一种解决低压电力载波通信孤岛问题的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低压电力载波通信的方法，尤其是一种解决低压电力载波通信孤岛问题的方法，属于电网通信领域。
【背景技术】
[0002]近年来，国网电网公司提出用电信采集系统实用化建设，对集中抄表系统提出数据采集成功率100%的建设目标。但是，在广大农村地区，很多台变供电关系复杂，供电线路距离长，载波通信距离不足，通信能力有限，通信孤岛现象频频发生，因此难以完成数据采集成功率100%的建设目标。
[0003]据申请人了解，针对通信孤岛问题，目前的处理方案为:一个台区内，在原有载波抄表系统的基础上，额外在孤岛附近处安装一只载波集中器，专门用于抄读孤岛内电表的数据。该方案虽能够解决通信孤岛问题，但新增集中器安装完毕后，存在如下问题:
[0004]1.载波集中器单价贵，额外安装投资成本高，不利于推广；
[0005]2.需要重新配置表计档案，并进行整体系统调试，增加了现场施工工作量；
[0006]3.一个台区出现两台集中器，对用电信息采集系统平台提出新要求，项目牵扯面过多，不利于推进；
[0007]4.一个台区出现两台集中器，对供电公司资产管理、设备维护等日常工作也提出了更高要求，给工作人员带来麻烦；
[0008]5.同一台变内安装两台集中器，载波通信冲突碰撞概率大大提高，不利于抄表成功率的提尚。
【发明内容】
[0009]借助中继设备如能解决低压电力载波通信孤岛问题显然较为经济，但如不妥善处理，载波通信中的冲突不可避免，还会出现反复查抄，无法切实应用于解决孤岛问题。
[0010]本发明的首要目的在于，提供一种解决低压电力载波通信孤岛问题的方法，该方法可以为确定是否需要借助中继转发提供先决条件。
[0011]本发明进一步的目的在于，进一步提供避免发生通信碰撞、显著提高抄表效率、彻底解决低压电力载波通信孤岛问题的方法。
[0012]为了达到首要目的，本发明解决低压电力载波通信孤岛问题的方法基本技术方案为，在位于通信孤岛的目的电表与集中器之间安装智能中继装置，所述智能中继装置含有通过载波通信模块与目的电表和集中器通信的智能核心器件，以及对应各目的电表地址的档案库的储存器件，所述档案库含有分别与各目的电表地址对应的通信计数器以及特征字A和特征字B，所述特征字A定义为分别以0、I表征各目的电表不在和在附近，所述特征字B定义为分别以0、1表征目的电表不在和在孤岛，所述智能核心器件上电后按如下步骤运行:
[0013]步骤一、监听载波信道，判断信道上是否存在数据传输；若无则进行下一步；若是则进行步骤五；
[0014]步骤二、发送广播搜表报文，并判断是否有相邻目的电表接收到广播搜表报文后回复确认报文，若否则返回步骤一，若是则进行下一步；
[0015]步骤三、根据接收到确认报文的回复识别出该相邻目的电表的地址，并判断该电表地址是否现有档案库内已存在，若是则将相应的特征字A置1、特征字B和通信计数器维持不变，返回步骤一；如否则进行下一步；
[0016]步骤四、在档案库增加该目的电表地址后，将相应的特征字A和特征字B均置1，通信计数器清O后返回步骤一；
[0017]步骤五、判断是否收到有效报文，如是则进行下一步，如否则返回步骤一；
[0018]步骤六、识别集中器抄读的目的电表地址，并判断是否为下行报文，若是则进行下一步；如否则进行步骤九；
[0019]步骤七、判断目的电表地址是否现有档案库内已存在，若是则保持相应的特征字A和特征字B不变，且相应的通信计数器加I后返回步骤一；如否则进行下一步；
[0020]步骤八、在档案库增加该目的电表地址后，将相应的特征字A置0，特征字B置1，且相应的通信计数器清O后返回步骤一；
[0021]步骤九、判断目的电表地址是否现有档案库内已存在，若是则保持相应的特征字A不变、特征字B置0，且相应的通信计数器减1，返回步骤一；如否则进行下一步；
[0022]步骤十、在档案库增加该目的电表地址后，将相应的特征字A和特征字B均置0，且相应的通信计数器清O后返回步骤一。
[0023]为了达到进一步的目的，在上述基础上，本发明解决低压电力载波通信孤岛问题的方法在以预定时间完成上述步骤后，所述智能中继装置通过如下步骤逐一确定对各目的电表是否进行转发:
[0024]第一步、判断目的电表特征字A是否为1，如否则断定此电表为不在通信孤岛范围，不进行中继转发；如是则进行下一步；
[0025]第二步、判断通信计数器是否大于预定阈值下限(默认5)，如是则断定将此目的电表在通信孤岛范围内，进行中继转发；如否则进行下一步；
[0026]第三步、判断目的电表特征字B是否为1，如否则断定此电表为不在通信孤岛范围，不进行中继转发；如是则进行下一步；
[0027]第四步、判断通信计数器是否超过预定阈值上限(默认20)，如是则断定此目的电表在通信孤岛范围内，进行中继转发；如否则不进行中继转发。
[0028]由于在信道空闲时利用中继装置与附近目的电表进行通信，在集中器抄表过程中，只需有限的几次没有收到附近目的电表的反馈信息，就可准确判定其位于通信孤岛内，继而确定需要进行中继转发，从而有效避免通信碰撞，在保证正确查抄的情况下，大大提高抄表效率。
[0029]进一步，智能中继装置将数据报文转发至需要中继转发的目标电表，同时记录该目标电表的地址；当相应目的电表正确回应后，比对回应报文中地址和记录的目的电表地址，若两者一致则中继转发回集中器，否则不予转发。这样可以进一步确保不发生通信碰撞，确保正确查抄。
[0030]智能中继装置含有作为智能核心器件的微处理器，所述微处理器的存储读写端与存储芯片的对应端口通信连接，用以存储对应各目的电表地址的档案库；所述微处理器的数据收发端通过载波通信电路与连接集中器的抄表电路耦合连接，用以侦听抄表信号；所述微处理器的通信端口接485通信电路，用以本地维护通信；所述微处理器的电源端口接电源模块电路，用以给智能中继装置供电；所述微处理器的指示输出端口分别接运行指示、载波通信、本地维护指示灯。此外微处理器外围还含有常规的外部晶振电路、硬件看门狗电路。
[0031]归纳起来，与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0032]1.在原有系统基础上，仅安装一台中继装置即可妥善解决信息孤岛问题，投资成本低，适合推广；
[0033]2.中继装置安装完毕后，即装即用，免维护，无需配置任何参数，即可正常运行，有效降低了现场施工工作量；
[0034]3.由于对于用电信息采集系统平台而言，中继装置属于不可见设备，因此无需在系统平台内体现，降低了系统的耦合性，有利于项目的切实应用；
[0035]4.具备载波信道检测能力，中继装置在信道空闲时，与附近电表进行通信，当信道忙碌时，中继装置分析电表上行报文和下行报文情况，能够主动避开集中器通信，不会发生通信碰撞，显著提高抄表成功率。
【附图说明】
[0036]图1为本发明一个实施例的系统构成原理图。
[0037]图2为图1实施例的智能中继装置电路框图。
[0038]图3为图1实施例的智能中继装置电路图。
[0039]图4为图3智能中继装置的基本运行逻辑流程框图。
【具体实施方式】
[0040]实施例1
[0041]本实施例解决低压电力载波通信孤岛问题的方法如图1所示，在通信孤岛与集中器之间安装有智能中继装置。智能中继装置如图2、图3所示，以具有内部RAM和程序Flash的智能核心器件——CEP2002EX微处理器芯片为核心器件，该智能核心器件的存储读写端6、7和12脚与EEPROM存储芯片AT24C64的对应端口双向通信连接，用以存储对应各目的电表地址的档案库；其数据收发端2、13脚通过图3右上角的载波通信电路与连接集中器的抄表电路耦合连接，用以侦听抄表信号；其通信端口 8、9、11脚接图3右侧中部以SN65HVD3082ED通信芯片