一种电能量数据采集方法及装置与流程

本发明涉及低压电能采集领域，尤其涉及一种电能量数据采集方法及装置。

背景技术：

集中器采集电能表的电能量数据时，每帧报文一般只能采集一台电能表的一个数据项。假设一个台区有m台电能表，每台电能表有n个数据项需要采集，则集中器需要发送m×n帧采集报文。假设集中器发送报文到采集器接收完毕耗时t1，采集器发送报文到电能表接收完毕耗时t2，电能表发送报文到采集器接收完毕耗时也是t2，采集器发送报文到集中器接收完毕耗时也是t1，则集中器完成全部采集需要耗时2×m×n×(t1+t2)。

这种电能采集方法采集效率低，耗时长。集中器采集电能量数据采用“一问一答，逐个轮询”的方式，缺点主要表现如下：

1、集中器每帧报文一般只能采集一个数据项，无法按照需要采集多个数据项，效率较低。

2、集中器下发采集报文与采集器转发采集报文无法同时进行，也就是集中器需要等待电能表返回电能量数据之后，才能下发一帧新的采集报文。因此信道利用率较低，导致整体抄读速度较慢。

技术实现要素：

针对以上缺点，本发明实施例提供了一种电能量数据采集方法及装置，采用“按需配置采集数据项”的方式，提高采集效率。

本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法，包括：

S1：根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据；

S2：检测当前时间是否为采集时间，若是，则执行步骤S3，若否，则重新执行步骤S2；

S3：向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据并返回执行步骤S2。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S1001：根据采集器下接电能表的地址、采集数据项、采集起始时间、采集间隔，为每台采集器及下接电能表配置采集任务；

S1002：将属于同一台采集器的采集任务合并为一帧报文下发给采集器；

S1003：根据采集任务中的电能表地址、采集数据项，结合下接电能表的通信规约，生成采集报文；

S1004：在发送时刻到达时，向电能表发送采集报文；

S1005：根据采集报文向采集器上报所需要的电能量数据；

其中，采集任务包括电能表地址、采集数据项、每天采集的基准时间、每个数据项的采集间隔。

优选地，所述步骤S1之后还包括：

S1006：接收电能表回复的采集数据，然后按电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间的特定格式存储。

优选地，所述步骤S3具体包括：

S3001：向采集器下发收集命令，收集命令包括需要收集数据的电能表地址、数据项标识、数据时间；

S3002：根据收集命令将存储的数据整理成一个数据块，通过一帧报文上传；

S3003：收到采集器上送的报文后，读取相应的数据进行后续处理并返回执行步骤S2。

本发明实施例提供的一种电能量数据采集装置，包括：集中器、采集器、电能表；

所述集中器与多个所述采集器通信连接；

每个所述采集器与多个所述电能表通信连接；

其中，所述集中器根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据，检测当前时间是否为采集时间，若是，则向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据并返回继续检测当前时间是否为采集时间，若否，则重新检测当前时间是否为采集时间。

优选地，所述集中器具体通过RS485、电力线载波或微功率无线与所述采集器通信连接。

优选地，所述采集器具体通过RS485与所述电能表通信连接。

优选地，所述集中器具体根据采集器下接电能表的地址、采集数据项、采集起始时间、采集间隔，为每台采集器及下接电能表配置采集任务，将属于同一台采集器的采集任务合并为一帧报文下发给采集器；当集中器检测当前时间为采集时间的时候，向采集器下发收集命令，收集命令包括需要收集数据的电能表地址、数据项标识、数据时间，然后接收采集器上送的报文，读取相应的数据进行后续处理。

优选地，所述采集器具体根据采集任务中的电能表地址、采集数据项，结合下接电能表的通信规约，生成采集报文，在发送时刻到达时，向电能表发送采集报文，并且接收电能表回复的采集数据，然后按电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间的特定格式存储；当采集器接收到集中器发送的收集命令时，根据收集命令将存储的数据整理成一个数据块，通过一帧报文上传至集中器。

优选地，所述电能表具体根据采集报文向采集器上报所需要的电能量数据。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法及装置，集中器通过根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据；当到达采集时间时，集中器向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据；从而将数据从电能表中采集的过程与数据上报到集中器的过程分开，同时数据从电能表中采集的过程中多个采集器并发抄表，互不干扰。数据上报到集中器的过程中通过将电能量数据打包成一个数据块，通过一帧报文上送集中器，减少整体交互时间，提高了整体采集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法的另一个实施例的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电能量数据采集装置的一个实施例的示意图；

图4为本发明实施例中的采集器中电能量数据的存储格式示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电能量数据采集方法及装置，采用“按需配置采集数据项”的方式，提高采集效率。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明中提及的名词解释如下：

集中器：指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。

采集器：用于采集多个电能表电能信息,并可与集中器交换数据的设备，以下简称为采集器。直接转发低压集中器与电能表间的命令和数据。

电能表：用于低压用户电能计量的设备，可生成各种电能量数据。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法的一个实施例，包括：

S1：根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据；

S2：检测当前时间是否为采集时间，若是，则执行步骤S3，若否，则重新执行步骤S2；

S3：向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据并返回执行步骤S2。

本发明实施例提供的一种电能量数据采集方法及装置，集中器通过根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据；当到达采集时间时，集中器向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据；从而将数据从电能表中采集的过程与数据上报到集中器的过程分开，同时数据从电能表中采集的过程中多个采集器并发抄表，互不干扰。数据上报到集中器的过程中通过将电能量数据打包成一个数据块，通过一帧报文上送集中器，减少整体交互时间，提高了整体采集效率。

本发明实施例具有以下关键点：

1、“按需配置采集模式”。集中器根据采集需要先向采集器下发采集任务，采集器向电能表采集数据后先存储。集中器再按照一定的时间间隔从采集器获取电能表电能量数据。

2、减少交互报文数量。采集器将需要上送的多个电能量数据整理成一个数据块，通过一帧报文上送集中器，减少整体交互时间。

3、并发抄表模式。集中器向各个采集器下发采集任务后，每个采集器根据任务采集下接电能表的电能量数据，互不干扰，提高了整体抄读效率。

本发明实施例的发明思路为：

1、本专利设计了一种电能量数据采集方法，采用“按需配置采集数据项”的方式，提高采集效率。集中器先将需要采集的电能表地址、数据项、采集时间、采集间隔等配置参数下发给采集器，采集器根据配置向电能表采集数据并将数据汇聚成数据块。集中器可通过一帧报文一次读取多个数据项，显著提高采集效率。

2、本专利采用“并发抄表”模式，解决集中器和采集器无法同时下发报文的问题，提高信道利用率，从而提高采集效率。

本发明实施例达到以下有益效果：

1、集中器采集所有电能表电能量数据的时间明显缩短。集中器与采集器通信时，每帧报文可以收集到电能表的多个数据项，通过减少抄读报文数量，缩短整体采集时间。假设一个台区有m台电能表，每台电能表有n个数据项要采集；台区有m台采集器，每台采集器仅下接1台电能表，则集中器仅需要发送m帧采集报文。假设集中器发送报文到采集器接收完毕耗时t1，采集器发送报文到电能表接收完毕耗时t2，电能表发送报文到采集器接收完毕耗时也是t2，采集器发送报文到集中器接收完毕耗时也是t1，则集中器完成全部采集需要耗时2×m×(t1+t2)。耗时仅是现有技术的1/n。

2、并发抄表模式提高采集器数据收集速度。现有模式采用集中器“一问一答”方式，不同采集器无法同时抄读电能表数据。而本专利采用并发抄表模式，各采集器可同时抄读电能量数据，加快了采集器中电能量数据的收集速度。

请参阅图2，本发明实施例可进一步扩展。本发明提供的一种电能量数据采集方法的另一个实施例，包括：

S1001：根据采集器下接电能表的地址、采集数据项、采集起始时间、采集间隔，为每台采集器及下接电能表配置采集任务；

S1002：将属于同一台采集器的采集任务合并为一帧报文下发给采集器；

S1003：根据采集任务中的电能表地址、采集数据项，结合下接电能表的通信规约，生成采集报文；

S1004：在发送时刻到达时，向电能表发送采集报文；

S1005：根据采集报文向采集器上报所需要的电能量数据；

S1006：接收电能表回复的采集数据，然后按电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间的特定格式存储。

S2001：检测当前时间是否为采集时间，若是，则执行步骤S3001，若否，则重新执行步骤S2001；

S3001：向采集器下发收集命令，收集命令包括需要收集数据的电能表地址、数据项标识、数据时间；

S3002：根据收集命令将存储的数据整理成一个数据块，通过一帧报文上传；

S3003：收到采集器上送的报文后，读取相应的数据进行后续处理并返回执行步骤S2001。

其中，采集任务包括电能表地址、采集数据项、每天采集的基准时间、每个数据项的采集间隔。

以下将对本发明实施例提供的一种电能量数据采集装置进行详细的描述。

请参阅图3，本发明实施例提供的一种电能量数据采集装置，包括：集中器、采集器、电能表；

集中器与多个采集器通信连接；

每个采集器与多个电能表通信连接；

其中，集中器根据采集需求计算每个采集器的采集任务并将采集任务下发至多个采集器使得采集器根据采集任务下发采集报文至电能表以收集电能表的电能量数据，检测当前时间是否为采集时间，若是，则向采集器发送收集命令使得采集器将收集到的多个电能量数据打包成一个数据块上传，然后接收数据块、处理数据并返回继续检测当前时间是否为采集时间，若否，则重新检测当前时间是否为采集时间。

集中器具体通过RS485、电力线载波或微功率无线与采集器通信连接。

采集器具体通过RS485与电能表通信连接。

集中器通过采集器采集所有电能表产生的电能量数据；

集中器具体根据采集器下接电能表的地址、采集数据项、采集起始时间、采集间隔，为每台采集器及下接电能表配置采集任务，将属于同一台采集器的采集任务合并为一帧报文下发给采集器；当集中器检测当前时间为采集时间的时候，向采集器下发收集命令，收集命令包括需要收集数据的电能表地址、数据项标识、数据时间，然后接收采集器上送的报文，读取相应的数据进行后续处理。

采集器具体根据采集任务中的电能表地址、采集数据项，结合下接电能表的通信规约，生成采集报文，在发送时刻到达时，向电能表发送采集报文，并且接收电能表回复的采集数据，然后按电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间的特定格式存储；当采集器接收到集中器发送的收集命令时，根据收集命令将存储的数据整理成一个数据块，通过一帧报文上传至集中器。

电能表具体根据采集报文向采集器上报所需要的电能量数据。

需要说明的是，

1、集中器根据采集器下接电能表的地址、采集数据项、采集起始时间、采集间隔，为每台采集器配置其下接每台电能表的采集任务。采集任务包括电能表地址、采集数据项、每天采集的基准时间、每个数据项的采集间隔。

2、集中器将属于同一台采集器的采集任务合并为一帧报文下发给采集器。集中器向每台采集器下发采集任务。

3、采集器根据采集任务要求的电能表地址、采集数据项，结合下接电能表的通信规约，生成采集报文。按照采集任务要求的采集起始时间、采集间隔，计算向电能表发送采集报文的发送时刻。

4、采集器在发送时刻到达时，向电能表发送采集报文。

5、电能表响应采集报文的要求，向采集器上报所需要的电能量数据。

6、采集器接收电能表回复的采集数据，然后按电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间的格式存储。图4给出了采集器中电能量数据的存储格式示意图。同一个电能表的电能表地址、数据项标识、数据项内容、数据时间置于同一列。

7、集中器在采集时间到达时，向采集器下发收集命令，收集命令指定需要收集数据的电能表地址、数据项标识、数据时间。

8、采集器按照收集命令的要求，将本地存储的数据整理成一个数据块，通过一帧报文上送给集中器。

9、集中器与采集器的通信过程和采集器与电能表的通信过程相互独立、互不影响。每个采集器可根据自己的需求与自己下接电能表通信，实现多个采集器并发抄表。

10、集中器收到采集器上送的报文后，将其中的数据取出，进行后续处理。

通过上述过程，实现了集中器按需向多个采集器配置抄表任务，多个采集器并发抄表。每个采集器将数据整理成一个数据块通过一帧报文上送集中器，减少了集中器采集数据时的报文交互次数，从而提高了整体采集效率。

本发明实施例具有以下关键点：

1、“按需配置采集模式”。集中器根据采集需要先向采集器下发采集任务，采集器向电能表采集数据后先存储。集中器再按照一定的时间间隔从采集器获取电能表电能量数据。

2、减少交互报文数量。采集器将需要上送的多个电能量数据整理成一个数据块，通过一帧报文上送集中器，减少整体交互时间。

3、并发抄表模式。集中器向各个采集器下发采集任务后，每个采集器根据任务采集下接电能表的电能量数据，互不干扰，提高了整体抄读效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。