:中心站的数据采集程序中，为下辖的每一个遥测站设置一个命令缓存队列，用来缓存系统的运行管理人员下发的针对遥测站的操作指令，数据采集程序在任何时候都能接收系统的运行管理人员下发的操作指令，但并不立即通过北斗发送出去，而是缓存在命令缓存队列中，存放格式采用多指令组包方法；
步骤二:遥测站进行数据采集并通过自身的北斗通信终端向中心站发送数据后，并不立即关闭北斗通信终端电源，而是等待小于等于5秒时间，如果在5秒时间内没有收到中心站下发的报文，遥测站关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态;否则进入下一步骤；
步骤三:中心站在接收到遥测站发送的数据后，立即检查命令缓存队列中是否缓存了针对遥测站的操作指令，若有则将所有缓存的操作指令按照分包组包方法进行封装，报文封装完毕后立即将第一包报文下发给遥测站；如果报文有多包，下一包的发送时间需要和上一包的发送时间间隔大于北斗允许的发信频度60秒，发信频度由北斗IC卡的等级决定，民用等级的IC卡发信频度一般为60秒;数据采集程序将所有分包的报文发送完毕后，当前的命令缓存队列仍然保留，不清空；
步骤四:遥测站接收到中心站下发的报文后，首先对报文的第一个字节进行解码，根据总包数判断是否有分包，若有则将报文后面的105字节进行缓存，同时继续等待下一包报文；当所有报文收齐并重新组包后，遥测站对报文进行解析处理;如果遥测站在接收过程中发现当前包序号和上一个包序号不连续，说明北斗传输过程中产生了丢包，遥测站立即放弃接收，关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态；
步骤五:遥测站对报文进行解析，执行操作指令，然后将指令响应结果按照多指令组包方法缓存在命令响应队列中，遥测站在生成命令响应队列后并不立即发送，而是关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态；
步骤六:在下一次遥测站采集发信时刻到来时，遥测站需要检查命令响应队列中是否缓存了针对中心站操作指令的响应，若有则将缓存的数据添加到待发的采集数据的末尾，然后对整个数据包按照分包组包方法进行封装，完成后将封装的报文发送给中心站，然后按照步骤二所述进行；
步骤七:中心站收到遥测站发送的报文后，检查报文中是否有指令响应，若有则检查指令响应的序号在命令缓存队列是否存在，如果命令缓存队列中有相同序号的操作指令，则将该操作指令从命令缓存队列中清除。然后按照步骤三所述进行。
[0027]多指令组包方法将操作指令按如下格式进行编码:
〈指令码I长度>〈指令码I序号>〈指令码内容>.....〈指令码η长度X指令码η序号X指令码η内容〉；
其中指令码长度占用I字节空间，具体数值等于指令码序号和指令码内容占用的总的字节数。指令码序号占用I字节空间，每生成一条指令，指令序号累加I，序号数值从1-255循环，序号O用于遥测站采集数据指令，1-255用于中心站的下行指令，每条指令对应的指令序号唯一。
[0028]举例如下:
第I个例子:中心站需要向遥测站发送3条不同的操作指令，每条操作指令占用的字节数分别为111、112、113，指令的内容分别为(11、(12、(13，其中(11对应的指令序号为1，d2对应的指令序号为2，d3对应的指令序号为3，使用多指令组包方法，将3条指令整合为I条报文，该报文编码如下所示:
〈nl+l>〈l>〈dl>〈n2+l>〈2Xd2>〈n3+l>〈3>〈d3>
报文的总字节数为nl+n2+n3+6。
[0029]第2个例子:遥测站需要向中心站发送采集的数据以及2条针对中心站指令的响应，其中采集数据占用的字节数为nl，2条指令响应占用的字节数分别为n2、n3，这3条指令的内容分别为(11、(12、(13，(12和(13对应的指令序号分别为81、82，使用本编码方法，将3条指令整合为I条报文，该报文编码如下所示:
〈nl+l>〈0Xdl>〈n2+l>〈sl>〈d2>〈n3+l>〈s2>〈d3>
如图5所示，分包组包方法:
步骤一:每条报文包括第I个字节作为分包标志和105字节的内容，其中分包标志BitO-Bit3为分包总数，为当前包序号；使用4位二进制数表示的分包总数，最大值为15ο
[0030]步骤二:如果报文的长度超过了105字节，则由多个分包组成封装，每个分包由第I个字节分包标志和不大于105字节的内容组成。
[0031]考虑到最大的分包总数有限制，因此命令队列的长度也有限制，最大长度不超过1575字节。
[0032]举例如下:
一条包含多个指令的报文，总长度为300字节，按照105字节进行分包，可以分为3包，每包的内容我们简称为dl.d2，d3，则dl.d2，d3的长度分别为105、105、90个字节。然后再按照上面所述分包的编码规则封装后，三包的格式分别如下所示: 第I包:<0xl3>〈dl>，包总长度为106字节第2包:<0x23Xd2>，包总长度为106字节第3包:<0x33>〈d3>，包总长度为91字节
其中第I包的第I个字节是分包标志，13前的Ox表示该数为16进制，按照分包标志的定义，0x13表示当前包序号为1，分包总数为3。(^23、(^33的含义依次类推。
[0033]如果一条报文长度小于等于105字节，则编码后的格式如下所示:
<0xll>〈dl>，0xll表示分包总数为I，当前包序号为I。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于北斗的低功耗双向非实时通信方法，其特征在于:包括步骤如下: 步骤一:中心站的数据采集程序中，为下辖的每一个遥测站设置一个命令缓存队列，用来缓存系统的运行管理人员下发的针对遥测站的操作指令，数据采集程序在任何时候都能接收系统的运行管理人员下发的操作指令，但并不立即通过北斗发送出去，而是缓存在命令缓存队列中，存放格式采用多指令组包方法； 步骤二:遥测站进行数据采集并通过自身的北斗通信终端向中心站发送数据后，并不立即关闭北斗通信终端电源，而是等待小于等于5秒时间，如果在5秒时间内没有收到中心站下发的报文，遥测站关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态;否则进入下一步骤； 步骤三:中心站在接收到遥测站发送的数据后，立即检查命令缓存队列中是否缓存了针对遥测站的操作指令，若有则将所有缓存的操作指令按照分包组包方法进行封装，报文封装完毕后立即将第一包报文下发给遥测站；如果报文有多包，下一包的发送时间需要和上一包的发送时间间隔大于北斗允许的发信频度60秒;数据采集程序将所有分包的报文发送完毕后，当前的命令缓存队列仍然保留，不清空； 步骤四:遥测站接收到中心站下发的报文后，首先对报文的第一个字节进行解码，根据总包数判断是否有分包，若有则将报文后面的105字节进行缓存，同时继续等待下一包报文；当所有报文收齐并重新组包后，遥测站对报文进行解析处理;如果遥测站在接收过程中发现当前包序号和上一个包序号不连续，说明北斗传输过程中产生了丢包，遥测站立即放弃接收，关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态； 步骤五:遥测站对报文进行解析，执行操作指令，然后将指令响应结果按照多指令组包方法缓存在命令响应队列中，遥测站在生成命令响应队列后并不立即发送，而是关闭北斗通信终端电源，进入休眠状态； 步骤六:在下一次遥测站采集发信时刻到来时，遥测站需要检查命令响应队列中是否缓存了针对中心站操作指令的响应，若有则将缓存的数据添加到待发的采集数据的末尾，然后对整个数据包按照分包组包方法进行封装，完成后将封装的报文发送给中心站，然后按照步骤二所述进行； 步骤七:中心站收到遥测站发送的报文后，检查报文中是否有指令响应，若有则检查指令响应的序号在命令缓存队列是否存在，如果命令缓存队列中有相同序号的操作指令，则将该操作指令从命令缓存队列中清除，然后按照步骤三所述进行。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的低功耗双向非实时通信方法，其特征在于:所述多指令组包方法将操作指令按如下格式进行编码: 〈指令码I长度>〈指令码I序号>〈指令码内容>.....〈指令码η长度〉〈指令码η序号〉〈指令码η内容〉； 其中指令码长度占用I字节空间，具体数值等于指令码序号和指令码内容占用的总的字节数； 指令码序号占用I字节空间，每生成一条指令，指令序号累加I，序号数值从1-255循环，序号O用于遥测站采集数据指令，1-255用于中心站的下行指令，每条指令对应的指令序号唯一。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的低功耗双向非实时通信方法，其特征在于:所述分包组包方法，包括步骤如下: 步骤一:每条报文包括第I个字节作为分包标志和105字节的内容，其中分包标志Bito-Bit3为分包总数，为当前包序号；使用4位二进制数表示的分包总数，最大值为15； 步骤二:如果报文的长度超过了 105字节，则由多个分包组成封装，每个分包由第I个字节分包标志和不大于105字节的内容组成； 考虑到最大的分包总数有限制，因此命令队列的长度也有限制，最大长度不超过1575字T1
【专利摘要】本发明公开了一种基于北斗的低功耗双向非实时通信方法，中心站在接收到遥测站的自报数据后，立即从缓存的命令队列中取出指令并封装为发送的报文，将报文发送给遥测站。对于遥测站，在数据采集完成后，需要检查缓存的命令响应队列中是否有数据，若有则需要将该缓存的数据和采集的数据一起封装为发送的报文，发送给中心站。本发明在实现双向通信功能的前提下，可以大幅降低遥测站设备因空闲状态值守造成的功耗损失，提高报文的有效信息携带量，并且支持系统的运行管理人员在任意时间对遥测站进行指令操作，提高了系统的可维护性。
【IPC分类】H04W52/02, H04B7/185
【公开号】CN105680933
【申请号】CN201610182524
【发明人】熊光亚, 李永红, 曹年红, 胡少英, 罗孝兵, 景波云, 安保庆, 李桂平, 刘艳平, 马军建
【申请人】南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月28日