專利名稱：一種用于燃?xì)庀到y(tǒng)中多接入集中器及其服務(wù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集中器及其服方法，尤其涉及一種用于燃?xì)庀到y(tǒng) 中多接入集中器及其服務(wù)方法。
技術(shù)背景迄今為止，自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表控制系統(tǒng)已得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。而 且建設(shè)部規(guī)定，新時(shí)期智能化小區(qū)的必備條件之一是具備水、電、氣 三表的遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。但就目前而言，已經(jīng)實(shí)施的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 的應(yīng)用、反饋的情況卻不容樂觀。系統(tǒng)不穩(wěn)定、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有差錯(cuò)、設(shè) 備故障、維修困難等各種問題不斷顯現(xiàn)。在中繼器環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中，由于用戶需求和不同實(shí)施單位應(yīng)用的多 樣性，目前國內(nèi)各種抄表系統(tǒng)(己經(jīng)實(shí)施試用或正在研發(fā))的設(shè)計(jì)方 案成多樣化。1、 采用高，采用前后臺的程序設(shè)計(jì)方式。而各項(xiàng)任務(wù)(包括管 理服務(wù)器命令的接收、下行表具或數(shù)據(jù)采集器的循測等)在主程序中 順序執(zhí)行。2、 采用高檔的嵌入式處理器、觸摸屏、鍵盤等，內(nèi)置ucLinux、 Wince等高級嵌入式操作系統(tǒng)，包括文件系統(tǒng)、內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫。其功能 強(qiáng)大，且用戶友好性極佳。3、 由于遠(yuǎn)抄表在國內(nèi)尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此各個(gè)研發(fā)單位或企 業(yè)都根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇，定位。因此，集中器的軟件和硬件的選型、組合也都呈現(xiàn)多樣化。 發(fā)明內(nèi)容上述所列舉幾個(gè)方式都具有各自優(yōu)缺點(diǎn)第一種的缺陷在于各服 務(wù)依次執(zhí)行，用戶操作響應(yīng)不及時(shí)，系統(tǒng)資源利用不充分。第二種的 缺陷在于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本較高。本發(fā)明的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù) 的缺陷，本系統(tǒng)以較低的硬件配置，豐富的功能以及高穩(wěn)定性為出發(fā) 點(diǎn)，在移植UCOS-II(—種應(yīng)用廣泛的嵌入式操作系統(tǒng))系統(tǒng)內(nèi)核裁剪 移植的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多任務(wù)的開發(fā)。合理對系統(tǒng)功能任務(wù)進(jìn)行分配、 運(yùn)行。從而實(shí)現(xiàn)較高的應(yīng)用價(jià)值，提供一種用于燃?xì)獗硐到y(tǒng)中多接入 集中器及其服務(wù)方法。本集中器所實(shí)現(xiàn)的功能包括以下幾項(xiàng)執(zhí)行管理服務(wù)器發(fā)送來的命令幀(通過GPRS或網(wǎng)絡(luò)接口 )；1、 抄每一個(gè)表的及時(shí)數(shù)據(jù)、周期數(shù)據(jù)、定時(shí)數(shù)據(jù)；2、 修改每一個(gè)表具的總用氣量和剩余氣量；3、 打開和關(guān)閉一個(gè)表具和打開和關(guān)閉所有表具；4、 設(shè)置集中器(系統(tǒng)時(shí)鐘、系統(tǒng)定時(shí)、心跳頻率、)；5、 讀取集中器的配置數(shù)據(jù)。 周期和定時(shí)讀集中器所管轄的表具。周期向管理服務(wù)端報(bào)告終端表具的相關(guān)情況。 配置集中器基本數(shù)據(jù)信息(包括所管轄表具的信息、中繼器號、中 繼器地址)。滿足多種接入方式的需求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的的發(fā)明所基于的硬件組成包括微控制器(飛利浦LPC2114芯片)、兩個(gè)串口 (UART0、 UART1)、 RS485通訊接 口、網(wǎng)絡(luò)接口即以太網(wǎng)接口(RTL8019)、GPRS模塊(百億公司GR47)。本發(fā)明所述的多接入集中器的技術(shù)方案是這樣的LPC2114是硬件系統(tǒng)的核心，本發(fā)明就是通過它來控制其他硬件 模塊，從而協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作。需指出，LPC2114內(nèi)含有兩個(gè)定時(shí)器 (TIMERO和TIMER1)和一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)。其中TIMERO被 設(shè)置成為移植的操作系統(tǒng)內(nèi)核(UCOS)的時(shí)鐘節(jié)拍信號的來源； TIMER1被設(shè)置成為周期抄表任務(wù)流程的周期信號來源;RTC被用來 設(shè)置成定時(shí)抄表任務(wù)流程的時(shí)間信號來源。對于上行通訊線路(即集中器與管理服務(wù)器之間通訊)，有兩種接 入方式第一，通過GPRS接入，在此情況下，GPRS模塊與集中器 的串口 1 (UART1)相連，集中器通過串口 1來設(shè)置GPRS模塊和發(fā) 送數(shù)據(jù)；第二，以太網(wǎng)接入，以太網(wǎng)接口可以連入集中器所在的以太 網(wǎng)絡(luò)，移植TCPXIP協(xié)議后，集中器就可以與管理服務(wù)器建立TCP連 接進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通訊。對于下行通訊線路(即集中器與表具之間的通訊)，有兩種接入方 式第一，利用RS485總線來連接所管轄表具，在此情況下，RS485 接口芯片與串口 0 (UART0)相連，集中器通過串口 0向表具發(fā)送命 令并接收表具回傳。第二，以無線接入方式，無線模塊與串口 0相連， 集中器通過控制串口 0來實(shí)現(xiàn)與表具的通訊。當(dāng)有集中器配置設(shè)備接入時(shí)，這時(shí)，配置設(shè)備與集中器的串口 0相連(這時(shí)串口 0就不能用于與表具進(jìn)行通訊)，從而實(shí)現(xiàn)配置集中器o所述多接入集中器的服務(wù)方法包括下列步驟(一) 系統(tǒng)開始任務(wù)流程；(二) 服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程；(三) 周期抄表任務(wù)流程；(四) 定時(shí)抄表任務(wù)流程；(五) 集中器基本數(shù)據(jù)配置流程；(六) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中鉤子函數(shù)流程；系統(tǒng)開始任務(wù)流程由下列程序構(gòu)成(1)該任務(wù)初始化系統(tǒng)所使用的硬件模塊。包括微控制器 (LPC2114)內(nèi)中斷管理單元、兩個(gè)定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、 12C(Inter-Integrated Circuit)接口以及串口 0 ( UART0 )禾卩串口 l(UARTl);(2) 初始化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需的全局?jǐn)?shù)據(jù)，包括讀取集中器設(shè)備編 號、本集中器所管轄的表具編號和數(shù)量、心跳包的周期時(shí)間以及管理 服務(wù)器的IP地址和端口等號；(3) -a-創(chuàng)建系統(tǒng)的其他應(yīng)用任務(wù)流程，包括服務(wù)器命令幀解析任 務(wù)、周期抄表任務(wù)、定時(shí)抄表任務(wù)三個(gè)任務(wù)。其他任務(wù)建立后，任務(wù) 的執(zhí)行條件滿足時(shí)就可以進(jìn)入就緒狀態(tài)等待運(yùn)行；(4) 上述三步執(zhí)行完后就會(huì)進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，首先判斷 GPRS是否連接(即可否通信)，如果沒有連接，則執(zhí)行連接GPRS函數(shù)；如果GPRS己經(jīng)連接則直接-c-發(fā)送心跳包(心跳包的作用是保 持-b-GPRS—直在線)。接著，再次判斷GPRS是否連接，如果已經(jīng) 連接，就-d-發(fā)送表具狀態(tài)報(bào)告(由周期抄表結(jié)果反饋)。接下來，就 會(huì)調(diào)用一個(gè)-e-系統(tǒng)等待延時(shí)函數(shù)，延時(shí)的時(shí)間為一個(gè)心跳包周期。所述服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程由下列程序構(gòu)成(1 )是定義本任務(wù)需要的變量，包括服務(wù)器命令幀的結(jié)構(gòu)變量指針、 返回服務(wù)器的楨變量等；(2)該任務(wù)就進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，循環(huán)內(nèi)部的執(zhí)行順序如下A: -a-等待串口 1發(fā)送的服務(wù)器命令幀已到達(dá)信號，該信號沒到 來，該流程就會(huì)處于掛起狀態(tài)B:如到達(dá)信號已來，任務(wù)會(huì)取回服務(wù)器楨數(shù)據(jù)，并判斷此楨數(shù) 據(jù)是否正確(楨是否屬于本集中器、校驗(yàn)是否正確等)。C:如果楨數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，任務(wù)就會(huì)形成一個(gè)錯(cuò)誤的服務(wù)器返回楨， 從而告訴服務(wù)器接收的楨數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。D:如果是正確的楨，任務(wù)就會(huì)對楨進(jìn)行解析，從而執(zhí)行服務(wù)器命令(包括抄周期數(shù)據(jù)、定時(shí)數(shù)據(jù)、及時(shí)數(shù)據(jù)以及對表具進(jìn)行控制等等)，E:根據(jù)-D-步驟的命令執(zhí)行情況，把-b-返回?cái)?shù)據(jù)組成相應(yīng)的服務(wù)器返回楨并發(fā)給服務(wù)器，F(xiàn):結(jié)朿一次服務(wù)器的命令幀執(zhí)行，并-c-返回到循環(huán)開始，從而 等待下一條服務(wù)器的命令幀。所述周期抄表任務(wù)流程由下列程序構(gòu)成-(1) 定義任務(wù)所需要的基本變量，包括抄表楨、表具返回楨等其他數(shù)據(jù)，以供下面步驟使用；(2) 進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行流程，首先-a-是等待周期抄表的信號(該信號 是有系統(tǒng)定時(shí)器l (TIMER 1)發(fā)出的)，沒有信號的時(shí)候，此任務(wù)流 程處在掛起的狀態(tài)；下面介紹循環(huán)內(nèi)部流程順序A:如果周期抄表信號己到來，-b-判斷當(dāng)前是否在定時(shí)抄表，如 果是，則取消本次循環(huán)流程，并返回上一步等待下一次周期抄表信號。 B:如果當(dāng)前沒有在定時(shí)抄表，則-c-設(shè)置全局抄表標(biāo)識 (READMETER—flag)為周期抄表(說明當(dāng)前在周期抄表，檢測當(dāng)前是否在定時(shí)抄表也是通過此標(biāo)識)。C:設(shè)置完抄表標(biāo)識之后，流程就開始通過串口 0 (UART0)對集 中器管轄的所有表具進(jìn)行依次抄讀，并把抄-d-讀的數(shù)據(jù)通過IRC接 口存入到EEPROM中的周期數(shù)據(jù)區(qū)域。D:對所有表具完成抄讀后，就開始清除全局抄表標(biāo)識，從而說 明周期抄表已經(jīng)完成E:判斷周期抄表和定時(shí)抄表是否發(fā)生沖突(根據(jù)g—ReadFlush判 斷，如果在周期抄表過程中，定時(shí)抄表信號到來就會(huì)發(fā)生沖突)F:如果發(fā)生了沖突，任務(wù)就把周期抄讀所得數(shù)據(jù)原本復(fù)制到定時(shí) 區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)沖突時(shí)，定時(shí)抄表任務(wù)不用執(zhí)行就可以獲得數(shù)據(jù)。G:如果沒有抄表沖突就結(jié)束本次循環(huán)，從而進(jìn)入等待下一次周 期抄表信號。所述定時(shí)抄表任務(wù)流程由下列程序構(gòu)成(1) 和前面流程一樣，定義本任務(wù)所需要的變量，包括抄表楨和表 具返回楨等其他數(shù)據(jù)；(2) 進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，具體的流程步驟如下A:等待定時(shí)抄表信號，信號由系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)發(fā)出。實(shí)時(shí)時(shí) 鐘可以通過上述的服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程就行設(shè)定。B:如果定時(shí)抄表信號已經(jīng)到達(dá)，則-a-判斷當(dāng)前是否在周期抄表， 如果是，則置抄表沖突標(biāo)識(g一ReadFlush)，并結(jié)束本次循環(huán)進(jìn)入下 一次定時(shí)信號。C:如果當(dāng)前沒有在周期抄表，則置全局抄表標(biāo)識 (READMETER_flag)為定時(shí)抄表。D:接下來，開始對集中器所管轄的表具進(jìn)行依次抄讀，并把所得 到的通過IRC接口數(shù)據(jù)存入EEPROM的定時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域。E:定時(shí)抄表完成，清除定時(shí)抄表標(biāo)識(READMETER—flag)。F:清除存儲器(EEPROM)中的定時(shí)載入標(biāo)識(此標(biāo)識用于說明 此次定時(shí)抄讀已經(jīng)執(zhí)行，用于當(dāng)集中區(qū)意外重啟時(shí)，是否需要重新設(shè) 置實(shí)時(shí)時(shí)鐘為用戶先前設(shè)定的時(shí)間)。G:結(jié)束本次定時(shí)抄表循環(huán)，并進(jìn)入等待下一次定時(shí)抄表信號所述集中器基本數(shù)據(jù)配置流程由下列程序構(gòu)成-(1 )定義本流程所需要的各種變量，包括掃描設(shè)備數(shù)據(jù)楨和返回楨。 (2)重新-a-初始化串口 0 (UART0),因?yàn)楫?dāng)串口 0用于集中器基斷接受到的數(shù)據(jù)是否正確。如果不正確， 則形成錯(cuò)誤的掃描設(shè)備返回楨并發(fā)送給掃描設(shè)備。C:如果，接收到的是正確的命令幀，則對命令數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并進(jìn) 行相關(guān)操作。D:把操作的執(zhí)行結(jié)果組成服務(wù)器返回楨并返回給掃描設(shè)備。E: —次循環(huán)執(zhí)行流程結(jié)束，等待下一次掃描設(shè)備數(shù)據(jù)楨的接收。所述的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中鉤子函數(shù)流程由下列程序構(gòu)成-(1) 判斷當(dāng)前是否有掃描儀接入的請求，說明外界要配置集中器的 基本信息；(2) 判斷當(dāng)前集中器配置任務(wù)是否已經(jīng)建立且處于不在運(yùn)行的狀態(tài)；(3) 如果是，則把當(dāng)前集中器配置任務(wù)刪除(說明，本次集中器數(shù) 據(jù)配置工作完成)，并且重新啟動(dòng)集中器；(4) 如果當(dāng)前沒有集中器基本數(shù)據(jù)配置任務(wù)，而其它任務(wù)都處于掛 起狀態(tài)，則創(chuàng)建集中器基本數(shù)據(jù)配置任務(wù)。若當(dāng)前有其他任務(wù)正在 執(zhí)行當(dāng)中，則結(jié)束本次流程，等到其他人都執(zhí)行完畢在創(chuàng)建集中器基 本數(shù)據(jù)配置任務(wù)。本發(fā)明的有益效果是-第一，由于系統(tǒng)基于UCOS實(shí)時(shí)內(nèi)核，因此，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好的穩(wěn)定性。
第二，不管系統(tǒng)的硬件還是軟件部分，都在滿足功能需求的前提 下，刪繁就簡，配置簡易。操作簡易、方便、靈活。
第三，系統(tǒng)采用多任務(wù)的處理方式，因此，充分利用了系統(tǒng)資源。 而且，用戶的實(shí)時(shí)相應(yīng)性得到顯著的提高。
第四，在GPRS方式下，系統(tǒng)采用較高優(yōu)先級任務(wù)發(fā)送心跳數(shù)據(jù) 維持GPRS在線，保證提高集中器的在線率。
第五，對UARTO驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，保證了對用戶請求的實(shí)時(shí)相應(yīng)。即 使當(dāng)前周期抄表或及時(shí)抄表正在進(jìn)行，用戶也可以對表具進(jìn)行實(shí)時(shí)操 作。
第六，對周期抄表和定時(shí)抄表沖突的設(shè)計(jì)，充分利用了已獲得的 數(shù)，防止了對表具的重復(fù)讀取。
第七，加入的TCPUP協(xié)議線，豐富了系統(tǒng)的接入方式，擴(kuò)大了系 統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明廣泛用于燃?xì)獗?、水表和電表等家用儀表接入多遠(yuǎn)程控制 系統(tǒng)中。


圖l:用于燃?xì)獗硐到y(tǒng)中多接入集中器結(jié)構(gòu)示意圖2:系統(tǒng)開始任務(wù)流程圖示；
圖3:服務(wù)器命令楨解析任務(wù)流程圖示；
圖4:周期抄表任務(wù)流程圖示；
圖5:定時(shí)抄表任務(wù)流程圖示；圖6:集中器基本數(shù)據(jù)配置流程圖示； 圖7:空閑任務(wù)中鉤子函數(shù)流程圖示； 圖8:各任務(wù)流程具體實(shí)施運(yùn)行全圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明結(jié)合附圖1至8對其技術(shù)方案的具體實(shí)施方式
敘述如下 一，集中器在無外部介入下(無中機(jī)器配置設(shè)備介入和服務(wù)器 命令到達(dá))，周期抄表和定時(shí)抄表任務(wù)將會(huì)按用戶預(yù)先設(shè)定執(zhí)行。 其執(zhí)行過程可以參照上述任務(wù)流程介紹以及圖4、圖5。
二，如果集中器正在運(yùn)行，而此時(shí)有服務(wù)端的命令幀到達(dá)，則由 于任務(wù)優(yōu)先級的原因，正在運(yùn)行的周期抄表任務(wù)流程和定時(shí)抄表任務(wù) 流程會(huì)被掛起置于就緒態(tài)。這樣服務(wù)器端的用戶操作就會(huì)得到實(shí)時(shí)響 應(yīng)。
服務(wù)器命令幀解析流程可以參照上述任務(wù)流程介紹以及圖3。 三，如果集中器正在運(yùn)行，而此時(shí)有用戶接入集中器配置設(shè)備的 請求(用戶要配置中繼器)，則鉤子函數(shù)流程將檢測當(dāng)前任務(wù)是否都 處于阻塞狀態(tài)，若是，則其將會(huì)中斷周期任務(wù)流程和定時(shí)任務(wù)流程的 時(shí)間信號(使其在集中器配置過程中不可能得到執(zhí)行)，另外，其還 將中斷楨解析任務(wù)流程接收服務(wù)器端的命令(使其在集中器配置過程 中不可能得到執(zhí)行圖-8-中沒有標(biāo)示)。
中繼器配置任務(wù)流程可以參照上述任務(wù)流程介紹以及圖6 四，如果上行通訊線路(即管理服務(wù)器和集中器間的通訊)接入 局域網(wǎng)的方式進(jìn)行，則楨解析將會(huì)通過基于網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備TCP\IP協(xié)議棧，與管理服務(wù)器進(jìn)行命令的接受和回傳。圖-8-中沒有標(biāo)示；
五，系統(tǒng)開始任務(wù)流程優(yōu)先級最高，即使有集中器配置設(shè)備接入 也不會(huì)影響其向服務(wù)器發(fā)送報(bào)告和維持GPRS在線。
對于上圖-8-:電腦機(jī)箱圖標(biāo)1代表管理服務(wù)器(用戶通過它來 向集中器發(fā)送命令)；圖標(biāo)3代表任務(wù)流程正處于阻塞狀態(tài)(流程等 待觸發(fā)信號或等待其他任務(wù)釋放處理器資源)；矩形框代表任務(wù)流 程；帶箭頭實(shí)線代表任務(wù)流程的執(zhí)行過程；閃電圖標(biāo)4代表兩個(gè)設(shè)備 之間的通訊。2代表關(guān)閉相應(yīng)的實(shí)體(圖中是指關(guān)閉定時(shí)器即定時(shí) 器TIMER0和和實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC)。
下面通過用戶的使用過程來闡述整體運(yùn)行概況
首先，從管理服務(wù)器出發(fā)。用戶點(diǎn)擊鼠標(biāo)發(fā)送一條命令，該命令 通過GPRS網(wǎng)絡(luò)(或者因特網(wǎng))傳到集中器，集中器的串口 1 (或者 以太網(wǎng)接口)檢測到有服務(wù)器命令到達(dá)，就發(fā)信號給服務(wù)器楨解析任 務(wù)流程，這時(shí)，楨解析任務(wù)就由阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，當(dāng)微處理空 閑時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)進(jìn)而執(zhí)行。執(zhí)行完本條命令，該任務(wù)流程又會(huì)返 回到阻塞態(tài)，等待下一個(gè)信號。用戶可以通過向集中器發(fā)送命令來設(shè) 定TIMERO(周期抄表任務(wù)執(zhí)行周期)和RTC(定時(shí)抄表任務(wù)的鬧鐘)， 從而對周期抄表任務(wù)流程的執(zhí)行周期和定時(shí)抄表任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間進(jìn) 行控制。
需要指出，如果楨解析任務(wù)已經(jīng)就緒，但是當(dāng)前周期抄表任務(wù)流 程或定時(shí)抄表任務(wù)流程正在執(zhí)行，楨解析任務(wù)就會(huì)搶奪處理器資源 (當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)被阻塞)而運(yùn)行。因?yàn)榉?wù)器楨解析任務(wù)比定時(shí)抄表任務(wù)流程的優(yōu)先級高，定時(shí)抄表比周期抄表任務(wù)流程高。但如果當(dāng) 前正在執(zhí)行的系統(tǒng)開始任務(wù)(例如正在發(fā)送心跳包或狀態(tài)報(bào)告)，這 時(shí)解析任務(wù)會(huì)等待系統(tǒng)開始任務(wù)執(zhí)行完后再來執(zhí)行。因?yàn)橄到y(tǒng)開始任 務(wù)的優(yōu)先級別最高。
第二，當(dāng)用戶通過服務(wù)器楨解析任務(wù)設(shè)定的周期信號(或鬧鐘信 號)到來時(shí)，周期抄表任務(wù)流程(或定時(shí)抄表任務(wù))就會(huì)由阻塞狀態(tài) 變?yōu)榫途w態(tài)，從而獲得處理器資源而運(yùn)行。當(dāng)對所管轄表具進(jìn)行抄讀 后，又會(huì)返回到阻塞狀態(tài)以等待下一次周期信號(或鬧鐘信號的到 來)。
需指出，當(dāng)周期抄表信號和定時(shí)抄表信號同時(shí)產(chǎn)生時(shí)，集中器會(huì)
先響應(yīng)定時(shí)抄表信號(即實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC)，因?yàn)镽TC的中斷優(yōu)先級比 TIMERO的中斷優(yōu)先級高。另外，如果當(dāng)周期抄表任務(wù)流程和定時(shí)抄 表任務(wù)流程發(fā)生沖突時(shí)(即兩任務(wù)流程執(zhí)行時(shí)間上重疊)，可以參照 本說明書的發(fā)明內(nèi)容部分，有關(guān)于沖突處理的詳細(xì)介紹。
第三，工作人員拿集中器配置設(shè)備插入集中器的串口 O(UARTO)， 并按集中器上的按鍵(產(chǎn)生外部中斷)。這時(shí)，系統(tǒng)空閑任務(wù)的鉤子 函數(shù)會(huì)檢測到有外部中斷信號(說明有集中器配置請求)。接著，空 閑任務(wù)會(huì)判斷當(dāng)前是否有其他任務(wù)(服務(wù)器楨解析、周期抄表等)在 執(zhí)行，如果有，則等待任務(wù)執(zhí)行完畢，如果沒有，空閑任務(wù)會(huì)創(chuàng)建集 中器配置任務(wù)。這樣，工作人員就可以通過集中器配置設(shè)備實(shí)現(xiàn)集屮 器配置。集中器配置任務(wù)的運(yùn)行方式與服務(wù)器楨解析任務(wù)的執(zhí)行方式 相似。當(dāng)用戶配置結(jié)束后，再次按鍵，然后拔出配置設(shè)備，這樣就完成一次集中器配置工作。
需指出，每次集中器配置完后，集中器就會(huì)先刪除集中器配置任 務(wù)流程(下一次集中器配置設(shè)備接入時(shí)再重新創(chuàng)建)然后自動(dòng)重啟， 從而實(shí)現(xiàn)初始化更新之后的數(shù)據(jù)。
最后，再來敘述系統(tǒng)開始任務(wù)，當(dāng)每一次集中器啟動(dòng)，系統(tǒng)就會(huì) 從系統(tǒng)開始任務(wù)流程執(zhí)行。初始化基本數(shù)據(jù)并創(chuàng)建系統(tǒng)的基本任務(wù)流 程。另外如前所敘述，開始任務(wù)還負(fù)責(zé)發(fā)送心跳包和系統(tǒng)狀態(tài)報(bào)告。
需指出，系統(tǒng)開始任務(wù)具有最高的任務(wù)優(yōu)先級。從而保證GPRS
在線(心跳包按時(shí)發(fā)送)和準(zhǔn)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)獗硐到y(tǒng)中多接入集中器，它包括集中器、串口、通訊接口、網(wǎng)絡(luò)接口和GPRS模塊，其特征是所述集中器是一個(gè)微控制器，即LPC2114芯片，LPC2114芯片內(nèi)含有兩個(gè)定時(shí)器TIMER0和TIMERI以及一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC；所述的串口為串口UART0和UART1，通訊接口為通訊接口RS485，網(wǎng)絡(luò)接口為以太網(wǎng)接口RTL8019；以GPRS接入，GPRS模塊與集中器的串口UART1相連，集中器通過串口UART1來設(shè)置GPRS模塊和發(fā)送數(shù)據(jù)，或者以太網(wǎng)就接入，以太網(wǎng)接口與集中器所在的以太網(wǎng)絡(luò)相連，在以太網(wǎng)接口之上移植TCP/IP協(xié)議后，集中器與管理服務(wù)器之間建立TCP連接進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上行通訊線路；以RS485通訊接口接入，RS485通訊接口與串口UART0相連，集中器通過串口UART0向表具發(fā)送命令并接收表具回傳，或以無線模塊接入，無線模塊與串口UART0相連，集中器通過串口UART0來實(shí)現(xiàn)與表具之間的通訊即下行通訊線路。
2.—種如權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)獗硐到y(tǒng)中多接入集中器的服 務(wù)方法，該方法包括下列步驟(一) 系統(tǒng)開始任務(wù)流程；(二) 服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程；(三) 周期抄表任務(wù)流程；(四) 定時(shí)抄表任務(wù)流程；(五) 集中器基本數(shù)據(jù)配置流程；(六)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中鉤子函數(shù)流程； 所述系統(tǒng)開始任務(wù)流程有下列程序(1) 系統(tǒng)開始任務(wù)流程所使用的硬件模塊，包括微控制器即 LPC2114芯片，LPC2114芯片內(nèi)有中斷管理單元、兩個(gè)定時(shí)器、實(shí)時(shí) 時(shí)鐘、IRC接口以及串口 UART0和串口 UART1;(2) 初始化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需的全局?jǐn)?shù)據(jù)，包括讀取集中器設(shè)備編號、 本集中器所管轄的表具編號和數(shù)量、心跳包的周期時(shí)間以及管理服務(wù)器的IP地址和端口號；(3) 即創(chuàng)建系統(tǒng)的其他應(yīng)用任務(wù)流程，包括服務(wù)器命令幀解析任務(wù)、 周期抄表任務(wù)、定時(shí)抄表任務(wù)三個(gè)任務(wù)，其他任務(wù)建立后，任務(wù)的執(zhí) 行條件滿足時(shí)就可以進(jìn)入就緒狀態(tài)等待運(yùn)行；(4) 上述三步執(zhí)行完后就會(huì)進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，首先判斷GPRS是否連接，如果沒有連接，則執(zhí)行連接GPRS函數(shù)；如果GPRS已經(jīng) 連接則直接發(fā)送心跳包，接著，再次判斷GPRS是否連接，如果已經(jīng) 連接，就發(fā)送表具狀態(tài)報(bào)告，接下來，就會(huì)調(diào)用一個(gè)系統(tǒng)等待延時(shí)函 數(shù)，延時(shí)的時(shí)間為一個(gè)心跳包周期；所述的服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程有下列程序(1) 定義本任務(wù)需要的變量，包括服務(wù)器命令幀的結(jié)構(gòu)變量指針、 返回服務(wù)器的楨變量；(2) 該任務(wù)就進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，循環(huán)內(nèi)部的執(zhí)行順如如下 A:等待串口UART1發(fā)送的服務(wù)器命令幀到達(dá)信號，該信號沒到來，該流程處于掛起狀態(tài)；B:如到達(dá)信號已來，任務(wù)會(huì)取回服務(wù)器楨數(shù)據(jù)，并判斷此楨數(shù) 據(jù)是否正確即楨是否屬于本集中器、校驗(yàn)是否正確；C:如果楨數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，任務(wù)就會(huì)形成一個(gè)錯(cuò)誤的服務(wù)器返回楨， 從而告訴服務(wù)器接收的楨數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；D:如果是正確的楨，任務(wù)對楨進(jìn)行解析，從而執(zhí)行服務(wù)器命令包 括抄周期數(shù)據(jù)、定時(shí)數(shù)據(jù)、及時(shí)數(shù)據(jù)以及對表具進(jìn)行控制；E:根據(jù)D步驟的命令執(zhí)行情況，把返回?cái)?shù)據(jù)組成相應(yīng)的服務(wù)器 返回楨并發(fā)給服務(wù)器；F:結(jié)束一次服務(wù)器的命令幀執(zhí)行，并返回到循環(huán)開始，從而等待 下一條服務(wù)器的命令幀；所述的周期抄表任務(wù)流程有下列程序-(1) 定義任務(wù)所需要的基本變量，包括抄表楨、表具返回楨數(shù)據(jù)， 以供下面步驟使用；(2) 進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行流程，首先是等待周期抄表的信號，該信號是由 微控制器內(nèi)的TIMER 1發(fā)出的，沒有信號的時(shí)候，此任務(wù)流程處在 掛起的狀態(tài)；進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行流程，循環(huán)流程如下A:如果周期抄表信號己到來，就判斷當(dāng)前是否在定時(shí)抄表，如 果是，則取消本次循環(huán)流程，并返回上一步等待下一次周期抄表信號；B:如果當(dāng)前沒有在定時(shí)抄表，則設(shè)置全局抄表標(biāo)識 READMETER—flag為周期抄表說明當(dāng)前在周期抄表，檢測當(dāng)前是否 在定時(shí)抄表也是通過此標(biāo)識；C:設(shè)置完抄表標(biāo)識之后，流程就開始通過串口UARTO對集中器管轄的所有表具進(jìn)行依次抄讀，并把抄讀的數(shù)據(jù)通過IRC接口存入 到EEPROM中的周期數(shù)據(jù)區(qū)域；D:對所有表具完成抄讀后，就開始清除全局抄表標(biāo)識，從而說 明周期抄表已經(jīng)完成；E:判斷周期抄表和定時(shí)抄表是否發(fā)生沖突；F:如果發(fā)生了沖突，任務(wù)就把周期抄讀所得數(shù)據(jù)原本復(fù)制到定時(shí) 區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)沖突時(shí)，定時(shí)抄表任務(wù)不用執(zhí)行就可以獲得數(shù)據(jù)；G:如果沒有抄表沖突就結(jié)束本次循環(huán)，從而進(jìn)入等待下一次周 期抄表信號；所述定時(shí)抄表任務(wù)流程有下列程序-(1) 和前面流程一樣，定義本任務(wù)所需要的變量，包括抄表楨和 表具返回楨數(shù)據(jù)；(2) 進(jìn)入一個(gè)循環(huán)執(zhí)行流程，具體的流程步驟如下A-.等待定時(shí)抄表信號，信號由系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC發(fā)出，實(shí)時(shí)時(shí) 鐘RTC可以通過上述的服務(wù)器命令幀解析任務(wù)流程就行設(shè)定；B:如果定時(shí)抄表信號已經(jīng)到達(dá)，則判斷當(dāng)前是否在周期抄表，如 果是，則置抄表沖突標(biāo)識，并結(jié)束本次循環(huán)進(jìn)入下一次定時(shí)信號；C:如果當(dāng)前沒有在周期抄表，則置全局抄表標(biāo)識為定時(shí)抄表；D:接下來，開始對集中器所管轄的表具進(jìn)行依次抄讀，并把所得 到的通過IRC接口數(shù)據(jù)存入EEPROM的定時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域；E:定時(shí)抄表完成，清除定時(shí)抄表標(biāo)識；F:清除存儲器EEPROM中的定時(shí)載入標(biāo)識；G:結(jié)束本次定時(shí)抄表循環(huán)，并進(jìn)入等待下一次定時(shí)抄表信號所述的集中器基本數(shù)據(jù)配置流程有下列程序-(1) 定義本流程所需要的各種變量，包括掃描設(shè)備數(shù)據(jù)楨和返回楨；(2) 重新初始化串口 UART0，因?yàn)楫?dāng)串口用于集中器基本數(shù)據(jù)配置 時(shí)，對串口O的基本配置是不同的；(3) 進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行流程，循環(huán)流程如下 A:等待掃描儀設(shè)備向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)-B:如果數(shù)據(jù)到來，則判斷接受到的數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確， 則形成錯(cuò)誤的掃描設(shè)備返回楨并發(fā)送給掃描設(shè)備；C:如果，接收到的是正確的命令幀，則對命令數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并進(jìn) 行相關(guān)操作；D:把操作的執(zhí)行結(jié)果組成服務(wù)器返回楨并返回給掃描設(shè)備；E: —次循環(huán)執(zhí)行流程結(jié)束，等待下一次掃描設(shè)備數(shù)據(jù)楨的接收；所述的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中鉤子函數(shù)流程有下列程序(1) 判斷當(dāng)前是否有掃描儀接入的請求，說明外界要配置集中器的 基本信息；(2) 判斷當(dāng)前集中器配置任務(wù)是否已經(jīng)建立且處于不在運(yùn)行的狀 態(tài)；G)如果是，則把當(dāng)前集中器配置任務(wù)刪除，并且重新啟動(dòng)集中器;(4) 如果當(dāng)前沒有集中器基本數(shù)據(jù)配置任務(wù)，而其它任務(wù)都處于掛起狀態(tài)，則創(chuàng)建集中器基本數(shù)據(jù)配置任務(wù)；若當(dāng)前有其他任務(wù)正在 執(zhí)行當(dāng)中，則結(jié)束本次流程，等到其他人都執(zhí)行完畢在創(chuàng)建集中器基 本數(shù)據(jù)配置任務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)獗硐到y(tǒng)中多接入集中器及其服務(wù)方法。本發(fā)明所述的多接入集中器包括微控制器LPC2114芯片，串口UART0和UART1、通訊接口RS485、GPRS模塊和以太網(wǎng)接口；集中器分別通過串口UATTO和UART1來實(shí)現(xiàn)與表具和管理服務(wù)器的通訊。本發(fā)明所述的服務(wù)方法包括下列步驟系統(tǒng)開始任務(wù)、服務(wù)器命令楨解析任務(wù)、周期抄表任務(wù)、定時(shí)抄表任務(wù)、集中器基本數(shù)據(jù)的配置和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中鉤子函數(shù)流程。本發(fā)明具有配置簡易、操作簡單、方便靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、資源數(shù)據(jù)利用充分，保證了對用戶請求的實(shí)時(shí)相應(yīng)，成本較低，易于推廣，本發(fā)明可廣泛用于燃?xì)獗?、水表和電表等家用儀表多接入遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中。
文檔編號H04W84/02GK101604473SQ20091006183
公開日2009年12月16日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者朱仕亮, 汪榮濤, 丁 洪 申請人:武漢藍(lán)焰自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)有限責(zé)任公司