采集器与电能表之间的RS485总线自动识别通讯协议的制作方法

本发明涉及电能表数据采集器制造技术领域，尤其涉及一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议。

背景技术：

随着网络技术的日新月异，电能表行业集中监控也越来越普及。集中监控系统的通讯方式为总线式，通过rs485进行数据读取，采集器为主机，电能表为从机。采集器与电能表之间采用主机轮询从站的方式进行通讯，需要提前配置好电能表的设备地址，从1开始按顺序进行编址，采集器需要设置电能表的数量，选择电能表的设备类型等等。因此在整体通讯过程中，前期的设置比较繁琐，占用了大量的人力物力。因此亟需一种应用于采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，针对电能表集中监控的需求，提供一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议。

本发明的目的是这样实现的：

一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，它包括采集器通讯处理流程、电能表通讯处理流程和电能表注册流程；采集器通讯处理流程：采集器首次上电后进行广播扫描总线，扫描指令下发后，开始等待电能表上报唯一码，如果最后一次电能表上报唯一码后过3~10秒之内，没有新的电能表上报唯一码，说明本次广播扫描结束，采集器通过扫描到的唯一码，与电能表建立通讯，识别电能表其他参数；电能表通讯处理流程：电能表上电后默认等待采集器指令，如果是modbus读取数据指令，则按照modbus指令格式进行响应，如果是采集器广播扫描总线指令，电能表先判断自己是否是已注册状态，如果不是已注册状态，则按照电能表注册流程进行注册，上报过唯一码即为已注册状态；电能表注册流程：电能表收到广播指令后，如果是注销状态，则进入注册流程，电能表先通过本身的唯一码，校准值等其他参数计算随机因子，根据随机因子计算出随机延时时间，然后电能表根据该随机延时时间，以2毫秒为分辨率，进行延时等待，期间侦听总线数据，如果期间侦听到总线有数据收发，则电能表重新计算真随机延时时间，再次进行延时等待，直到延时时间结束，电能表发送注册包，注册成功，流程结束。

进一步地，采集器定期进行广播扫描总线的操作，采集器在正常的通讯过程中，如果识别到电能表无响应，则在电能表多次无响应后，将该电能表注销掉，不再与其进行通讯。

进一步地，采集器掉电不保存电能表唯一码，每次上电后都重新扫描。

进一步地，采集器通过modbus协议读取电能表数据。

进一步地，如果计时n分钟以内没有有效的广播或者读数据命令，则电能表仪表自动注销已注册状态，切换为注销状态，该计时时间根据情况进行设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的电能表具备唯一码，不需要单独设置通讯地址码；

（2）本发明的电能表不需要提前预设总线的电能表信息；

（3）本发明的采集器可以在电能表掉线时，自动把电能表从轮询队列中过滤掉；

（4）本发明的电能表上电后，通过电能表注册流程与采集器握手；

（5）本发明的采集器与电能表建立通讯后，可以通过modbus读取电能表信息。

附图说明

图1为本发明的采集器通讯处理流程示意图。

图2为本发明的电能表通讯处理流程示意图。

图3为本发明的电能表注册流程示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图1-图3，本发明涉及的一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，它包括采集器通讯处理流程、电能表通讯处理流程和电能表注册流程。

参见图1，图1绘制了本发明的采集器通讯处理流程示意图。如图所示，采集器通讯处理流程：

采集器首次上电后进行广播扫描总线，扫描指令下发后，开始等待电能表上报唯一码，如果最后一次电能表上报唯一码后过5s之内，没有新的电能表上报唯一码，说明本次广播扫描结束，采集器通过扫描到的唯一码，与电能表建立通讯，识别电能表的地址、型号等其他参数。

采集器定期进行广播扫描总线的操作，采集器在正常的通讯过程中，如果识别到电能表无响应，则在电能表多次无响应后，将该电能表注销掉，不再与其进行通讯。采集器掉电不保存电能表唯一码，每次上电后都重新扫描。采集器通过modbus协议读取电能表数据。

参见图2，图2绘制了本发明的电能表通讯处理流程示意图。如图所示，电能表通讯处理流程：

电能表上电后默认等待采集器指令，如果是modbus读取数据指令，则按照modbus指令格式进行响应，如果是采集器广播扫描总线指令，电能表先判断自己是否是已注册状态，如果不是已注册状态，则按照电能表注册流程进行注册，上报过唯一码即为已注册状态。如果计时2分钟以内没有有效的广播或者读数据命令，则仪表自动注销已注册状态，切换为注销状态，该时间可根据情况进行设置。

参见图3，图3绘制了本发明的电能表注册流程示意图。如图所示，电能表注册流程：

电能表收到广播指令后，如果是注销状态，则进入注册流程，电能表先通过本身的唯一码，校准值等其他参数计算随机因子，根据随机因子计算出随机延时时间（0-4000ms），然后电能表根据该随机延时时间，以2毫秒为分辨率，进行延时等待，期间侦听总线数据，如果期间侦听到总线有数据收发，则电能表重新计算真随机延时时间，再次进行延时等待，直到延时时间结束，电能表发送注册包，注册成功，流程结束。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

技术特征：

1.一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，其特征在于：它包括采集器通讯处理流程、电能表通讯处理流程和电能表注册流程；采集器通讯处理流程：采集器首次上电后进行广播扫描总线，扫描指令下发后，开始等待电能表上报唯一码，如果最后一次电能表上报唯一码后过3~10秒之内，没有新的电能表上报唯一码，说明本次广播扫描结束，采集器通过扫描到的唯一码，与电能表建立通讯，识别电能表参数；电能表通讯处理流程：电能表上电后默认等待采集器指令，如果是modbus读取数据指令，则按照modbus指令格式进行响应，如果是采集器广播扫描总线指令，电能表先判断自己是否是已注册状态，如果不是已注册状态，则按照电能表注册流程进行注册，上报过唯一码即为已注册状态；电能表注册流程：电能表收到广播指令后，如果是注销状态，则进入注册流程，电能表先通过本身的唯一码，校准值等其他参数计算随机因子，根据随机因子计算出随机延时时间，然后电能表根据该随机延时时间，以2毫秒为分辨率，进行延时等待，期间侦听总线数据，如果期间侦听到总线有数据收发，则电能表重新计算真随机延时时间，再次进行延时等待，直到延时时间结束，电能表发送注册包，注册成功，流程结束。

2.根据权利要求1所述的一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，其特征在于：采集器定期进行广播扫描总线的操作，采集器在正常的通讯过程中，如果识别到电能表无响应，则在电能表多次无响应后，将该电能表注销掉，不再与其进行通讯。

3.根据权利要求1所述的一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，其特征在于：采集器掉电不保存电能表唯一码，每次上电后都重新扫描。

4.根据权利要求1所述的一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，其特征在于：采集器通过modbus协议读取电能表数据。

5.根据权利要求1所述的一种采集器与电能表之间的rs485总线自动识别通讯协议，其特征在于：如果计时n分钟以内没有有效的广播或者读数据命令，则电能表仪表自动注销已注册状态，切换为注销状态，该计时时间根据情况进行设置。

技术总结
本发明涉及的一种采集器与电能表之间的RS485总线自动识别通讯协议，采集器通讯处理流程：采集器首次上电后进行广播扫描总线，扫描指令下发后，等待电能表上报唯一码，通过扫描到的唯一码，与电能表建立通讯，识别电能表参数；电能表通讯处理流程：电能表上电后默认等待采集器指令，如果是Modbus读取数据指令，则按照Modbus指令格式进行响应，如果是采集器广播扫描总线指令，电能表先判断是否是已注册状态；电能表注册流程：电能表收到广播指令后，如果是注销状态，则进入注册流程，电能表先通过本身的唯一码，校准值等其他参数计算随机因子，根据随机因子计算出随机延时时间，期间侦听总线数据，直到延时时间结束，电能表发送注册包，注册成功，流程结束。

技术研发人员：周晓龙;宗寿松;沈若娴;马君;杨志强;张松辉;任晨耀;刘长波;陈颖洁;吴勤卫;杨春兵
受保护的技术使用者：江苏安科瑞电器制造有限公司;安科瑞电气股份有限公司
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021.08.24