[发明专利]基于混合组网方式的无负压供水系统信息采集方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于混合组网方式的无负压供水系统信息采集方法及装置，装置包括MCU、直流电输入接口、电源管理模块、数据分析与预警模块、数据过滤模块、数据存储模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、光电隔离模块、485A接口、485B接口和Zigbee模块；信息采集方法包括设备编码、参数配置、现场组网、数据采集、数据过滤、现场数据分析与预警、更新状态数据、状态数据保存、状态数据组帧、状态数据上传等步骤。本发明在不同无负压供水设备之间提供了RS485或Zigbee两种组网通信方式，方便了用户根据现场实际情况进行设备之间的混合组网选择；现场数据上传时引入了逐级树型上传方式，提高了数据上传效率；提供了以太网或GPRS两种远传通信方式，可以灵活进行数据上传，并且提高了数据上传的可靠性。

主权项

1.一种基于混合组网方式的无负压供水系统信息采集方法，其特征在于包括如下步骤：1)设备编码，用户通过设备编码程序对每一套无负压供水系统信息采集装置进行唯一的编码；2)参数配置，用户配置系统参数和运行参数，系统参数包括报警方式、远传通信方式、协议类型、485A和485B接口参数、Zigbee通信参数、组网角色、根节点编号、父节点编号、采集时间间隔ΔAT、上传时间间隔ΔST；运行参数包括分析模型、报警上下限、过滤阈值；3)现场组网，现场的信息采集装置根据其485B和Zigbee的参数设置，以及根节点编号和父节点编号，以及组网角色进行现场混合组网，其中，组网角色包括主节点、485终端节点、485‑Zigbee路由节点、Zigbee‑485路由节点、Zigbee终端节点；4)数据采集，依据系统参数中的采集时间间隔ΔAT通过485A通信接口与现场PLC实现Modbus通信，实现对现场数据的采集，采集数据包括进口水压、出口水压、变频器功率、变频器频率、流量和液位，并通过数据存储模块将采集数据保存在其中的RAM存储单元中；5)数据过滤，数据过滤模块根据运行参数中设定的过滤阈值对采集数据进行过滤，判断是否为有效采集数据，如果是有效数据转步骤6)，否则剔除本次所有采集数据，转步骤4)；6)现场数据分析与预警，数据分析预警模块对当前的有效采集数据依据运行参数中配置的分析模型和报警上下限进行分析和预警，同时根据所配置的报警方式进行输出；7)更新状态数据，用当前有效采集数据取代数据存储模块中RAM存储单元的当前状态数据表内容，将分析预警状态保存在数据存储模块中RAM存储单元的当前状态数据表中，并将数据存储模块中RAM存储单元当前状态数据表的更新标志设置为1；8)状态数据保存，当数据存储模块中RAM存储单元的当前状态数据表的更新标志为1时，则将数据存储模块中RAM存储单元的当前状态数据表内容作为一条采集记录保存到数据存储模块中非易失性存储单元中，并将数据存储模块中RAM存储单元的当前状态数据表的更新标志设置为0，同时将数据存储模块中非易失性存储单元中新保存的数据记录的上传标志设置为0；9)状态数据组帧，根据参数配置中设定的上传间隔ΔST，定期读取数据存储模块中非易失性存储单元中上传标志为0的数据记录，组成相应的数据上传包，数据上传包的格式如下：{根节点编号，父节点编号，源节点编号，状态数据记录数，状态数据列表，CRC32校验码}；10)状态数据上传，各信息采集装置将相应的数据上传包通过485B、Zigbee、GPRS或以太网向远程控制系统上传，同时将已经上传的数据记录的上传标志设置为1；其中组网角色为485终端节点的信息采集装置将数据包发往485总线；组网角色为Zigbee终端节点的信息采集装置将数据包发往Zigbee无线网络；组网角色为Zigbee‑485路由节点的信息采集装置一方面将其本身的数据上传包发往Zigbee无线网络，同时将其由485总线所接受的所有数据上传包发往Zigbee无线网络，并且该信息采集装置只接受数据上传包中“父节点编号”与其自身编号一致的数据上传包，并且在转发由其下一级网络发送上来的数据上传包时，将其中的“父节点编号”改为其自身的父节点；组网角色为485‑Zigbee路由节点的信息采集装置一方面将其本身的数据上传包发往485总线，同时将其由Zigbee网络所接受的所有数据上传包发往485总线，并且该信息采集装置只接受数据上传包中“父节点编号”与其自身编号一致的数据上传包，并且在转发由其下一级网络发送上来的数据上传包时，将其中的“父节点编号”改为其自身的父节点；组网角色为主节点的信息采集装置则一方面将其本身的数据上传包通过GPRS或以太网发往远程控制系统，同时将其由Zigbee网络或485总线所接受的所有数据上传包通过GPRS或以太网发往远程控制系统，主节点在上传数据上传包时，数据帧中的“根节点编号”和“父节点编号”都设置为0，主节点在上传数据上传包时将根据远传通信方式选择GPRS或以太网方式上传，同时根据协议类型参数选择为UDP或TCP进行与远程控制系统的通信。