[发明专利]一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置和方法

权利要求书

1.一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置，其特征在于包括超声波计量模块,通信模块，RTC和任务机制实现业务功能的模块，存储模块和液晶显示模块；超声波计量模块用于通过超声波的方式计算气体流速，从而得到气体体积；通信模块用于传递数据信息；存储模块用于存储计量表的参数、用户的用气数据信息以及计量表读取的数据；液晶显示模块用于显示计量数据；RTC和任务机制实现业务功能的模块用于设定任务模式。

2.根据权利要求1所述的一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置，其特征在于该装置工作过程如下：

首先，初始化计量装置，配置初始参数和网络参数；

其次，RTC的定时器每隔周期T定时触发信号开关，由超声波计量模块发送触发信号，信号通过计量装置内置的激发电路激发换能器，超声波计量模块内的计时芯片记录激发时间点和接收时间点，获取TOF飞行时间，并计算出每隔周期T的流量，同时获取计量状态；流量和计量状态组合成计量数据；

然后，超声波计量模块触发计量装置内置的主控通信电路的串口接收计量数据；超声波计量模块将重复发送多次计量数据，告知主控通信电路当前计量数据；

主控通信电路中的MCU还会主动从RTC和任务机制实现业务功能的模块中获得当前时间，从而匹配到冻结数据间隔的时间点，触发超声波计量模块读取计量数据，并存储；

所述的冻结数据间隔是指每隔固定周期将计量装置的数据进行存储冻结；

超声波计量模块除了定时获得计量数据并发送给系统的主控MCU以及响应主控MCU的读取命令之外，就进入低功耗的休眠状态；

如果RTC和任务机制实现业务功能的模块匹配到上传数据的时间点，主控通信电路将设置通信状态；

如果RTC和任务机制实现业务功能的模块检测到表具的异常状态，计量装置将对异常状态设置标志，也设置异常告警的通信状态标志。

3.根据权利要求1或2所述的一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置的实现方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1.初始化超声波计量装置；

步骤2.根据任务的优先级，轮询查看装置当前任务；

当前任务包括定时任务、单次任务；定时任务包括RTC定时抄表任务、定时存储燃气任务、定时轮显信息任务、定时采集燃气使用数据任务以及定时启用通信模块上传数据任务；RTC定时抄表任务包括同超声波计量模块的串口通信，获取超声波计量模块得到的流量相关信息；定时存储燃气任务是指每个固定时间存储用户的用气数据信息以及计量表读取的数据；定时轮显信息任务是指在每隔固定周期显示当前燃气消耗数据；定时采集燃气使用数据任务是指每隔固定周期内燃气的使用数据；定时启用通信模块上传数据任务是指每隔固定周期将计量装置的数据进行上传；单次任务包括按键传递的任务、开关阀门传递的任务以及故障识别后的上报任务；

所述的定时任务、单次任务的判断通过通信状态标志查看；

所述的任务的优先级以时间先后为标准。

4.根据权利要求3所述的一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置的实现方法，其特征在于所述的定时启用通信模块上传数据任务具体实现如下：

计量装置首先激活通信模块，从存储模块中获取的上传数据信息，根据上传任务要求，上传数据信息在上传前选择是否加密；然后对上传数据信息进行HTTP+Json的序列化封装，再通过通信模块与服务器建立连接，将封装后的上传数据信息发送给服务器。

5.根据权利要求4所述的一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置的实现方法，其特征在于所述的故障识别后的上报任务具体实现如下：

计量装置首先激活通信模块，将获取的故障数据信息通过通信模块上报给服务器；根据任务要求，故障数据信息在上传前选择是否加密；然后对故障数据信息进行HTTP+Json的序列化封装，再通过通信模块与服务器建立连接，将封装后的故障数据信息发送给服务器。

6.根据权利要求5所述的一种支持HTTP协议的无线远传超声波计量装置的实现方法，其特征在于所述的上传的故障数据信息通过HTTP+Json序列化封装如下：

定义序列化封装的结构体形式：对于数据的内容和结构化特征按照组包规模进行分类，并对每一个分类作详细定义，定义的格式以链表方式存在；

在数据冻结后上告的过程中：首先根据组包规模的类别创建发送的json空间，并且创建发送数据包链表；然后从存储模块里面获取对应个数的全部冻结数据包，将每组数据拷贝到发送数据包链表中；再然后根据数据形式的分类个数，依次填充键类型；在键类型中，根据键的值个数，填充键的每一个值；从而完成对json空间成员的序列化封装。