[发明专利]一种用于燃气系统中多接入集中器及其服务方法

权利要求书

1.一种用于燃气表系统中的多接入集中器装置，包括集中器、串口、通讯接口、网络接口和GPRS模块，其特征是，所述集中器是一个微控制器，采用LPC2114芯片，LPC2114芯片内含有两个定时器TIMER0和TIMERI以及一个实时时钟RTC；所述的串口为串口UART0和UART1，通讯接口为通讯接口RS485，网络接口为以太网接口RTL8019；对于上行通讯线路，有两种接入方式：第一，通过GPRS接入，在此情况下，GPRS模块与所述串口UART1相连，集中器通过UART1来设置GPRS模块和发送数据；第二，以太网接入，以太网接口能够连入集中器所在的以太网络，移植TCP/IP协议后，集中器就可以与管理服务器建立TCP连接进而实现通讯；对于下行通讯线路，有两种接入方式：第一，利用RS485总线来连接所管辖表具，在此情况下，RS485接口芯片与UART0相连，集中器通过UART0向表具发送命令并接收表具回传，第二，以无线接入方式，无线模块与UART0相连，集中器通过控制UART0来实现与表具的通讯；当有集中器配置设备接入时，配置设备与所述串口UART0相连，这时UART0就不能用于与表具进行通讯，从而实现配置集中器。

2.一种如权利要求1所述的用于燃气表系统中的多接入集中器装置的服务方法，该方法包括下列步骤：

(一)系统开始任务流程；

(二)服务器命令帧解析任务流程；

(三)周期抄表任务流程；

(四)定时抄表任务流程；

(五)集中器基本数据配置流程；

(六)实时操作系统中钩子函数流程；

所述系统开始任务流程有下列程序：

(1)实现系统开始任务流程的硬件模块的备用，所述的硬件模块包括微控制器，所述微控制器采用LPC2114芯片，LPC2114芯片内有中断管理单元、两个定时器TIMER0和TIMER1、实时时钟、IRC接口以及串口UART0和串口UART1；

(2)初始化系统运行时所需的全局数据，包括读取集中器设备编号、本集中器所管辖的表具编号和数量、心跳包的周期时间以及管理服务器的IP地址和端口号；

(3)创建系统的其他应用任务流程，包括服务器命令帧解析任务、周期抄表任务、定时抄表任务，所述其他应用任务建立后，任务的执行条件满足时就可以进入就绪状态等待运行；

(4)上述三个任务的执行条件满足后就会进入一个循环执行流程，首先判断GPRS是否连接，如果没有连接，则执行连接GPRS函数；如果GPRS已经连接则直接发送心跳包，接着，再次判断GPRS是否连接，如果已经连接，就发送表具状态报告，接下来，就会调用一个系统等待延时函数，延时的时间为一个心跳包周期；

所述的服务器命令帧解析任务流程有下列程序：

(1)定义本任务需要的变量，所述的变量为服务器命令帧数据的结构变量指针、返回服务器的帧变量；

(2)该任务就进入一个循环执行流程，循环内部的执行顺序如下：

A：等待串口UART1发送的服务器命令帧数据到达信号，如果该信号没到来，该流程处于挂起状态；

B：如到达信号已来，任务会取回服务器帧数据，并判断此帧数据是否正确即帧数据是否属于本集中器、校验是否正确；

C：如果帧数据错误，任务就会形成一个错误的服务器返回帧数据，并告诉服务器接收的帧数据错误；

D：如果是正确的帧数据，任务对帧数据进行解析，并执行服务器命令，所述的服务器命令包括：抄周期数据、定时数据、及时数据以及对表具进行控制；

E：根据D步骤的命令执行情况，把返回数据组成相应的服务器返回帧数据并发给服务器；

F：结束一次服务器的命令帧数据执行，并返回到循环开始，从而等待下一条服务器的命令帧数据；

所述的周期抄表任务流程有下列程序：

(1)定义任务所需要的基本变量，所述的变量包括抄表帧变量、表具返回帧数据，以供下面步骤使用；

(2)进入循环执行流程，首先是等待周期抄表的信号，该信号是由微控制器内的TIMER 1发出的，没有信号的时候，此任务流程处在挂起的状态；进入循环执行流程，循环流程如下：

A：如果周期抄表信号已到来，就判断当前是否在定时抄表，如果是，则取消本次循环流程，并返回上一步等待下一次周期抄表信号；

B：如果当前没有在定时抄表，则设置全局抄表标识READMETER flag为周期抄表，说明当前在周期抄表，检测当前是否在定时抄表也是通过此标识；

C：设置完抄表标识之后，流程就开始通过串口UART0对集中器管辖的所有表具进行依次抄读，并把抄读的数据通过IRC接口存入到EEPROM中的周期数据区域；

D：对所有表具完成抄读后，就开始清除全局抄表标识，从而说明周期抄表已经完成；

E：判断周期抄表和定时抄表是否发生冲突；

F：如果发生了冲突，任务就把周期抄读所得的数据原本复制到定时区域，从而实现当冲突时，定时抄表任务不用执行就可以获得数据；

G：如果没有抄表冲突就结束本次循环，从而进入等待下一次周期抄表信号；

所述定时抄表任务流程有下列程序：

(1)和前面所述的服务器命令帧解析任务流程一样，定义本任务所需要的变量，包括抄表帧和表具返回帧数据；

(2)进入一个循环执行流程，具体的流程步骤如下：

A：等待定时抄表信号，信号由系统实时时钟RTC发出，实时时钟RTC能够通过上述的服务器命令帧解析任务流程进行设定；

B：如果定时抄表信号已经到达，则判断当前是否在周期抄表，如果是，则置抄表冲突标识，并结束本次循环进入下一次定时信号；

C：如果当前没有在周期抄表，则置全局抄表标识为定时抄表；

D：接下来，开始对集中器所管辖的表具进行依次抄读，并把所得到的数据通过IRC接口数据存入EEPROM的定时数据区域；

E：定时抄表完成，清除定时抄表标识；

F：清除存储器EEPROM中的定时载入标识；

G：结束本次定时抄表循环，并进入等待下一次定时抄表信号；

所述的集中器基本数据配置流程有下列程序：

(1)定义本流程所需要的各种变量，包括扫描设备数据帧和返回帧；

(2)重新初始化串口UART0，因为当串口UART0用于集中器基本数据配置时，对UART0的基本配置是不同的；

(3)进入循环执行流程，循环流程如下：

A：等待扫描仪设备向集中器发送数据：

B：如果数据到来，则判断接受到的数据是否正确，如果不正确，则形成错误的扫描设备返回帧并发送给扫描设备；

C：如果，接收到的是正确的命令帧，则对命令数据进行解析并进行相关操作；

D：把操作的执行结果组成服务器返回帧并返回给扫描设备；

E：一次循环执行流程结束，等待下一次扫描设备数据帧的接收；

所述的实时操作系统中钩子函数流程有下列程序：

(1)判断当前是否有扫描仪接入的请求，该请求说明外界要配置集中器的基本信息；

(2)判断当前集中器配置任务是否已经建立且处于不在运行的状态；

(3)如果是，则把当前集中器配置任务删除，并且重新启动集中器；

(4)如果当前没有集中器基本数据配置任务，而其它任务都处于挂起状态，则创建集中器基本数据配置任务；若当前有其他任务正在执行当中，则结束本次流程，等到其他任务都执行完毕再创建集中器基本数据配置任务。