[发明专利]面向集中供暖分户计量的无线温度采集方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑供暖测控技术领域，具体涉及了一种面向集中供暖分户计量的基于无线方式的温度采集方法及其装置。 

背景技术

随着我国建筑面积的不断增大，供热应用的需求也不断扩大，因此对供热控制系统的研究和改进是十分迫切。传统的集中供暖分户计量方式采用的面积分摊法，即整个楼栋安装一个热表用于采集整个楼栋的热消耗，在此基础上按面积分摊给各个住户，然而由于各个住户的房间位置、朝向不同，各住户虽然按统一标准缴费，却享受到不同的室内温度，即出现了“等费用不等舒适度”的现象。为此，近年来，一种基于温度的分户热计量方式正悄然兴起，以此方式来实现“等舒适度等费用”的计量目标，受到广大热用户的欢迎。然而，如何采集各住户的实际温度便成了系统实现的关键。专利201010588876.4提出了一种基于有线的温度采集方法，而专利201010161073.0则提出了一种基于Zigbee无线自组网和GPRS的无线热能采集方法。考虑到安装实际，基于无线方式的温度采集系统更容易被热用户所接受。 

然而，在实际应用中，在国家允许的功率范围内，Zigbee方式由于其传输频率较高，传输带宽较大，信号穿透力则难于满足不同住户的自动组网需求。为此，一种以470M为传输频率的无线传输方式正逐步在无线抄表和集中供暖分户计量领域使用，同时，为了使其具有较高的信号穿透力、较强的自组网能力，往往会将降低其传输带，例如将其设置为9600bps，甚至更低，这必将致使其自组网速度和数据传输速度下降，甚至难以保证实际的时间需求。虽然，目前一些典型的无线自组网协议，例如LEACH路由协议等，考虑了分层路由和数据融合的机制，然而面对较低的传输带宽时仍然难于满足实际需求。 

因此，自组网和数据传输速度与传输带宽之间的矛盾依然是基于470M无线温度采集系统所面临的问题。 

发明内容

针对现有技术的自组网和数据传输速度与传输带宽之间的矛盾，本发明提出了一种结合采集节点位置信息的分层路由组网方法和数据融合机制，提高了系统在低传输带宽下的自组网速度和数据上报速度，较好地满足了住宅用户集中供暖分户计量中的实际应用需求。 

为了实现上述发明目的，本发明提出了一种面向集中供暖分户计量的无线温度采集方 法，包括如下步骤： 

（1）参数设置与系统部署：设置被部署楼栋的单元数U、楼层数F和指定单元指定楼层的最大住户数H；部署楼栋协调器C(u,f,h)，即表示第u单元，f楼层，最邻近的住户门牌号h，其所管辖单元范围为u_min..u_max,管辖楼层范围为f_Bottom..f_Top；部署采集节点信息A[i,j,k]，即表示第i单元，第j楼层的第k住户，i的取值范围为1...U，j取值范围为1...F，k取值范围为1...H，当第i单元，第j层的第k住户已经安装了采集节点后，A[i,j,k]的值为该采集节点的ID号，否则其值为空； 

（2）测定信号穿透力：由楼栋协调器C(u,f,h)分别对采集节点A[u,f+j,h]进行连通性测试，j的取值为0至f_Top-f，直至C(u,f,h)到A[u,f+j,h]采集节点不连通或j的取值为f_Top-f为止，由公式（1）得到信号穿透力TC； 

（3）建立主干路由BR：楼栋协调器C(u,f,h)按楼层优先的方法建立主干路由BR；通过主干路由BR实现同一楼栋协调器C(u,f,h)管辖的不同单元和不同住户之间的连通，其中BR[i]表示第i个充当主干路由节点的采集节点； 

（4）建立支路路由：对主干路由BR中的各路由节点BR[i]，分别以它们为源节点，根据信号穿透力TC，在楼栋协调器C(u,f,h)所管辖的楼层之间选择若干采集节点建立支路路由SR[i]，其中SR[i][0]表示路由节点BR[i]上半部分的支路路由，SR[i][1]表示路由节点BR[i]下半部分的支路路由，SR[i][0][k]表示路由节点BR[i]上半部分的支路路由中的第k个支路路由节点，SR[i][1][k]表示路由节点BR[i]下半部分的支路路由中第k个支路路由节点，并保存各支路路由步长Step_i；