一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法

摘要

本发明公开了一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法，数据终端单元包括定时器，电源控制电路，数据采集处理与传输模块。主要特点如下：1.定时器在定时时间到时触发电源控制电路，电源控制电路开启数据采集处理与传输模块的电源，整个系统开始工作。2.数据采集处理与传输模块更新处理所有的定时列表，并更新定时器定时时间，设置下次启动正常工作模式的时间。3.数据采集处理与传输模块给电源控制电路一个待机指令，触发电源控制电路关断该模块与电源的连接。本发明通过可控制定时工作的方法，既满足了特殊行业的需求，又大大降低了功耗。

说明书

技术领域

本发明涉及一种远程无线数据采集系统，特别涉及一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法。

背景技术

伴随着GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)的迅猛发展，GPRS DTU(Data Terminal Unit，数据终端单元)已经广泛应用于电力系统自动化、工业监控、交通管理、气象、金融以及证券等部门。GPRS DTU是能够读取用户数据，具有通讯功能，实现用户和数据中心间信息交换功能的无线终端设备。

由于考虑到实时在线的功能，目前市场上的DTU在产品功耗方面都维持相对较高的水平。

针对行业应用，为了尽可能的降低功耗，现有的DTU工作模式通常有如下三种：

1.用户数据触发上线。即当用户需要发送数据时，用户数据通过连接线传输至DTU，DTU收到数据后连接至DSC(data service centre，数据服务中心)数据中心，实现数据转发。

2.短信中心呼叫触发上线。即当短信中心发送短信或打电话呼叫DTU时，DTU连接至DSC数据中心，实现数据转发。

3.一直在线。即DTU上电后就连接到DSC中心，随时可以实现数据转发。

例如，中国发明专利申请号CN200510050700.2公开了一种名为《基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统》的技术方案，该技术方案为由电能表、终端、主站以及终端和主站之间的通讯电路组成，所述的终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM，外扩GPRS通讯模块和RS485串口通讯模块，模块上设有相应的通讯接口；终端采用嵌入式Linux操作系统；所述的通讯电路由GPRS网络和Internet网络组成，终端通过RS485串口通讯模块下挂多个电能表，并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络，主站与Internet网络相连并通过Internet网关实现与GPRS网络通讯。

通过对以上专利整个文件的分析可以看出，该技术方案没有对如何节电做出任何考虑。

再如，中国发明专利号CN200510053888.6公开了一种名为《移动数据终端及其通信方法》的技术方案，该技术方案为节电所采取的措施是如下的CPU时钟控制步骤：如果所述移动数据终端在服务区内或服务区外被置于等待状态中，则将已经在所述移动数据终端的繁忙状态中所设置的CPU操作时钟信号改变到低速度的CPU操作时钟信号。

通过对以上专利整个文件的分析可以看出，该技术方案只适合用于移动通讯的终端，并不适合其它特殊行业的应用。

这三种工作模式在一定程度上满足了一些行业的需要，但在一些特殊行业应用中，如水表、电表、环境监测等要求设备功耗尽可能的低、数据传输在时间上有一定的规律性的场合，这三种工作模式就不能满足了。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，针对现有DTU不能满足上述特殊行业数据采集场合节电应用的问题，提供了一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法。

实施一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法，所述数据终端单元包括定时器，电源控制电路，数据采集、处理与传输模块，本发明通过采用以下技术方案实现，包括：

数据终端单元间歇工作，定时与数据中心交换数据，所述数据终端单元由待机状态转为正常工作状态，是由定时器触发电源控制电路，从而开启数据采集处理与传输模块的电源，使整个系统开始工作。

系统在启动正常工作后，进入下次待机前，所述的定时列表会得到更新，所述的定时器会接收到数据采集处理与传输模块修改的定时值，设置下次启动正常工作模式的时间。

数据终端单元采集测控终端的数据，按照协议进行封包处理并通过无线方式转发给数据服务中心，及数据终端单元通过无线方式接收数据服务中心的命令，按照协议进行解包并转发给测控终端。

然后，数据采集处理与传输模块向电源控制电路发出一个系统待机请求，触发电源控制电路关断数据采集处理与传输模块与电源的连接。

所述数据终端单元进入工作状态后，在进入下次待机前，做如下的操作：

首先从定时器读取出当前时钟参数，

然后读取所有定时列表，

从列表中查找出距离当前时钟参数最近的定时列表，设置该列表为定时器定时报警值，使定时器在运行至此时间时，能够触发电源控制电路，从而接通数据采集处理与传输模块与电源的连接，使整体系统开始工作。

所述数据终端单元在将数据通过无线方式转发给数据服务中心时，为避免遇到大量数据终端单元同时向数据服务中心发送数据造成数据丢失，

各数据终端单元在计算下个定时周期的定时唤醒时间时，会根据本身唯一的编码标识以及配置的有效延时时间来计算出本身发送数据的延迟时间，形成新的定时时间并修正定时列表。使得数据传输既能避免丢失又能在规定时间内传输到数据中心。

当所述的数据终端单元读取所有定时列表，并从中寻找与当前时钟参数最相近的定时列表时，如果最相近的定时列表为二个以上时，则设置其中的一个至定时器，其他的列表按列表定时周期刷新列表。

设数据终端单元本身唯一编码标识的后8位为flag_value，某一定时列表的有效延时时间为invalid_dtime，则计算出的延时时间delay_time。

delay_time＝flag_value％(invalid_time+1)

所述的数据终端单元在进入下次待机之前，按周期更新数据采集处理与传输模块中介于当前定时报警值和当前时钟参数值之间的列表，确保没有漏掉任何需要正常工作的定时时间。

所述数据终端单元设置定时列表，包括数据传输线与计算机连接配置，还包括GPRS或SMS配置。

所述定时器以PCF8563器件为主构成，或者采用与PCF8563器件兼容的其它时钟器件。

与现有技术相比较，本发明采用了定时器来触发电源控制电路，从而使整个系统开始工作，它的有益效果是电源控制电路本身消耗能量在na级，定时器本身的功耗极小，在va数量级，而耗电量较大的数据采集处理与传输模块只在很短的时间内工作，从而使整个系统能在较低功耗下工作，可以保证系统在电池供能的情况下，维持很久的工作时间。满足了一些在野外长期采集数据的特殊行业的需求。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的原理方框图；

图2是本发明示例性带测控终端实施例的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的描述：

如图1和图2所示，一个数据终端单元包括数据采集处理与传输模块1、定时器3、电源控制电路4、电源5、测控终端6，一般情况下电源5是电池。

实施一种实现数据终端单元可控制定时工作的方法，包括：数据采集处理与传输模块1定时得电间歇工作，所述数据采集处理与传输模块1由失电待机状态转为得电工作状态，是由定时器3触发电源控制电路4，从而接通数据采集处理与传输模块1与电源5的连接，使整体系统开始工作。

数据采集处理与传输模块1采集测控终端6的数据，按照协议进行封包处理并通过无线方式转发给数据服务中心，及数据采集处理与传输模块1通过无线方式接收数据服务中心的命令，按照协议进行解包并转发给测控终端6。

然后，数据采集处理与传输模块1给电源控制电路4一个系统关电待机请求，触发电源控制电路4关断数据采集处理与传输模块1与电源5的连接。

所述数据采集处理与传输模块1进入工作状态后，首先从定时器3读取出当前时钟参数。

然后数据采集处理与传输模块1读取所有定时列表，从中寻找与当前时钟参数最相近的定时列表，同时算出下个定时周期的定时唤醒时间，并把此唤醒时间更新传输至定时器3。

数据采集处理与传输模块1更新定时列表，使定时器3在运行至此唤醒时间时，能够触发电源控制电路4，从而数据采集处理与传输模块1与电源5的连接，使整体系统开始工作。

所述数据采集处理与传输模块1通过无线方式转发给数据服务中心时，为避免遇到多个数据终端单元同时向数据服务中心发送数据造成数据丢失，各数据终端单元在计算下个定时周期的定时唤醒时间时，会根据本身唯一的编码标识和配置的有效延时时间间隔计算出本身发送数据的延迟时间，形成新的定时时间并修正定时列表，使的数据传输既能避免丢失又能在规定时间内传输到数据中心。

当所述的数据采集处理与传输模块1读取所有定时列表，并从中寻找与当前时钟参数最相近的定时列表时，如果最相近的定时列表为二个以上时，则设置其中的一个至定时器3，其他的列表按列表定时周期刷新列表.

数据采集处理与传输模块1最多可同时保存设置5个定时列表，每个定时列表的周期最小可以是1分钟，也可以是小时，也可以是天，也可以是星期，最大可以是一个月。

设本身唯一编码标识的后8位为flag_value，某一定时列表的有效延时时间为invalid_dtime，则计算出的延时时间delay_time。

delay_time＝flag_value％(invalid_dtime+1)

所述的数据采集处理与传输模块1在进入下次待机之前，按周期更新数据采集处理与传输模块1中介于当前定时报警值和当前时钟参数值之间的列表，确保没有漏掉任何需要正常工作的定时时间。

所述数据采集处理与传输模块1设置定时列表，包括数据传输线与计算机连接配置，还包括GPRS或SMS配置。

所述定时器3以PCF8563器件为主构成，或者采用与PCF8563器件兼容的其它时钟器件。

定时器3与数据采集处理与传输模块1的连接通过I²C总线，与电源控制电路4的连接通过引脚直连。

电源控制电路4由低功耗微处理器和MOSFET管组成，实现数据采集处理与传输模块1的电源控制，数据采集处理与传输模块1为高性能嵌入式32位微处理器。

本发明采用了定时器来触发电源控制电路，从而使整个系统开始工作，它的有益效果是电源控制电路本身是消耗能量在na级别，定时器本身的功耗极小，在微安数量级，而耗电量较大的数据采集处理与传输模块只在很短的时间内工作，从而使整个系统能在较低功耗下工作，可以保证系统在电池供能的情况下，维持很久的工作时间。满足了一些在野外长期采集数据的特殊行业的需求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。