一种锅炉能效检测系统、方法、锅炉监控系统与流程

本发明属于蒸汽锅炉的控制系统
技术领域：
，尤其涉及一种锅炉能效检测系统、方法、锅炉监控系统。
背景技术：
：目前，随着工业4.0及智能制造2025战略的推进实施，在锅炉监控、二次供水、熔炼制造等行业，迫切需要对生产现场、生产工艺过程进行精细监测和控制。目前，在国内，没有用于锅炉监控、二次供水、熔炼制造等行业的专业监控或监测系统，市场上应用的多是厂商根据实际情况定制的产品，可移植性差，不能大面积推广。现有技术曾经开发锅炉监控的系统，但没有丰富的传感器接口，无线数传往往采用900mhz及2.4ghz，考虑到应用场景往往没有wifi及以太网络，900mhz在国内非ism频段，更何况在大数据时代，工业秘密及商业机密是一个企业乃至国家的机密，因此不能直接拿来应用在工业现场。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有锅炉监控或监测的相关技术可移植性差，无法大面积推广，且外部接口少，无法适应多个场景，且在实际应用过程中，限制性大。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种锅炉能效检测系统、方法、锅炉监控系统。本发明是这样实现的，一种锅炉能效检测方法，所述锅炉能效检测系统方法包括：步骤一，进行终端注册，并验证终端的设备号、手机号及相关数据；步骤二，配置采样频率、上传频率、服务器ip或域名、端口、udp/tcp传输方式、阈值、短信号码、机顶盒编号、gprs卡号、服务器时间、正常数据上传频率、采样频率、阀值及其他相关参数；步骤三，启动终端，向服务器发送包含终端的设备号、gprs卡号、设备号的数据包；服务器接收数据，并向终端发送包含服务器同步时间的数据包，终端通过服务器发送的数据进行时间同步并确定通道是否建立；步骤四，利用多个不同的传感器单招预设的采集频率进行各种参数的采集；利用tea算法对数据字段进行加密处理；并利用有线或无线的方式将加密后的数据传送至服务器；服务器接收数据并对数据进行回复；步骤五，服务器对接收的数据进行分析处理。进一步，步骤四中，所述利用有线或无线的方式将加密后的数据传送至服务器包括：采用大端模式即高字节在前、低字节在后的方式进行数据传送。进一步，步骤四中，所述服务器接收数据并对数据进行回复还包括：若服务器接收数据并未对数据进行回复，则判定数据上传失败，将失败数据存入本地flash，待空闲时或终端重启时再次进行数据上传。进一步，所述锅炉能效检测系统方法还包括：实时监测终端采集数据的频率，若终端采集数据值超过设定的阈值时，则此条数据在下一个采集频率时立即上传，并设定高优先级；同时发送报警信息；当报警消除后，采集一条正常数据并上传告知服务器报警状态消除，同时发送报警消除信息；服务器对报警数据确认；同时，报警值如上传不成功，则当前数据判定为上传失败数据；且当报警产生时，在报警时刻之前还有数据未上传，则该部分数据也存为上传失败数据。本发明的另一目的在于提供一种实施所述锅炉能效检测方法的锅炉能效检测系统，所述锅炉能效检测系统包括：工业物联网监测终端，与传输模块连接，包括验证单元、采集单元、加密单元、报警单元、配置单元、存储单元以及上传数据失败处理单元，用于进行用户验证通信、数据采集、数据加密、异常报警、终端配置、数据存储以及上传数据失败处理；传输模块，与工业物联网监测终端、服务器连接，用于利用有线或无线的方式采集的数据及其他数据传送至服务器；服务器，与传输模块连接，用于进行采集数据的分析处理；同时用于修改相关采集参数、确认终端数据、对报警数据进行确认。进一步，所述工业物联网监测终端包括：验证单元，用于进行终端注册，并对终端的设备号以及手机号进行验证；采集单元，用于利用多个不同的传感器按照设定的采集频率进行数据的采集；加密单元，用于采用tea算法对数据字段进行加密处理；报警单元，用于当采集数据值超过设定的阈值时，进行报警；配置单元，用于配置采样频率、上传频率、服务器ip或域名、端口、udp/tcp传输方式、阈值、短信号码、机顶盒编号、gprs卡号、服务器时间、正常数据上传频率、采样频率、阀值及其他相关参数；存储单元，用于存储上传失败测量值；上传数据失败处理单元，用于当报警值上传不成功或报警产生时在报警时刻之前还有数据未能没有上传时，将相关数据作为失败数据，并将失败数据在终端开机时或空闲时段进行再次上传处理。进一步，所述锅炉能效检测系统还包括：适配器，用于获取数据，并对数据进行整理加工；接入服务器，与接收适配器连接，用于传递消息，支持适配器个数以千为单位；汇接服务器，与接收接入服务器连接，用于传递信息；数据吞吐量以千条/秒为单位；调度分发服务器，用于接收待处理的数据，并根据业务服务器的负荷将待处理数据调度到合适的业务服务器处理；实时业务处理集群，用于存储实时数据，并提供实时查询功能；实时数据存储集群，用于进行历史数据的分析和挖掘；配置管理服务器，用于进行配置参数和操作权限的管理。进一步，所述锅炉能效检测系统还包括：mcu、总线单元、无线数传模块、eth接口、can总线接口、485接口及开关量接口、模拟量接口、rs485接口、优化gprs模块以及433mhz无线模块；所述无线数传模块单模/双模可选。本发明的另一目的在于提供一种安装有所述锅炉能效检测系统的锅炉监控系统。本发明的另一目的在于提供一种安装有所述锅炉能效检测系统的熔炼制造监控系统。结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明创造性的设置了多接口可选模式，以适应不同的监测场景，可以兼顾多种类型的传感器(模拟量、数字量)。本发明服务器将通信与业务独立开来，构成物联网中间件，应用行业发生改变，只需要更改业务处理流程及展现ui界面，实现了短期快速开发出高质量监控系统大数据平台。本发明采用gprs通信实现了超远距离通信，能足不出户监控现场的一举一动，实现物联的管理方式。本发明系统硬件处流程清晰，实现简单容易。本发明硬件系统集成了工业上通用的开关量输入、输出，模拟量输入、rs232通信接口、rs485通信接口的系统设备，能很好的满足工业现场的采集要求。附图说明图1是本发明实施例提供的锅炉能效检测系统结构示意图；图中：1、工业物联网监测终端；2、传输模块；3、服务器；4、验证单元；5、采集单元；6、加密单元；7、报警单元；8、配置单元；9、存储单元；10、上传数据失败处理单元。图2是本发明实施例提供的锅炉监控系统硬件组网方式示意图。图3是本发明实施例提供的工业物联网监测终端构成示意图。图4是本发明实施例提供的工业物联网实时大数据典型组网方案示意图。图5是本发明实施例提供的服务器架构图。图6是本发明实施例提供的锅炉能效检测方法流程图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种锅炉能效检测系统、方法、锅炉监控系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。如图1所示，本发明实施例提供的锅炉能效检测系统包括：工业物联网监测终端1，与传输模块连接，包括验证单元4、采集单元5、加密单元6、报警单元7、配置单元8、存储单元9以及上传数据失败处理单元10，用于进行用户验证通信、数据采集、数据加密、异常报警、终端配置、数据存储以及上传数据失败处理。传输模块2，与工业物联网监测终端1、服务器连接，用于利用有线或无线的方式采集的数据及其他数据传送至服务器。服务器3，与传输模块3连接，用于进行采集数据的分析处理；同时用于修改相关采集参数、确认终端数据、对报警数据进行确认。本发明实施例提供的工业物联网监测终端1包括：验证单元4：用于进行终端注册，并对终端的设备号以及手机号进行验证。采集单元5：用于利用多个不同的传感器按照设定的采集频率进行数据的采集。加密单元6：用于采用tea算法对数据字段进行加密处理。报警单元7：用于当采集数据值超过设定的阈值时，进行报警。配置单元8：用于配置采样频率、上传频率、服务器ip或域名、端口、udp/tcp传输方式、阈值、短信号码、机顶盒编号、gprs卡号、服务器时间、正常数据上传频率、采样频率、阀值及其他相关参数。存储单元9：用于存储上传失败测量值。上传数据失败处理单元10：用于当报警值上传不成功或报警产生时在报警时刻之前还有数据未能没有上传时，将相关数据作为失败数据，并将失败数据在终端开机时或空闲时段进行再次上传处理。如图3所示，本发明实施例提供的锅炉能效检测系统包括以下硬件：mcu、总线单元、无线数传模块、eth接口、can总线接口、485接口及开关量接口、模拟量接口；所述无线数传模块单模/双模可选。如图4-图5所示，本发明实施例提供的锅炉能效检测系统还包括：适配器，用于获取数据，并对数据进行整理加工。接入服务器，与接收适配器连接，用于传递消息，支持适配器个数以千为单位。汇接服务器，与接收接入服务器连接，用于传递信息；数据吞吐量以千条/秒为单位。调度分发服务器，用于接收待处理的数据，并根据业务服务器的负荷将待处理数据调度到合适的业务服务器处理。实时业务处理集群，用于存储实时数据，并提供实时查询功能。实时数据存储集群，用于进行历史数据的分析和挖掘。配置管理服务器，用于进行配置参数和操作权限的管理。本发明实施例提供的锅炉能效检测系统硬件还可包括：rs485接口、优化gprs模块以及433mhz无线模块。如图6所示，本发明实施例提供的锅炉能效检测系统方法包括：s101，进行终端注册，并验证终端的设备号、手机号及相关数据。s102，配置采样频率、上传频率、服务器ip或域名、端口、udp/tcp传输方式、阈值、短信号码、机顶盒编号、gprs卡号、服务器时间、正常数据上传频率、采样频率、阀值及其他相关参数。s103，启动终端，向服务器发送包含终端的设备号、gprs卡号、设备号的数据包；服务器接收数据，并向终端发送包含服务器同步时间的数据包，终端通过服务器发送的数据进行时间同步并确定通道是否建立。s104，利用多个不同的传感器单招预设的采集频率进行各种参数的采集；利用tea算法对数据字段进行加密处理；并利用有线或无线的方式将加密后的数据传送至服务器；服务器接收数据并对数据进行回复。s105，服务器对接收的数据进行分析处理。步骤s104中，本发明实施例提供的利用有线或无线的方式将加密后的数据传送至服务器包括：采用大端模式即高字节在前、低字节在后的方式进行数据传送。步骤s104中，本发明实施例提供的服务器接收数据并对数据进行回复还包括：若服务器接收数据并未对数据进行回复，则判定数据上传失败，将失败数据存入本地flash，待空闲时或终端重启时再次进行数据上传。本发明实施例提供的锅炉能效检测系统方法还包括：实时监测终端采集数据的频率，若终端采集数据值超过设定的阈值时，则此条数据在下一个采集频率时立即上传，并设定高优先级；同时发送报警信息。当报警消除后，采集一条正常数据并上传告知服务器报警状态消除，同时发送报警消除信息。服务器对报警数据确认。同时，报警值如上传不成功，则当前数据判定为上传失败数据；且当报警产生时，在报警时刻之前还有数据未上传，则该部分数据也存为上传失败数据。下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。实施例1：一、工业物联网监测终端硬件技术方案：1.工业物联网监测终端硬件组网方案(采集层)以锅炉监控系统为例，其硬件组网方式如图2所示。在锅炉现场，通过工业物联网监测终端(目前称为锅炉监控专用机顶盒)接入多个不同的传感器，将各种参数采集到监测终端，通过无线/有线的方式传到后台服务器进行分析处理。2.工业物联网监测终端硬件组成方案工业物联网监测终端构成由如图3所示，主要表现为mcu与各种接口。工业现场数据，往往有can接口、modbus接口，同时可能还有模拟量(如电压、电流)，还有开关量等参数数据，因此在本发明的设备中，可以兼容这些接口。二、工业物联网监测系统平台技术方案(百万并发量级)：1.工业物联网实时大数据典型组网方案如图4所示。表1组网方案实体说明2.服务器架构如图5所示服务器将通信与业务独立开来，构成物联网中间件，应用行业发生改变，那么久只需要更改业务处理流程及展现ui界面即可，达到短期快速开发出高质量监控系统大数据平台的目的。实施例2：网络通信协议一、针对机顶盒终端及网络的设计要求1、能提供安全的通道。注册连接通过验证机顶盒设备号和手机号。数据通信防止被篡改，要求对数据进行加密。2、采集卡的配置软件能对采集频率、上传频率、服务器ip、端口、阈值等进行配置。服务器能够对采样卡的参数进行修改(如上传频率、服务器时钟)。3、能够对超出阈值的数据进行紧急报警。4、为了保证数据可靠传输，与服务器通信采用确认机制。5、预留短信通道，包含配置、主动报警功能。6、采集数据本地保存一天内未发送成功数据，待网络空闲(逐条发送60条，间隔29秒发送一组)或设备重启后，优先完成数据上传发送。(锅炉燃烧器分工作和待机两个状态，待机状态时可视为为网络空闲时段)。待机状态：启动信号(在及时控系统中，燃烧器状态字节大于0)无效。待机状态：1分钟(固定)发一条正常数据，再每间隔29s发一组60条(逐条)存储本地的丢失包。异常数据5s发一次。工作状态：5分钟逐条发60条，不足5分钟的未发数据，当丢失数据存储。7、传输方式：udp/tcp传输方式可通过上位机软件配置。二、网络通信协议1.操作定义(1)对机顶盒终端配置在出厂前通过串口与终端配套的上位机软件进行现场配置。配置参数：采样频率、上传频率、服务器ip或域名、端口、udp/tcp传输方式、阈值、短信号码(业主，可预设3个号码)、机顶盒编号和gprs卡号。支持在线配置，配置参数：服务器时间(定期即每天凌晨3:00注册一次，同步服务器与终端的时间)、正常数据上传频率(范围：1min～5min)、采样频率(范围：5s～1min)、阀值。(2)与服务器通信过程注册过程：在终端开机启动后，主动向服务器发送一条数据包，该数据包中包含终端的设备号、gprs卡号、设备号。服务器收到该数据后，给终端回复一条数据包，数据包中包含：服务器同步时间，终端通过此数据包来同步时间以及确定通道是否建立。注册过程：即未建立起连接通道，每隔5s发一次，5次不成功，隔1小时重新启动注册过程。初装/恢复出厂设置：未注册成功之前，不采集数据。注册一次后：设备重启后，再次发起注册过程。每次发送一组60帧数据全部丢失后，也需要重新启动注册过程，但需要同时采集数据。注册成功后，指示灯显示(红/绿)。网络指示灯(绿单色)，电源指示灯(红单色)。注：每次上电后，都需要注册一次。正常数据通信：设备出厂默认，终端按照采集频率(每5s)采集一次数据，按照上传频率(每5分钟)到逐条上传(60条)数据，服务器每接收一条数据后，对该条数据进行回复。对于本次没有收到回复的数据，将其存入本地flash。特殊情况：当无网络服务时，每5分钟将采集的60条数据存入flash中，flash中只存储一天的上传失败的测量值。报警数据通信：终端采集数据值超过设定的阈值时，此条数据在下一个采集频率(每5s)时立即上传，并设定高优先级；同时向业主发送一条短信(在整个报警阶段只在报警开始时向业主发送一条短信)。当报警消除后，采集一条正常数据并上传告知服务器报警状态消除，同时向业主发送一条短信。(5分钟内数据转换不报警)注：报警值如上传不成功，当成上传失败数据处理。当报警产生时，如果在报警时刻之前还有数据(不足60条数据)没有上传，则系统自动将这部分数据存入本地flash中，当成上传失败数据处理。服务器对报警数据确认。上传失败数据处理：设备在重新开机后，通过之前建立的通道初始化过程中，将flash中的所有数据进行上传；上传时间间隔为29秒。与待机时间间隔冲突时，优先发待机时正常的数据包。利用空闲时间上传：空闲时间按照1分钟采集一次数据，并按照29秒上传flash中的数据。这期间所有数据只重传一次。重新注册过程：当注册失效后或者终端没有注册，服务器收到采集终端数据可以下发重新注册帧要求终端重新注册。(3)对数据加密为了防止数据被篡改，需对传输的数据进行加密，加密算法选用tea算法。加密只对数据字段加密。2.数据帧格式注：数据传输采用大端模式，即：高字节在前、低字节在后。(1)上行通用数据帧格式起始字节为：0x55aa。版本：一个字节自定义，版本02。数据类型：区分不同的帧类型，为2字节。上传数据类型0x50xx。数据包优先级：0x00：工作状态。0x01：空闲状态。0x02：报警状态。机顶盒编码格式：区分不同的锅炉。数据长度：数据字段内容的长度n。数据：不同的数据类型，对应不同的数据字段。数据校验：收到的数据(除起始，结束与本身校验字节)crc16(xmodem)校验。结束字节：0x7e7f。①机顶盒编码格式(8字节)省份代号(2个字节)：ascii码(如：cq)序列号(6位阿拉伯数字)：②上行数据类型字段：数据类型字段备注终端配置上行0x5001注册信息上行0x5002正常数据通信上行0x5003报警数据通信上行0x5004上传失败数据上行0x5005(2)下行通用数据帧类型起始版本数据类型数据长度数据校验结束字节2字节1字节2字节2字节n字节2字节2字节起始字节为：0x55aa。版本：一个字节自定义，版本02。数据类型：区分不同的帧类型，为2字节。下行数据类型为0xd0xx。数据长度：数据字段内容的长度n。数据：不同的数据类型，对应不同的数据字段。数据校验：收到的数据(除起始，结束与本身校验字节)crc16(xmode)校验。结束字节：0x7e7f。下行数据类型数据类型字段备注终端配置下行0xd001注册信息下行0xd002正常数据通信下行0xd003报警数据通信下行0xd004失败数据下行0xd005重新注册下行0xd006(2)终端配置帧格式-----数据段在线配置参数：服务器时间、上传频率(范围：1min～5min)、采样频率、阀值。(如若丢包，即未得到机顶盒确认，服务器端自定义重发机制)。下行配置数据字段格式：(数据类型0xd001)操作指令服务器时间操作指令上传频率操作指令阈值1字节4字节1字节6字节1字节61字节操作指令：0x00：表示不需要配置该参数。0x01：表示需要该参数。服务器时间：字段名称数据类型数据长度说明utc时钟long型4字节服务器当前时间上传频率:字段名称数据长度说明数据采集时间2字节默认5s,范围5s～1min空闲上传时间2字节默认值1min，范围1min～5min历史上传时间2字节默认29s阈值:上行配置数据帧字段格式：(数据类型0x5001)确认配置：服务器时间确认配置：上传频率确认配置：阈值1字节1字节1字节确认配置：0x00：表示配置不成功。0x01：表示配置成功。(3)注册信息帧格式-----数据段，注册过程：在终端开机启动后，主动向服务器发送一条数据包，该数据包中包含终端的设备号、gprs卡号、锅炉类型。服务器收到该数据后，给终端回复一条数据包，数据包中包含：服务器同步时间，终端通过此数据包来同步时间以及确定通道是否建立。如超时未建立起连接通道，重发直至连接建立。终端复位后，重新注册。上行注册请求帧数据字段格式：(数据类型0x5002)字段长度(字节)说明手机号码16字节不足16字节补0锅炉类型1字节蒸汽锅炉：0x00压力锅炉：0x01如：+861359512938700通过匹配一帧数据中的手机号码和机顶盒编码注册该机顶盒。下行确认注册请求帧数据字段格式：(数据类型0xd002)字段长度(字节)说明服务器当前时间4字节用来配置终端当前时间确认信息1字节注册成功：0x01；注册失败：0x00(4)正常数据通信帧格式-----数据段，正常数据通信：设备出厂默认，终端每5s采集一次数据，每5分钟到打包上传60条数据，服务器每接收一条数据后，对该条数据进行回复。对于本次没有收到回复的数据，将其存入本地flash。特殊情况：当无网络服务时，每5分钟将采集的60条数据存入flash中，flash中只存储一天的上传失败的数据。上行正常数据通信帧字段格式：(数据类型0x5003)①锅炉数据上传帧的中一条采集数据的数据字段格式(及时控+采集数据)数据字段格式：注：接上及时控后，所有开关状态以及时控为准。未接及时控设备或机顶盒采集通道时，默认发送全‘0’数据下行正常数据通信帧字段格式：(数据类型0xd003)序号字段名称数据长度说明1时间戳(utc时钟)4字节数据采集时刻的时间2确认信息1字节0x01表示收到(5)报警数据通信帧格式-----数据段，报警数据通信：终端采集数据值超过设定的阈值时，此条数据在下一个5s时立即上传，并设定高优先级；同时向业主发送一条短信(在整个报警阶段只在报警开始时向业主发送一条短信)。当报警消除后，采集一条正常数据并上传告知服务器报警状态消除，同时向业主发送一条短信。注：报警值如上传不成功，当成上传失败数据处理。当报警产生时，如果在报警时刻之前还有数据(不足60条数据)没有上传，则系统自动将这部分数据存入本地flash中，当成上传失败数据处理。上行报警数据通信帧字段格式：(数据类型0x5004)数据格式与正常通信格式一致，只是发送间隔为5秒/每次。下行确认报警数据通信帧数据字段格式：(数据类型0xd004)(6)上传失败数据帧格式-----数据段上传失败数据处理：设备在重新开机后，通过之前建立的通道初始化过程中，将flash中的所有数据进行上传。利用空闲时间上传：空闲时间，按照1min中采集，并上传flash中的数据。上传失败数据帧字段格式：(数据类型0x5005)。锅炉数据上传帧的中一条采集数据的数据字段格式及时控+采集数据数据字段格式：注：接上及时控后，所有开关状态以及时控为准。失败数据上传频率(29秒)：逐条数据帧数据。确认字段格式：(数据类型0xd005)序号字段名称数据长度说明1时间戳(utc时钟)4字节服务器当前的时间要求终端重新注册帧字段格式：(数据类型0xd006)实施例2：1.硬件平台需求锅炉系统b版本是在a版本基础上改进，其中引入rs485接口、优化gprs模块、新添加433mhz无线模块，让b版本功能更加强大，更适合市场需求。为瞒足综合采集器采集需求，具备以下功能特点：高速并行采集12路模拟传感量；测试范围为4～20ma电流型数据；参数值保留小数点2位；模拟量输入与采集器调理电路采用耐压/耐流隔离，保护后级电路稳定；采集数据具备本地存储功能，允许存储24小时数据；精度达到工业5级。高速高压并行8路开关量输出端口；开关量电路输入220v交流信号；开关量电平为0/1；1路采集rs232通行端口，支持及时控协议。1路rs232通行端口，用于参数配置。1路rs485工业通信总线接口，支持modbus协议、profibus协议。支持433mhz无线传输，可达到短距离数据交换。数据传输通道提供gprs，支持双服务器通信功能，保证网络传输的可靠性。数据储存sd卡，可最多保存一天的历史数据。多种状态指示灯。提供综合采集器服务器平台，并提供单点测试工具软件。工作温度范围-30℃～70℃。2.需求分析从上述硬件需求可以的出结论：gprs通信实现了超远距离通信，能足不出户监控现场的一举一动，实现物联的管理方式。系统硬件处流程清晰，实现起来比较容易。硬件系统集成了工业上通用的开关量输入、输出，模拟量输入、rs232通信接口、rs485通信接口的系统设备，能很好的满足工业现场的采集要求。实施例3：kelvin需求分析1.硬件平台需求kelvin是针对红酒温度监控的蓝牙设备，满足在60mah锂电池供电下连续工作，并在金属冰箱里仍能实现数据交互的特点，其具备以下功能特点：最新的蓝牙4.0ble技术(cc2541芯片)；发送功耗：18.2ma；接收功耗：17.9ma；最低待机功耗：0.5ua；；温度采集：12位分辨率adc采样；补偿外壳带来的温差；采集温度的精度达到0.1度；蓝牙信号强度：非金属冰箱内数据交互距离10m；金属冰箱内数据交互距离2m；可通过micro_usb进行充电充电时间：1小时。分层数据交互：基本信息和实时温度通过广播包进行交互(更快、更低功耗)；设置数据通过建立虚拟连接方式进行交互(更准确、更高效)；可设置自动关机功能；按键开关机；三个独立led指示灯(红、蓝、绿)分别显示实际温度与最适温度偏差；蓝牙通信指示灯；设备按键指示灯；充电指示灯；工作温度范围-10℃～55℃。2.需求分析从上述硬件需求可以的出结论：功能不复杂能实现；射频参考电路官方已经提供；基于olsa系统能更好的完成基本功能；蓝牙底层协议已经封装到协议栈里面，能更好的实现应用层的功能；实施例4：一、概述基于蓝牙4.0技术，通过手机app与终端之间的连接通信，用户可通过手机app实时监测餐酒等酒品的最适合温度。本文件将会具体描述手机如何与蓝牙温度计终端握手交互数据(自定义协议)。二、特殊字符说明终端：蓝牙温度计下行：手机向终端发送数据帧上行：终端向手机发送数据帧三、接口协议设计1.指令集分类：a)可设置可读取操作指令(0x01)对终端配置参数进行修改或读取。主要包括蓝牙名称、关机时间、高低温阀值、同步时钟、绑定颜色及app状态、自定义关机等。b)可读取操作指令(0x11)依据终端设定的各种参数阀值，以监测其运行状态。包括温度、电量以及颜色等参数。2.协议帧格式3.协议帧说明c)帧头一帧数据开始有0x55aa，代表为帧数据。d)帧长一帧数据的字节大小，一共不超过20个字节。e)版本号用于区分用本格式的不同项目编号。f)接受地址保留，暂时不用，可任意数据。g)发送地址保留，暂时不用，可任意数据。h)指令集类用于区分不同种类的命令。i)数据段包括参数子集和具体数据。j)校验crc16校验，2个字节。采用crc-16/xmodemx16+x12+x5+14.广播包数据注：数据长度：数据类型+数据段的长度；可写特针值uuid是：0xfff1；颜色代码0-255，每一个值表示一种颜色；电量值0-10；mac地址：设备自身物理地址5.扫描包数据6.参数子集说明k)蓝牙名称用户要通过手机app对终端进行查询或者设置蓝牙名称时，采用”0x01”参数子集对其操作；蓝牙名称设置1—10个字节，每个字节必须是阿拉伯或者英文大小写。例如设置蓝牙名称：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(下行)：55aa1402ffff0101313233343536373839001a0d应答帧(上行)：55aa0b02ffff010100b91c例如查询蓝牙名称：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(下行)：55aa0a02ffff1101d3b9应答帧(上行)：55aa1402ffff1101313233343536373839002d5dl)休眠时间用户要通过手机app对终端进行查询或者休眠时间时，采用”0x02”参数子集对其操作；休眠时间指从断开蓝牙开始计时，到设定值时进入休眠，如果中途有任何连接行为，断开后重新计时。设置为0s时，不使用休眠。例如设置休眠时间：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(下行)：55aa0c02ffff0102000a15f0应答帧(上行)：55aa0b02ffff010200ec4f例如查询休眠时间：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(下行)：55aa0a02ffff1102e3da应答帧(上行)：55aa0c02ffff1102000a0e57m)低温阀值用户可设定温度值区间，在此区间时表明最佳饮酒温度，这个区间介于低温阀值与高温阀值之间；可在(-10～60℃)中任意设置低温阀值大小。该参数可读可写，采用”0x03”参数子集对其操作。例如设置低温阀值：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0e02ffff0103412000003e6d应答帧(下行)：55aa0b02ffff010300df7e例如查询低温阀值：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1103f3fb应答帧(下行)：55aa0e02ffff11034120000024e9n)高温阀值用户可设定温度值区间，在此区间时表明最佳饮酒温度，这个区间介于低温阀值与高温阀值之间；可在(-10～60℃)中任意设置高温阀值大小。该参数可读可写，采用”0x04”参数子集对其操作。例如设置高温阀值：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0e02ffff010441f000003c2d应答帧(下行)：55aa0b02ffff01040046e9例如查询高温阀值：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1104831c应答帧(下行)：55aa0e02ffff110441f0000026a9o)同步时钟保留，暂时不用。p)颜色及状态用户在手机app上绑定终端完成后，下发给终端绑定的颜色及绑定状态标志，此参数比较特殊，颜色可通过与温度、电量、颜色一起的命令进行索取当前绑定的颜色值(该颜色不为rgb，颜色为自定义一个字节数据，默认0x00)；下发的绑定状态标志不可读。采用”0x06”参数子集对其操作。例如下发绑定颜色及状态：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0c02ffff010601014b6a应答帧(下行)：55aa0b02ffff010600208b例如查询颜色、电量及温度：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1123d799应答帧(下行)：55aa1002ffff112341f00000010a4a8cq)自定义关机手机可发送指令设定1、3、5小时关机或者关闭自定义关机指令，每次收到指令后设备会重新刷新关机的时间,如用户没有进行参数选折，默认参数为0x00，关闭自定义关机功能例如设置自定义关机参数：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0b02ffff01070323d9应答帧(下行)：55aa0b02ffff01070013ba例如查询自定义关机参数：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(下行)：55aa0a02ffff1124a77e应答帧(下行)：55aa0b02ffff112403330fr)温度手机与终端连接时，手机app实时下发指令查询当前温度值，温度值为ieee754编码，4个字节，高字节在前，采用”0x21”的查询参数子集对其操作。例如查询温度：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1121f7db应答帧(下行)：55aa0e02ffff112141f000000d4as)颜色、电量手机与终端连接时，手机app实时下发指令查询当前绑定的颜色(该颜色不为rgb，颜色为自定义一个字节数据，默认0x00)和电量(十分比)，高字节为颜色，低字节为电量，采用”0x22”的查询参数子集对其操作。例如查询颜色、电量：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1122c7b8应答帧(下行)：55aa0c02ffff1122010abba0t)温度、颜色、电量手机与终端连接时，手机app实时下发指令查询当前绑定的颜色，电量，温度，采用”0x23”的查询参数子集对其操作。例如查询温度、颜色、电量：(具体位说明请参照协议样帧)命令帧(上行)：55aa0a02ffff1123d799应答帧(下行)：55aa1002ffff112341f00000010a4a8cu)自定义关机手机与终端连接时，手机app实行下发关机指令给当前绑定的设备，采用“0x24”指令对其操作。命令帧(下行)：55aa0a02ffff1124a77e应答帧(下行)：55aa0b02ffff112401134d一、协议样帧以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 

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