一种双模通信智能电能表及集中抄表组网方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能电能表通信领域，尤其涉及一种双模通信智能电能表及集中抄表组网方法。
【背景技术】
[0002]随着智能电能表的广泛使用，我国已逐步建立和完善了电网的用电信息采集系统。目前，用电信息采集主要采用的是单模通信方式，主流技术主要有电力线通信和微功率无线通信，还有正在兴起的宽带电力线载波，CDMA等通信方式。
[0003]电力线通信是利用低压电力线配电网进行载波通信，这种方式不需要重新架设网络，成本低廉，但是电力线作为通信介质有许多非理想因素:时变性强，负载动态变化范围大，信道衰减严重，干扰和噪声强等。在负载重或者干扰强的条件下，载波方式可能无法正常通信。
[0004]微功率无线通信采用无线信道作为通信介质，其不受电力线的各种非理想因素的影响，在各种负载重和干扰强的环境中通信效果很好，但无线信道对于铁皮表箱和一些楼房墙壁比较多的地方，无法正常通信。
[0005]目前的常规智能电能表在结构设计和功能实现上只能配备一个通信模块，由于电网运行环境和电能表安装环境的复杂多变性，在实际的现场使用中，单通信方式的技术瓶颈凸显，难以保证用电信息采集的高抄表成功率要求。
[0006]现有技术电能表采用双模通信采用双模模块的方式，例如名称为“电能表本地通信模块装置”(申请号:201310325752.0)中国发明专利申请公开的技术方案中，通过双模通信芯片与单片机通信，实现电表的电力线载波和微功率无线相结合的双模通信，双模通信芯片将两种通信方式进行捆绑式设计，在数据处理时采用同一串口通信，容易造成线路信号拥堵，难以有效发挥“双模”通信的优势。
【发明内容】
[0007]本发明实施例的目的在于提供一种双模通信智能电能表，以解决现有技术电能表双模通信易造成信号拥堵的问题。
[0008]本发明实施例是这样实现的，一种双模通信智能电能表，所述双模通信智能电能表包括:MCU控制模块、开关电源模块和外置通信模块；
[0009]所述开关电源模块为包括内置通信模块的电源板；
[0010]所述内置通信模块和外置通信模块分别通过各自对应的一路UART串口与所述MCU控制模块通信。
[0011]一种集中抄表组网方法，基于上述双模通信智能电能表，所述方法包括:
[0012]步骤1，集中器以第一通信方式向各个所述双模通信智能电能表发送抄读通信指令，接收各个所述双模通信智能电能表返回的抄表数据，将向所述集中器返回所述抄表数据的所述双模通信智能电能表设定为一级中继路由；
[0013]步骤2，判断是否存在未连接通信的所述双模通信智能电能表，是，执行步骤3;否，结束；
[0014]步骤3，所述集中器以第一通信方式向各个所述一级中继路由发送中继路由转发指令；所述中继路由转发指令的转发指令内容为所述未连接通信的双模通信智能电能表的抄读通信指令，转发通信方式为第一通信方式或第二通信方式，转发目的地址为所述未连接通信的双模通信智能电能表的地址；各个所述一级中继路由向各个所述未连接通信的双模通信智能电能表转发所述抄读通信指令；
[0015]步骤4，将接收到N级中继路由转发的所述抄读通信指令的所述双模通信智能电能表设定为N+1级中继路由，N为正整数；
[0016]步骤5，所述集中器向各个所述N级中继路由发送中继路由转发指令，所述N级中继路由向各个所述未连接通信的双模通信智能电能表转发所述抄读通信指令，所述N+1级中继路由完成抄表操作后向所述集中器返回抄表数据；
[0017]步骤6，判断是否存在所述未连接通信的双模通信智能电能表，是，N = N+1，执行所述步骤5;否，结束。
[0018]本发明实施例提供的一种双模通信智能电能表的有益效果包括:
[0019]本发明实施例提供的一种双模通信智能电能表，通过内外两个通信模块实现智能电能表的双模通信，并且两个通信模块通过两路UART串口与MCU控制模块通信，避免现有技术中双模模块采用同一串口而导致的电能表数据接口端的数据拥堵问题。
[0020]在电气结构设计上保留了规范中定义的模块接口结构，同时将开关电源模块与电力线载波模块整合起来，可以有效兼容传统电力线窄带载波方式或微功率无线的采集系统，并能够根据表计的运行环境，灵活的增加一种合适的通信模块，并将两种通信模块的优点进行有效整合，实现双模的通信方式；开关电源模块采用“反激式”开关电源，具有电源转化效率高、体积小的特点，再与主控MCU的低功耗控制处理技术相结合，可以解决因增加通信模块导致的功耗增加的问题；开关电源模块在结构上采用插装式设计，与电能表主板分离，合理利用电能表的内部空间，并可根据功能需要搭配选用具有不同通信模块的开关电源丰吴块。
[0021]本发明提供的一种集中抄表组网方法，所述双模通信智能电能表包括内置外置两种通信方式的通信模块，当所述第一种通信方式的通信模块由于外界环境的干扰或自身通信模式技术瓶颈限制无法有效的接收到来自集抄系统网络的通信数据帧时，所述MCU控制模块可以将接收到的数据的通信类型进行转化处理，以两种通信方式并存的形式发送出去，利用所述MCU控制模块对两路模块实现互相转换和转发，这样可以避免普通“双模模块”由于采用同一串口而导致的电能表数据接口端的数据拥堵问题，在最大程度上整合两种通信模式的优势，组网中不仅可以避免常见的“孤岛现象”，还可根据实际情况选择距离最优、信号最稳定的路由路径，减少了通信的中继路由深度和信号转发的次数，有效提高台区内电能表的组网效率和通?目路径的稳定性，从而提尚集抄系统的抄表成功率。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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他的附图。
[0023]图1是本发明实施例提供的一种双模通信智能电能表的结构示意图；
[0024]图2是本发明实施例提供的一种集中抄表组网结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
[0026]为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0027]实施例一
[0028]本发明提供一种双模通信智能电能表，包括:MCU控制模块、开关电源模块和外置通信模块。
[0029]开关电源模块为包括内置通信模块的电源板。
[0030]该内置通信模块和外置通信模块分别通过各自对应的一路UART (UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)串口与MCU控制模块通信。
[0031]本发明实施例提供的一种双模通信智能电能表，通过内外两个通信模块实现所述智能电能表的双模通信，两种通信模块通过两路UART串口与MCU控制模块通信，避免现有技术中双模模块采用同一串口而导致的电能表数据接口端的数据拥堵问题。
[0032]如图1所示为本发明实施例提供的双模通信智能电能表的结构示意图，由图1可知，本发明提供的双模通信智能电能表的实施例中:
[0033]内