基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法及系统与流程

本发明涉及计量表抄表技术领域，尤其涉及一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法及系统。

背景技术：

随着智能电网建设步伐不断加进，新型的智能电表基本都设有通讯模块用于组网实现自动抄表。在电力数据采集系统中，大致抄表顺序如下：服务器主站下发抄读命令给集中器，集中器向电表转发相应抄读命令，电表接收到抄表命令后，再通过逆向回复给集中器，集中器再上传给服务器。

抄表系统中通常会建立有抄表路由管理系统，其针对每个智能电表的抄表路由都建立有预定的路由表，在抄表时按照该路由表中记录的各个智能电表的抄表路由实现抄表。由于对电表数据采集的速度和效率要求也越来越高，需要通讯模块提供通讯速率高、稳定性好的通讯方式及路由算法。而现有智能电表的通讯模块普遍采用窄带载波及微功率无线的通讯方式，但是窄带载波方式的通讯可靠性受电力线的噪声干扰影响大，且通讯速率低，而微功率无线方式的穿透能力受城市中高层建筑的限制带来通讯距离短的问题。

现有的智能电表中，有部分智能电表的路由算法没有组网步骤，而是采用点对点方式，这样会导致一些通讯环境不好的节点通讯效率受影响，而有组网步骤的智能电表，只会周期性地在每天的同一时间以重复的算法和步骤建立路由表，而每天中的不同时间段的电力线环境是不一样的，因此固定时间段建立的路由表具有很大的局限性，不能满足全天抄表的电力线环境。

技术实现要素：

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法，能有效提高抄表路由的健壮性和高效性。

本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统，能有效提高抄表路由的健壮性和高效性。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是：提供一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法，包括：

s1，在进入当前组网周期时，基于宽带载波技术向主节点下的各从节点发送信用测试帧，并接收和解析各从节点回复的测试确认帧；

s2，在所述当前组网周期为第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表，在所述当前组网周期并非第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期信用表；

s3，在所述当前组网周期内，基于宽带载波技术按照预计抄表周期抄读计量表数据并根据各从节点在抄表时的信用度更新当前组网周期信用表；

s4，选定每个从节点的信用度靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由。

进一步地，所述向主节点下的各从节点发送信用测试帧具体包括：主节点基于宽带载波技术以广播方式发送信用测试帧。

进一步地，所述根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立本组网周期内的路由表包括：

s21，根据所述从节点信息建立从节点的至少一条抄表路由；

s22，根据所述至少一条抄表路由更新前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，获得当前组网周期的路由表。

进一步地，所述根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表具体包括：

s23，根据从节点的各条抄表路由在各时间段应答报文的应答成功率和应答用时计算得出所述从节点的各抄表路由的信用度，成功率高且应答用时短则信用度高；

s24，根据所述信用度更新前一个组网周期最后一次更新的信用表获得当前组网周期信用表。

进一步地，所述步骤s4包括：

s41，将所述当前组网周期信用表中每个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序；

s42，将排序靠前的若干条抄表路由确定为备选抄表路由。

另一方面，本发明实施例还提供一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统，包括：

组网模块，用于在进入当前组网周期时，基于宽带载波技术向主节点下的各从节点发送信用测试帧，并接收和解析各从节点回复的测试确认帧；

建表模块，用于在所述当前组网周期为第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表，在所述当前组网周期并非第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期信用表；

更新模块，用于在所述当前组网周期内，基于宽带载波技术按照预计抄表周期抄读计量表数据并根据各从节点在抄表时的信用度更新当前组网周期信用表；

筛选模块，选定每个从节点的信用度靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由。

进一步地，所述组网模块包括宽带载波通讯单元，用于以广播方式发送信用测试帧以及抄表命令，还用于接收从节点回复的测试确认帧以及计量表数据。

进一步地，所述建表模块包括：

路由线路单元，用于根据所述从节点信息建立从节点的至少一条抄表路由；

路由表单元，用于根据所述至少一条抄表路由更新前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，获得当前组网周期的路由表。

进一步地，所述建表模块还包括：

信用度计算单元，用于根据从节点的各条抄表路由在各时间段应答报文的应答成功率和应答用时计算得出所述从节点的各抄表路由的信用度，成功率高且应答用时短则信用度高；

信用表单元，用于根据所述信用度更新前一个组网周期最后一次更新的信用表获得当前组网周期信用表。

进一步地，所述筛选模块包括：

排序单元：将所述当前组网周期信用表中每个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序；

选定单元，将排序靠前的若干条抄表路由确定为备选抄表路由。

采用上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例通过在当前组网周期时，都会基于宽带载波技术由主节点向各从节点发送信用测试帧，并根据从节点回复结果结合前一个组网周期内最后一次更新的路由表和信用表建立本组网周期内的路由表和信用表，而且还在本组网周期内根据抄表情况更新信用表，从而可以使每个组网周期内的抄表路由得以优化，而且，还通过对信用表进行分析，从中确定各从节点的信用度排名靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由，从而可以为后续抄表动作提供最为可靠、快捷的抄表路由。本发明的抄表路由管理方法通过建立和维护信用表，使得路由表会不继地自我学习及更新和优化，时间越长，抄表路由的健壮性及高效性越强。

附图说明

图1是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法一个实施例的原理示意图。

图2是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法一个实施例步骤s2的具体原理示意图。

图3是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法另一个实施例步骤s2的具体原理示意图。

图4是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法另一个实施例步骤s4的具体原理示意图。

图5是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统一个实施例的原理方框图。

图6是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统一个实施例的组网模块的原理方框图。

图7是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统一个实施例建表模块的原理方框图。

图8是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统另一个实施例建表模块的原理方框图。

图9是本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统一个实施例筛选模块的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

本发明实施例涉及一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法，其用于在作为主节点的集中器和作为从节点的计量表之间对各计量表的抄表路由进行有效管理，可以理解的是，可以适用本发明计量表抄表路由管理方法的计量表可以是是智能电表、智能水表、智能燃气表或者智能热量表等日常的生活、生产中常见的智能计量表，为方便说明，以下的各实施例是以智能电表为例进行说明。

如图1所示，本发明一个实施例提供的一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法，包括：

s1，在进入当前组网周期时，基于宽带载波技术向主节点下的各从节点发送信用测试帧，并接收和解析各从节点回复的测试确认帧；

s2，在所述当前组网周期为第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表，在所述当前组网周期并非第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期信用表；

s3，在所述当前组网周期内，基于宽带载波技术按照预计抄表周期抄读计量表数据并根据各从节点在抄表时的信用度更新当前组网周期信用表；

s4，选定每个从节点的信用度靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由。

本发明实施例通过在每次进入一个组网周期时，都会基于宽带载波技术由主节点向各从节点发送信用测试帧，并根据从节点回复结果结合上一个组网周期内最后一次更新的路由表和信用表建立本组网周期内的路由表和信用表，而且还在本组网周期内根据抄表情况更新信用表，具体的抄表数据包括电表的日冻结数据、实时数据等日常抄读项，从而可以使每个组网周期内的抄表路由得以优化，而且，还通过对信用表进行分析，从中确定各从节点的信用度排名靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由，从而可以为后续抄表动作提供最为可靠、快捷的抄表路由。本发明的抄表路由管理方法通过建立和维护信用表，使得路由表会不继地自我学习及更新和优化，时间越长，抄表路由的健壮性及高效性越强。

在步骤s3中，可以根据预定的抄表周期，可以每天多次抄表，通过对电表进行抄读，根据抄表数据计算每个从节点的应答成功率和应答用时，进而可以确定信用度，再更新信用表，使得信用表记录每个从节点的抄表路由的应答成功率和应答用时信息以更新路由表，使路由表记录通讯环境优良的抄表路由，提高路由表的健壮性，提高通讯速率和抄表速率。

在一个可选实施例中，所述向主节点下的各从节点发送信用测试帧具体包括：主节点基于宽带载波技术以广播方式发送信用测试帧。

在具体实施时，对于没有回复测试确认帧的从节点，主节点还可以进一步有针对性发生信用测试帧，以获得全部从节点的测试确认帧，建立全部从节点的抄表路由，避免遗漏个别电表而造成的抄表数据异常情况，提高本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理方法的实用性。本实施例通过主节点基于宽带载波技术以广播方式发送信用测试帧，可以确保各从节点都能及时收到所述信用测试帧，从而提高从节点回复测试确认帧的效率，能有效保证主节点与从节点之间的正常通讯和通讯的顺畅，提高通讯效率。

在另一个可选实施例中，如图2所示，所述步骤s2中的根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立本组网周期内的路由表包括：

s21，根据所述从节点信息建立从节点的至少一条抄表路由；

s22，根据所述至少一条抄表路由更新前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，获得当前组网周期的路由表。

通过本实施例，在具有前一个组网周期时，只需将当前组网周期内的所建立的抄表路由更新并入到前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，从而获得当前组网周期的路由表，能有效提高建立路由表的效率。

在又一个可选实施例中，如图3所示，所述步骤s2中的根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表具体包括：

s23，根据从节点的各条抄表路由在各时间段应答报文的应答成功率和应答用时计算得出所述从节点的各抄表路由的信用度，成功率高且应答用时短则信用度高；

s24，根据所述信用度更新前一个组网周期最后一次更新的信用表获得当前组网周期信用表。

通过本实施例，在具有前一个组网周期时，只需将当前组网周期内的所建立的抄表路由对应的信用度更新并入到前一个组网周期内最后一次更新的信用表中，从而获得当前组网周期的信用表，能有效提高建立信用表的效率。

在本发明一个可选实施例中，如图4所示，所述步骤s4包括：

s41，将所述当前组网周期信用表中每个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序；

s42，将排序靠前的若干条抄表路由确定为备选抄表路由。

本实施例通过对各个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序，并选取其中排序靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由，例如：可以选择排序前3的路由，从而提高后续的抄表操作的效率和抄表可靠性。

另一方面，如图5所示，本发明实施例还提供一种基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统，包括：

组网模块1，用于在进入当前组网周期时，基于宽带载波技术向主节点下的各从节点发送信用测试帧，并接收和解析各从节点回复的测试确认帧；

建表模块2，用于在所述当前组网周期为第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度建立当前组网周期路由表中的各条抄表路由对应的当前组网周期信用表，在所述当前组网周期并非第一个组网周期时，根据测试确认帧中的从节点信息和前一个组网周期内最后一次更新的路由表建立当前组网周期路由表并根据各个从节点的信用度以及前一个组网周期最后一次更新的信用表建立当前组网周期信用表；

更新模块3，用于在所述当前组网周期内，基于宽带载波技术按照预计抄表周期抄读计量表数据并根据各从节点在抄表时的信用度更新当前组网周期信用表；

筛选模块4，用于选定每个从节点的信用度靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由。

本发明实施例通过在每次进入一个组网周期时，都会由组网模块1基于宽带载波技术通过主节点向各从节点发送信用测试帧，并且由建表模块2根据从节点回复结果结合上一个组网周期内最后一次更新的路由表和信用表建立本组网周期内的路由表和信用表，而且还由更新模块3在本组网周期内根据抄表情况更新信用表，从而可以使每个组网周期内的抄表路由得以优化，而且，还通过对信用表进行分析，由筛选模块4从中确定各从节点的信用度排名靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由，从而可以为后续抄表动作提供最为可靠、快捷的抄表路由。本发明的抄表路由管理系统通过建立和维护信用表，使得路由表会不继地自我学习及更新和优化，时间越长，抄表路由的健壮性及高效性越强。

在一个可选实施例中，如图6所示，所述组网模块1包括宽带载波通讯单元10，用于以广播方式发送信用测试帧以及抄表命令，还用于接收从节点回复的测试确认帧以及计量表数据。

在本实施例时，所述宽带载波通讯单元10还对于没有回复测试确认帧的从节点进一步有针对性发生信用测试帧，以获得全部从节点的测试确认帧，建立全部从节点的抄表路由，避免遗漏个别电表而造成的抄表数据异常情况，提高本发明基于宽带载波技术的计量表抄表路由管理系统的实用性。本实施例通过主节点基于宽带载波技术以广播方式发送信用测试帧，可以确保各从节点都能及时收到所述信用测试帧，从而提高从节点回复测试确认帧的效率，能有效保证主节点与从节点之间的正常通讯和通讯的顺畅，提高通讯效率。

在另一个可选实施例中，如图7所示，所述建表模块2包括：

路由线路单元21，用于根据所述从节点信息建立从节点的至少一条抄表路由；

路由表单元22，用于根据所述至少一条抄表路由更新前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，获得当前组网周期的路由表。

本实施例在具有前一个组网周期时，只需由路由线路单元21建立当前组网周期内的抄表路由，并由路由表单元22更新并入到前一个组网周期内最后一次更新的路由表中，即可获得当前组网周期的路由表，能有效提高建立路由表的效率。

在另一个可选实施例中，如图8所示，所述建表模块2还包括：

信用度计算单元23，用于根据从节点的各条抄表路由在各时间段应答报文的应答成功率和应答用时计算得出所述从节点的各抄表路由的信用度，成功率高且应答用时短则信用度高；

信用表单元24，用于根据所述信用度更新前一个组网周期最后一次更新的信用表获得当前组网周期信用表。

通过本实施例，在具有前一个组网周期时，只需通过信用度计算单元23计算获得从节点的各条抄表路由的信用度，再由信用表单元24将当前组网周期内的所建立的抄表路由对应的信用度更新并入到前一个组网周期内最后一次更新的信用表中，即可快速获得当前组网周期的信用表，能有效提高建立信用表的效率。

进一步地，如图9所示，所述筛选模块4包括：

排序单元41：将所述当前组网周期信用表中每个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序；

选定单元42，将排序靠前的若干条抄表路由确定为备选抄表路由。

本实施例通过排序单元41对各个从节点的各条抄表路由按照信用度由高至低排序，再由选定单元42选取其中排序靠前的若干条抄表路由作为备选抄表路由，例如：可以选择排序前3的路由，从而提高后续的抄表操作的效率和抄表可靠性。而在实际实施时，可以在信用表中只保留信用度排序在前3位的抄表路由，当某个从节点有新的抄表路由时，只需将所述新的抄表路由与保留在信用表中的3条抄表路由进行排序对比，如果能排入前3位，则将新的抄表路由添加进信用表，并将原来排序在第3位的抄表路由舍弃。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。