一种多表合一集抄系统的数据采集方法与流程

本发明涉及电气技术领域，尤其是涉及一种多表合一集抄系统的数据采集方法。

背景技术：

电力公司提出的多表（电、水、气、暖）合一集抄系统正在全国范围内推进，但由于四个部门各成一系，各自保持自己的采集方式。目前电力资源相比其他的资源在我国应用的更加广泛，技术手段也更加完善，率先实现了电能表用电信息采集网络建设和应用；随着科学技术不断推进和发展，水/气/热表也会逐渐过渡到自动智能抄表的模式，节约人力资源和其他不必要的浪费，例如专利cn107293107a公开了一种水表多表合一采集系统，包括分别设于单元各楼层内的水表，多个所述单元内的所述水表经单元总线分别与总控器连接,应用该系统，各单元各楼层的水表经单元总线与总控器连接，实现水表的统一集抄，提高水表数据采集效率。

但实际应用中，要保证采集网络的性足够强，不能因为整个系统中的某一个支路出现问题的时候便无法进行继续通信，这样会造成其他不必要的损失。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种多表合一集抄系统的数据采集方法。

为解决上述技术问题，本发明包括：

用于上传表信息的多个基表、与基表之间进行微功率通信的多个电表以及与多个电表进行通信的集中器；所述基表为电能表、水表、热能表、天然气表中的任意一种；

多个电表接收多个基表上传的表信息；多个电表接收多个基表上传的表信息之后，电表将收集的多个基表所上传的表信息发送至集中器，集中器收集每个电表接收到的多个基表所上传的表信息；

基表上传的表信息时，能够从多个电表中选择优先级最高的电表，优先级最高的电表接收至少一个基表上传的表信息并将收集到的表信息上传至集中器；

每个基表中保存有电表的优先级列表，每个集中器内保存有每个基表以及其对应的电表的优先级列表；电表和集中器收集到基表数据后均会向基表发送确认信号。

进一步的，电表在接收到基表的数据后，会向基表发送确认信号，确认其收到了基表的数据，集中器在接收到电表的数据后也会向基表发送确认信号，确认集中器收到了基表的数据；集中器在向基表发送确认信号时通过与上传时经过的电表不同的电表向基表发送确认信号。

更进一步的，优先级最高的电表在接收到基表的数据后，会向基表发送确认信号，确认其收到了基表的数据，集中器在接收到电表的数据后也会向基表发送确认信号，确认集中器收到了基表的数据；集中器在向基表发送确认信号时通过第二优先级的电表和第三优先级的电表向基表发送确认信号。

该方法还设置冗余上传功能，各个电表在进行初始化设置时，电表通过电力载波的方式向电网的多个集中器发送确认信号，确认信号包括电表自身的编码；多个集中器接收电表的信号，并将接收的信号连同信号强度和集中器的编号发送至上级的数据中心，数据中心将接收信号根据集中器发送数据中的信号强度进行排序，将信号强度最高的集中器标记为电表的直接上级集中器，将其它集中器标记为相关集中器；

数据中心将各个电表的直接上级集中器和相关集中器的配对结果下发至各个电表和集中器；电表在上传数据时，优先通过直接上级集中器进行上传，直接上级集中器接收到电表上传的数据后上传至数据中心且直接上级集中器向电表发送确认信号，数据中心在收到直接上级集中器上传的数据后向电表发送确认信号，电表在收到数据中心的确认信号后停止发送数据；如果电表在上传数据时没有收到确认数据，则电表持续发送上传的数据，并通过相关集中器向数据中心发送数据，数据中心在收到电表的数据后向电表发送确认信号；电表发送数据直到接收到数据中心发回的确认信号为止。

相关集中器在收到电表的数据后在间隔t时间后向数据中心发送电表的数据，t的单位为秒，且10s<t<30s。

本发明还设置随传自检功能，集中器在向基表发送确认信号时通过基表内保存的除优先级最高的电表外的所有电表向基表发送确认信号。

所述基表为改装表，所述改装表为在不具备数据通信功能的电能表、水表、热能表或天然气表上安装一个采集电能表、水表、热能表或天然气表数据的通信模块。

所述通信模块为电力载波模块、蓝牙模块、超声模块中的一种，优选电力载波模块。

本发明的有益效果为：

本发明的多表合一集抄系统数据采集时集中器能够基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征基表上传表信息时选择电表的优先级；优先级最高的电表作为基表在下一次上传表信息时会选择的电表。本发明基于能耗数据确定电表的优先级，能够实现水/气/热表采集网络部署的过程中整个网络的时延和能耗达到最低的技术效果。而每一级信号的上传后，对应设置确认信号的下发，且信号的上传和下发利用不同的电表，可以充分利用不同的线路和带宽，保证信号的传输带宽和信噪比。在集中器设置冗余传递的功能，保障在一个集中器发生故障的时候，不影响数据的上传。本发明还设置了随传自检的功能，在进行信号的下发时，通过除上传意外的所有线路，如果基表没有收到对应的信号，则说明该线路存在故障。

附图说明

图1是本发明的集抄系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

该多表合一集抄系统的数据采集方法，包括：

用于上传表信息的多个基表、与基表之间进行微功率通信的多个电表以及与多个电表进行通信的集中器；基表为电能表、水表、热能表、天然气表中的任意一种。

多个电表接收多个基表上传的表信息；多个电表接收多个基表上传的表信息之后，电表将收集的多个基表所上传的表信息发送至集中器，集中器收集每个电表接收到的多个基表所上传的表信息。

基表上传的表信息时，能够从多个电表中选择优先级最高的电表，优先级最高的电表接收至少一个基表上传的表信息并将收集到的表信息上传至集中器。

每个基表中保存有电表的优先级列表，每个集中器内保存有每个基表以及其对应的电表的优先级列表；电表和集中器收集到基表数据后均会向基表发送确认信号。

电表在接收到基表的数据后，会向基表发送确认信号，确认其收到了基表的数据，集中器在接收到电表的数据后也会向基表发送确认信号，确认集中器收到了基表的数据；集中器在向基表发送确认信号时通过与上传时经过的电表不同的电表向基表发送确认信号。

优先级最高的电表在接收到基表的数据后，会向基表发送确认信号，确认其收到了基表的数据，集中器在接收到电表的数据后也会向基表发送确认信号，确认集中器收到了基表的数据；集中器在向基表发送确认信号时通过第二优先级的电表和第三优先级的电表向基表发送确认信号。

本发明还还设置冗余上传功能，各个电表在进行初始化设置时，电表通过电力载波的方式向电网的多个集中器发送确认信号，确认信号包括电表自身的编码；多个集中器接收电表的信号，并将接收的信号连同信号强度和集中器的编号发送至上级的数据中心，数据中心将接收信号根据集中器发送数据中的信号强度进行排序，将信号强度最高的集中器标记为电表的直接上级集中器，将其它集中器标记为相关集中器。

数据中心将各个电表的直接上级集中器和相关集中器的配对结果下发至各个电表和集中器；电表在上传数据时，优先通过直接上级集中器进行上传，直接上级集中器接收到电表上传的数据后上传至数据中心且直接上级集中器向电表发送确认信号，数据中心在收到直接上级集中器上传的数据后向电表发送确认信号，电表在收到数据中心的确认信号后停止发送数据；如果电表在上传数据时没有收到确认数据，则电表持续发送上传的数据，并通过相关集中器向数据中心发送数据，数据中心在收到电表的数据后向电表发送确认信号；电表发送数据直到接收到数据中心发回的确认信号为止。

数据中心在收集到信号之后可以对数据进行图像化向用户直观呈现，具体地，采用msp430单片机作为业务服务器下位机平台，数据信号接收后由单片机先进行处理，从单片机出来的端口分别接具有演示触发功能的532激光仪和旋转电机驱动器，即msp430接收来自可调谐激光仪的激励信号触发信号，并对其进行计数，当计数达到设定值时，再经过一定时间的延时，随后输出一个激励信号信号，进而实现多个信道数据图谱分析的差时延迟分析。假设可调谐激光仪初始波段均值为，终止波段均值为，波段均值扫描步长为s，每个波段均值下发射激光激励信号个数为m。则msp430在一组图谱循环内的计数个数q值为

msp430向外输出触发激励信号后，即立刻将原有激励信号计数清零，并开始新一轮的计数。

相关集中器在收到电表的数据后在间隔t时间后向数据中心发送电表的数据，t的单位为秒，且10s<t<30s。

本发明还设置随传自检功能，集中器在向基表发送确认信号时通过基表内保存的除优先级最高的电表外的所有电表向基表发送确认信号。

在进行信号的下发时，通过除上传意外的所有线路，基表在收集确认信号时，针对基表内保存的所有电表进行逐一的确认，如果基表没有收到某一路电表对应的信号，则说明该电表对应的线路存在故障。

在确认线路故障的位置后，基表通过能够收集到确认信号的线路向集中器发送警报信号，警报信号包括故障的位置数据。集中器通过冗余上传功能向数据中心上传警报信号。

前述基表为改装表，改装表为在不具备数据通信功能的电能表、水表、热能表或天然气表上安装一个采集电能表、水表、热能表或天然气表数据的通信模块。

通信模块为电力载波模块、蓝牙模块、超声模块中的一种，优选电力载波模块。

本发明的多表合一集抄系统数据采集时控制器能够基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征基表上传表信息时选择电表的优先级；优先级最高的电表作为基表在下一次上传表信息时会选择的电表。

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。