，避免不必要的损失。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种智能能源信息采集管理系统，包括信息管理中心、系统网关以及能源表计终端；所述信息管理中心与至少一个的所述系统网关通信连接；所述系统网关与其下辖至少一个的能源表计终端构建星型通信网络；

所述系统网关，用于缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；以及用于

缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

进一步的，还包括手持终端；所述手持终端分别与系统网关和信息管理中心通信连接；

所述手持终端，用于搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；以及建立其与搜索到的表计终端的通信连接；以及接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。

实施例一

请参照图1和图2，本实施例提供一种有别于现有技术的新的智能能源信息采集管理方法，能够实现水、电、气、热等常用资源/能源的合理管控，本实施例的方法基于结构为“能源信息管理中心+星型系统网关+远传能源表计终端”的系统实现。

具体的，如图1所示，所述系统包括信息管理中心1、至少一个的系统网关2以及至少一个的能源表计终端3。每一个的系统网关2与其下辖的至少一个的能源表计终端3之间基于无线通信连接方式构建单个的星型通信网络；表计终端以挂靠对应网关的方式确定其入网。结构中通常包含多个的星型通信网络，每个星型通信网络中的网关再与信息管理中心建立远程的无线通信连接，网关与管理中心之间可以基于数据通信技术或者无线局域网通信技术连接，优选采用前者的3G/4G网络。

其中，所述信息管理中心，下面简称管理中心，是基于服务器上位的软件系统，使用无线通信方式对与其下连接的网关进行远程管理和交互。表计终端指的是智能低功耗无线能源表计终端，可以是水表、电表、气表、热表等，在系统中视为从节点，在下文简称表计。众多的表计终端(从节点)的通信主节点为星型通信网络中的系统网关，下文简称网关。从节点到主节点的通信链路为网关下行通信信道，在此成为Sub-G无线信道a。

基于上述的系统，本实施例的方法中，将管理系统通信网络分为两层，上层为信息管理中心主动下行访问的远程网络，下层为表计主动建立通信、网关半主动执行下行任务的星型网络。

以此实现如下效果：实时通信与非实时通信相结合，优先保证表计节点工作在相当低的功耗条件下，同时兼顾上层集中管理的实时性。

本实施例具体是通过下述过程实现的：

管理中心通过3G/4G通信方式与网关进行远程交互，支持对多个网关进行管理，同时，每个网关可以管理数百到一两千个表计节点，构成一主多从的无线Sub-G星型网络。

请参照图1和图2，管理中心同网关之间为实时通信，在对表计进行抄读、配置和控制等之前，必须先给网关指定和分配从属表计节点。

具体的，如果目标网关附近的表计节点包括信息和配置需求的相关信息已经录入管理中心且清楚它们的部署情况，那么可以通过直接下发表计白名单到网关的方式实现表计分配。通过管理中心向网关加载表计档案，明确要求网关管理指定的表计群落，称作下发表计白名单功能。

如果目标网关附近的表计节点部署情况并不明确，表计ID或表号没有进行归类和统计，或者是管理中心并未存储有它们的相关信息，则需要先让网关自行发现其所处星型网络内的表计节点，在指定的发现周期结束后，管理中心根据从网关获取到的表计信息和管理需求将相应表计分配和挂靠到相应的网关上。其中，每只表计的RSSI在一定程度上反应其与网关的距离远近或者自身所处通信环境的好坏程度，因此为了保证通信稳定可以选择将信号强度较高的表计挂靠到本网关，信号较差的表计挂靠到同它更近的另一网关，实现合理的分配和管理。具体的分配和挂靠依据为：网关接收到附近表计上报的数据并上传到信息管理中心，有三项指标可作为挂靠的参考依据：一是RSSI，根据本申请测试的经验值一般RSSI低于-110dBm通信已不是特别稳定，所以可以考虑将低于这个信号强度的表计挂靠到别的网关；二是通信成功率，假设配置表计数据上报周期为10分钟，信息管理中心搜索某网关附近表计一段时间，比如10小时，发现某些表计上报成功率较低，假设成功率低于90％，也认为通信不稳定考虑挂靠到别的网关；三是网关的表计节点存储容量，单个网关能够管理的节点数量是有限的，当发现的可挂靠的表计终端数量超出网关的容量限制时，多出的部分应挂靠到别的网关。

通过上述，实现了网关搜索表计并可用接收信号强度指示(RSSI)为参考的选择性挂靠功能，由此保证表计与网关的通信质量，进而保证管理的有效性；另外，网关支持表计白名单下发管理，滤除无关表计数据。

完成表计分配之后，网关将会缓存下辖表计上送的最新数据信息和存储各表日冻结、月冻结数据，供信息管理中心实时读取。

另外，网关还将缓存信息管理中心对表计下发的控制指令和配置信息，等待表计醒来时进行处理。所述控制指令如关阀命令、参数读/写命令、开/合闸命令。由于网关与表计通信是由表计发起的，当信息管理中心下发命令时，也许表计正在休眠，所以网关需要缓存该命令等待表计发起双向通信才能执行或处理相关命令。这样做的好处是：信息管理中心只需保证命令下达到网关即可，网关自动处理后续工作，信息管理中心无需等待执行完成，缩短了任务处理时间，由此可以管理更多的网关。

整个系统的主要功能是表计计量数据抄读，其次是偶尔进行表计控制或系统参数配置，大可不必担心缓存命令太多而造成网关处理过于复杂或繁忙的问题。

在一具体实施方式中，如图2所示，管理中心与网关的之间的交互具体包括：

S200：管理中心向网关加载表计档案，明确要求网关管理指定的表计群落；

S210：管理中心请求网关统计和上报附近的正常工作的表计，实现表计搜索或发现；

S211：管理中心使网关停止搜索，信息管理中心将已发现的部分表计或全部表计作为白名单下发到网关；

S220：信息管理中心根据需要对网关表计档案进行增加或删除管理；

S230：信息管理中心读取网关缓存的表计最新计量数据及状态；

S240：信息管理中心读取网关存储的日冻结或月冻结数据；

S250：管理中心设置或查询网关参数，或者通过网关间接设置或查询表计参数；

S260：管理中心远程控制表计，如阀门、闸门等。

实施例二

请参照图1和图3，本实施例在上述实施例一的基础上进一步的扩展细化，具体说明如下：

本实施例的方法使表计工作于两种通信模式，一是单向上报仅包含最新计量数据及当前运行状态短包应用报文的T1随机模式(发完立即休眠等待下一次随机时间到后再度发包)，简称为T1模式；二是为实现主从双向通信而设计的T2周期模式(等待接收超时无下行命令再休眠)，简称为T2模式。T1模式的随机时间门限可设，T2模式的进入周期可设，它们的值根据实际需求或电池容量而定。

以此实现如下效果：T1模式随机上报能够有效避免同一星型网络中空中报文叠加或冲撞，网关最大限度地采集表计基础数据；T2模式合理地实现表计远程配置或控制。

本实施例具体是通过下述过程实现的：

在此，先对T1模式的随机方式进行说明，假设随机时间门限为T1，表计装上电池后随机等待t0上报第一包数据(t0≤T1)，发送完报文后计算另一随机时间t1(t1≤T1)，那么，该表计需要等待T1-t0+t1方可发送第二次数据，第三次发送数据需要等待T1-t1+t2(t2为第三次的随机时间)，也即必须补足上次随机时间与随机时间门限T1的差值。这样能留出较大的时间间隙给别的表计上报数据。

T1模式上报的报文为短包应用报文，携带表计ID、计量数数及表计当前状态三部分信息，网关接收到其数据后缓存，并在后续不断刷新，信心管理中心需要实时数据可直接向网关下发命令读取。

T2模式周期一般为1天或者数小时(远大于T1)，表计按设定的周期上报较长的报文数据，内容除了表计ID、计量数数及表计当前状态之外，还包括计量参数、通信参数、时间戳等的配置信息，成为长包应用报文。之后等待接收，表计所开窗口时间为t_w，超时未收到任何下行命令表计自行进入休眠模式，否则，执行或处理命令，窗口时间重新计时，重复直至最后不再接收到命令才休眠。如图3所示，对于网关，一旦接收到下辖表计的T2模式报文，先检查该表计的参数是否需要更新，即将报文中上报的参数与自身已存的参数逐一对比，不一致则将已存的参数下发到表计；然后，查找是否有针对该表计的未执行的下行命令(如控阀、控闸)，如果有则下发执行。更新表计参数或下发命令需等待表计返回执行结果，成功的话让表计立即休眠，若失败命令可重发一次或两次。

请参阅图3，本实施例的网关与表计的通信交互过程如下：

S300：表计T1模式在特定周期内随机上报短包数据，发送完毕立即休眠。

S310：表计T2模式周期性上报长包数据，等待接收网关的下行命令，保持一段时间的接收状态。

S311：网关判断当前表计参数是否需要更新，是则下发相应的配置命令。

S312：网关判断是否还有针对该表计的未执行的命令，是则下发执行。

S313：如果当前不需要对该表计进行查询、配置、控制，网关下发休眠命令使表计进入休眠状态。

S314：表计收到网关的命令进行执行或处理，返回执行结果。

S315：网关收到表计的正确应答且全部命令执行完毕后下发休眠命令使表计进入休眠状态。

实施例三

请参照图1、图3和图4，本实施例在上述实施例二的基础上进一步的拓展，在系统中增加手持终端4，通过现场抄表实现相应功能。具体说明如下：

本实施例的方法将能够完成对表计及网关即时访问的HHU(手持终端)加入到系统中，实现特殊情况下或特殊场景下的表计管理或抄读，包括读写表计或网关参数、工作行为控制、数据和状态抄读等。

以此实现如下效果：HHU用于整个能源系统的辅助管理，当现场出现以下异常状况：

1、个别表计因为距离太远或自身所处环境限制无法与网关通信；

2、系统中加入新的表计或对原有表计进行维护需要立即入网或生效；

3、网关上行通信异常无法连接到管理中心或者网关损坏需临时补救。

这时，可以携带HHU到现场进行表计补抄、维护，同时HHU能完成网关的部分工作，可临时代替网关对系统中的表计进行数据采集或管理，维持系统的正常运行。

本实施例具体是通过下述过程实现的：

请参照图4，建立手持终端与系统网关和信息管理中心的通信连接关系。其中的手持终端，可称作掌机或HHU(Handheld Unit)，内置无线通信模块，支持多信道。

在现场应用过程中，HHU可完成同网关一样的表计搜寻和发现工作，用来统计附近有效通信的表计和获取实时数据(监听表计的T1随机模式报文)。具体如下：手持终端搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；建立手持终端与搜索到的表计终端的通信连接；手持终端接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。

另外，HHU背部可安装一块小磁铁，当表计处于休眠状态时，将HHU靠近表计，磁能激发表计内部的霍尔器件产生唤醒信号以唤醒表计。随后表计工作在T2周期模式，并在固定、唯一的信道上(Sub-G无线信道b，HHU即时访问表计专用信道)与HHU通信，HHU接收到T2报文(长包应用报文)后下发命令或任务(如参数读取或改写等维护工作)，等待表计处理完毕后让其回到正常工作状态。

当网关上行通信异常，管理中心无法与之建立远程连接时，只要HHU处于网关的局域有效通信范围内，即可对其进行访问、管理，如获取实时数据、冻结数据、读写参数、控制等。这样，以最小的代价保证系统不陷入失控状态，给予现场维护、优化以充分的时间，避免不必要的损失。

请参阅图4，本实施例的网关与表计和手持终端之间的通信交互过程如下：

S400：HHU进入搜寻模式，发现附近的表计并获取数据。

S410：HHU靠近目标表计，磁激使表计退出休眠并工作在T2模式。

S411：表计在T1模式上报长包数据信息，等待HHU下发命令。

S412：HHU下发设置/查询/抄读/控制命令。

S413：表计执行命令并回复数据。

S414：HHU收到表计的正确应答且全部命令执行完毕后下发休眠命令使表计进入休眠状态。

S420：HHU向网关发送抄表、读写参数或表计管理命令。

S421：表计执行命令并回复数据。

本实施例的一具体运用场景为：

HHU搜寻表计时，其处于无线监听模式，表计5分钟上报一次T1报文(T1模式中的短包应用报文)，报文中含有表计ID数据，HHU解析出每一帧报文的表计ID，逐个进行统计和记录，假定HHU的发现时间为1小时，当计时结束时如果收到100只表计的报文，即本次发现100只表计节点。如果HHU需要和表计进行双向通信，可以贴近表计磁激，表计会立即进入T2模式，实现即时双向通信。网关只要上电则一直正常工作不会进入休眠状态，所以HHU可以随时访问网关，比如在网关不能接入核心网不能远程通信时进行应急处理，此时HHU可视为一个临时的信息管理中心，维护人员通过HHU获取网关下星型网络的数据完成抄读工作。

另外，对于T2模式，主要作用是实现同表计的双向通信，本系统方案终端以上行上报为主，下行通信不是很频繁，以水表为例，T1、T2周期在出厂时已配置完成，水表按时上报计量数据和自身状态信息到网关，信息管理中心可随时从网关读取数据，更改水表参数或者对控制水表阀门的需求不会经常发生，所以T2周期可以设置长一些，比如1天，这样表端的功耗能够得到很好控制，延长了电池寿命，尽管下行命令需要最多1天才能生效。

上述实施例一至实施例三，能够实现：

1、一种长短帧互补实现同表计单向和双向通信的模式。无线单工通信与无线半双工通信结合，不再沿袭传统的主端发起通信的模式，而是从端主动。

2、一种网关自动下行配置和校正参数的机制。网关具有参数缓存功能，能够自行逐个对从端表计进行参数更新或同步，不会导致上层管理系统的工作进程长期被占用。

3、一种网关搜索表计并可用接收信号强度指示(RSSI)为参考的选择性挂靠功能，另外，网关支持表计白名单下发管理，滤除无关表计数据。

4、一种网关缓存下辖表计最新数据的功能，在不影响表计低功耗的条件实现实时点抄。由于从端表计是周期性的主动上报数据，网关缓存每只表计的最近一次数据作为最新数据，当管理系统发起抄读时，直接获取到该数据，只要上报周期不是特别长，近似认为得到表计的实时数据。

5、一种手持终端(HHU)，可访问网关和表计终端，实现点对点应急补抄及系统参数读写功能。手持终端作为辅助维护的工具，其可以工作在不同的信道和不同的模式，实现对表计进行访问或对网关进行访问，星型网络采用跳频技术，手持终端的接入不会影响网络的正常工作。

6、一种表计数据和状态信息集中冻结存储于网关的功能。为了保证用户数据可靠不会丢失，网关通过Flash定时存储一段时间的计量数据，形成日冻结和月冻结数据，有助于费用结算或能源分析、统计。

实施例四

请参照图1，本实施例基于实施例三，提供一种智能能源信息采集管理系统，包括信息管理中心、系统网关以及能源表计终端；所述信息管理中心与至少一个的所述系统网关通信连接；所述系统网关与其下辖至少一个的能源表计终端构建星型通信网络；

所述系统网关，用于缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；以及用于

缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

优选的，所述系统网关，具体用于依据预设周期搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；

所述信息管理中心，具体用于依据接收到的信息和管理需求，将对应的表计终端挂靠到相应的系统网关上。

优选的，信息管理中心还用于，下发表计终端白名单至对应的系统网关；

系统网关，还用于依据接收到的表计终端白名单解除名单外的其他表计终端与自身的挂靠关系。

优选的，所述表计终端，用于同时工作在T1随机模式和T2周期模式与所挂靠的系统网关进行通信；

所述最新数据包括短包应用报文和长包应用报文；

所述T1随机模式，具体为：

表计终端依据预设的随机时间门限T1在特定周期内上送短包应用报文至所挂靠的系统网关，上送完毕立即休眠，所述短包应用报文包含表计ID、最新计量数据及当前运行状态；

所述T2周期模式，具体为：

表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至所挂靠的系统网关，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所挂靠的系统网关下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

优选的，所述系统网关，还用于在接收到其下辖的一表计终端上送的长包应用报文后，判断自身存储的所述一表计终端的参数与接收到的所述长包应用报文中的配置信息是否一致；若不一致，则将自身存储的所述配置信息下发至所述一表计终端；以及，还用于

查找是否存储有对应所述一表计终端的未下发的控制指令，若有，则下发所述控制指令。

优选的，还包括手持终端；所述手持终端分别与系统网关和信息管理中心通信连接；

所述手持终端，用于搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；以及建立其与搜索到的表计终端的通信连接；以及接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。

优选的，表计终端，还用于接收到手持终端发出的唤醒信号后被唤醒；以及用于

被唤醒后工作在T2周期模式，所述T2周期模式，具体为：表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至与其通信连接的手持终端，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所述手持终端下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

优选的，所述手持终端，还用于接收信息管理中心下发的对应表计终端的控制指令和配置信息，在所述表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

本实施例的智能能源信息采集管理系统具有以下特点：

特点：1、从表计终端到网关，再从网关到核心网(管理中心)，均通过无线方式进行通信；2、针对电池供电的表计终端设计，满足终端须长时间深度休眠，在限定的极短的时间内完成计量、通信等工作的要求；3、星型网络不采用中继组网方式，而是一主多从的形式；3、通信交互的发起方为表计，解决从端网络超低功耗工作的同时，兼顾抄表实时性；4、网关承担部分管理和维护功能，包括参数同步、档案存储、数据冻结等；5、同传统的抄表集中器相比，本方案的网关针对性更强，性价比更高。

实施例的有效效果在于：

1、可根据用户需求灵活控制表计工作功耗。

2、均衡分配应用功能，实现资源的合理利用，提高实时性。

3、数据信息集中处理，精简系统底层节点功能，降低成本。

4、远程管理为主，近程管理为辅，提供特殊或紧急情况下的有效应对方案。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能能源信息采集管理方法，其特征在于，包括：

建立信息管理中心与至少一系统网关的远程通信连接关系；

建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络；

系统网关缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；

系统网关缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

2.如权利要求1所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，所述建立由一系统网关与其下辖至少一个的表计终端通信连接构成的星型通信网络，具体为：

各系统网关依据预设周期搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；

信息管理中心依据接收到的信息和管理需求，将对应的表计终端挂靠到相应的系统网关上。

3.如权利要求1所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，还包括：

信息管理中心下发表计终端白名单至对应的系统网关；

系统网关依据接收到的表计终端白名单解除名单外的其他表计终端与自身的挂靠关系。

4.如权利要求1所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，星型通信网络内的表计终端通过同时工作在T1随机模式和T2周期模式与所挂靠的系统网关进行通信；

所述最新数据包括短包应用报文和长包应用报文；

所述T1随机模式，具体为：

表计终端依据预设的随机时间门限T1在特定周期内上送短包应用报文至所挂靠的系统网关，上送完毕立即休眠，所述短包应用报文包含表计ID、最新计量数据及当前运行状态；

所述T2周期模式，具体为：

表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至所挂靠的系统网关，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所挂靠的系统网关下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

5.如权利要求4所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，还包括：

系统网关在接收到其下辖的一表计终端上送的长包应用报文后，判断自身存储的所述一表计终端的参数与接收到的所述长包应用报文中的配置信息是否一致；若不一致，则将自身存储的所述配置信息下发至所述一表计终端；

系统网关查找是否存储有对应所述一表计终端的未下发的控制指令，若有，则下发所述控制指令。

6.如权利要求1所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，还包括：

建立手持终端与系统网关和信息管理中心的通信连接关系；

通过手持终端搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；

建立手持终端与搜索到的表计终端的通信连接；

手持终端接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。

7.如权利要求6所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，还包括：

表计终端接收到手持终端发出的唤醒信号后被唤醒；

被唤醒的表计终端工作在T2周期模式，所述T2周期模式，具体为：表计终端在预设的T2周期内上送长包应用报文至与其通信连接的手持终端，并在上送完毕后保持预设时长的接收状态，若在所述预设时长内未接收到所述手持终端下发的控制指令，则进入休眠，所述长包应用报文包括表计ID、最新计量数据、当前运行状态，以及包括计量参数、通信参数和时间戳的配置信息。

8.如权利要求6所述的智能能源信息采集管理方法，其特征在于，还包括：

手持终端接收信息管理中心下发的对应表计终端的控制指令和配置信息，在所述表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

9.一种智能能源信息采集管理系统，其特征在于，包括信息管理中心、系统网关以及能源表计终端；所述信息管理中心与至少一个的所述系统网关通信连接；所述系统网关与其下辖至少一个的能源表计终端构建星型通信网络；

所述系统网关，用于缓存其下辖表计终端上送的最新数据，在接收到信息管理中心下发的读取指令时上送所述最新数据至信息管理中心；以及用于

缓存信息管理中心下发的对应其下辖表计终端的控制指令和配置信息，在对应的表计终端处于接收状态时下发所述控制指令和配置信息。

10.如权利要求9所述的一种智能能源信息采集管理系统，其特征在于，还包括手持终端；所述手持终端分别与系统网关和信息管理中心通信连接；

所述手持终端，用于搜索附近的表计终端，并将搜索到的表计终端的信息和管理需求发送至信息管理中心；以及建立其与搜索到的表计终端的通信连接；以及接收表计终端上送的最新数据，并将其上送至系统网关或信息管理中心。