围，其物理单位与物理单位字段决定。物理TEDS校验和是PHYTEDS所有内容的校验和，用 来检验传输过程中字段内容是否有误。
[0047] 表4是终端类型枚举量定义表，定义了不同类型终端对应的键值。终端类型包括智 能电表、光伏发电系统、储能系统、冷热电联供系统、燃料电池、电动汽车充电系统
[0048] 表5是传输数据格式枚举量定义表，定义了不同传输数据格式对应的键值。传输数 据格式包括智能电表功率数据格式、智能电表电流数据格式、智能电表电压数据格式、智能 电表相角数据格式、智能电表频率数据格式、DER功率数据格式、DER电流数据格式、DER电压 数据格式、DER相角数据格式、DER频率数据格式、DER模式数据格式。其中智能电表功率、电 流、电压、相角及频率具体定义参照表6-10,而Dm?功率、电流、电压、相角及频率具体定义于 智能电表类似，不一一罗列。呢財莫式数据格式具体定义参照表11。
[0049] 表6是智能电表功率数据格式。
[0050] 表7是智能电表电流数据格式。
[0051] 表8是智能电表电压数据格式。
[0052] 表9是智能电表相角数据格式。
[0053] 表10是智能电表频率数据格式。
[0化4]表11是D邸模式数据格式。
[0055] 具体实施步骤如下所示。
[0056] 本发明中的接入点和终端在物理硬件上都需要具备NFC标签模块，其中终端主要 分为两种，一种是功能简单的智能电表，另一种是监控系统复杂的分布式能源 (Dist;r;Lbuted Ene;rgy Resou;rce,DER)系统。D邸智能监控终端主要分为W下几类:光伏发 电系统、储能系统、冷热电联供系统、燃料电池 W及电动车充电系统。需要通过将终端上的 NFC标签贴近接入点上的NFC标签，完成终端接入配电监控网。
[0057] 在接入过程中，终端用其UUID来唯一标识通信信道，通过载入其TEDS,来使接入点 自动识别和标识终端类别。在终端接入后，开启定期关联机制，可W维持终端在数据传输阶 段、空闲阶段的通信，保证终端因意外情况掉电重启或临时移除等情况在短时间内再次快 速接入。具体步骤如下：
[0058] 1)监控网接入点与终端分别都配备NFC无线接口，开始初始化，选择主动模式W及 传输速度为10化pbs或2^kpbs或424kpbs，切换至化巧et状态，接入点等待终端发起接入请 求。
[0059] 2)终端在接入前，应将自身的NFC标签与接入点NFC标签对齐贴放好，距离保持在 IOcmW内，按下终端外部控制接入的物理按键，触发接入监控网应用。终端切换为 Initiator状态，终端W自己的UUID填充NFCID3字段，测试当前外部RF场，如果检测到其他 RF场，则不激活自己的RF场，如果没有一个外部RF场被检测到，则激活自己的RF场，进而激 活接入点的化巧et标签。
[0060] 3)终端用NFCID3与监控网接入点进行配对，从而标识唯一通信信道。载入终端的 161日-1'抓5(总体1605，见表1)、时日113(111。日托11日1111日11'抓5(变送器通道1605见表2)^及 PHYTEDS(物理TEDS，见表3)，来标识接入的终端的种类和测量数据格式。
[0061] 4)保存终端的UUID和TEDS,并开启定期关联匹配机制。监控通道启动，终端发送监 控模块状态和测量数据，或终端接收监控网更改终端状态指令。定期关联匹配机制详细说 明如下，其中tc指的是关联周期，ts指的是握手时限，ti指的是最大重新接入时限。
[0062] A.在数据传输或监测控制的情况中，终端与接入点保持着数据帖和控制帖传输， 每个NFC数据帖和控制帖中都包含NFCID3字段，也就是都包含终端的UUID，根据此UUID即可 判断终端与接入点是否可W正常通信。
[0063] B.在空闲情况中，终端与接入点都切换至Target状态，接入点每隔tc周期向终端 发送关联握手帖，若终端在ts时间内回复关联握手帖，则终端与接入点连接正常；否则，超 过ts后接入点再次发送关联握手帖，若累计发送3次均失败，则判断终端与接入点断开，回 收其网络资源。
[0064] C.在终端掉电或临时移出接入点情况中，若终端在小于ti时间内再次请求接入配 电监控网络，则无需再重新载入终端的TEDS,直接根据终端的UUID在接入点存储的参数中 直接查找，进行资源配置;若超出ti再次接入，则需重新载入。接入点在与终端断开超过ti 时间后，清除存储该终端的UUID、T邸S及其他信息。
【主权项】
1. 一种基于NFC的智能电网终端即插即用接入配电监控网方法，采用NFC点对点通信模 式，设计智能电网终端，终端类型包括智能电表、光伏发电系统、储能系统、冷热电联供系 统、燃料电池以及电动汽车充电系统，采用定期关联匹配机制建立用于自动识别和标识智 能电网终端的传感器电子数据表TEDS，包括下列几个方面： 1) 监控网接入点与终端分别都配备NFC标签，在未连接时，均处于NFC点对点模式中的 Target 状态； 2) 在终端准备接入监控网接入点时，触发接入监控网应用；终端检测周围NFC无线电 场，若检测到其他NFC无线电场，则重复无线电场碰撞检测；否则，将终端的NFC模块切换为 主动模式下的Initiator状态； 3) 终端选用其全球唯一标识UUID作为近场通信标识NFCID3内容，与监控网接入点的 NFC模块标识唯一通信信道；监控网接入点载入终端的Meta-TEDS、TransducerChannel TEDS 及 PHYTEDS; Me ta-TEDS 主要包括 UUID、终端类型；TransducerChanne 1 TEDS 主要包括最 大数据率、响应等待时间、最大重传次数、最小传输延迟、数据传输周期;PHYTEDS主要包括 传输数据格式、物理单位、测量范围； 4) 接入点保存终端网络配置参数，开启定期关联匹配机制；终端发送监控系统状态和 测量数据，或终端接收监控网更改终端状态指令;设tc是关联周期，ts是握手时限，ti是最 大重新接入时限，则定期关联匹配机制如下： A. 在数据传输或监测控制的情况中，终端与接入点保持着数据帧和控制帧传输，每个 NFC数据帧和控制帧中都包含NFCID3字段，也就是都包含终端的UUID，根据此UUID即可判断 终端与接入点是否可以正常通信； B. 在空闲情况中，终端与接入点都切换至Target状态，接入点每隔tc周期向终端发送 关联握手帧，若终端在ts时间内回复关联握手帧，则终端与接入点连接正常；否则，超过ts 后接入点再次发送关联握手帧，若累计发送有限次均失败，则判断终端与接入点断开，回收 其网络资源； C. 在终端掉电或临时移出接入点情况中，若终端在小于ti时间内再次请求接入配电监 控网络，则无需再重新载入终端的TEDS，直接根据终端的UUID在接入点存储的参数中直接 查找，进行资源配置;若超出ti再次接入，则需重新载入;接入点在与终端断开超过ti时间 后，清除存储该终端的UUID、TEDS及其他信息。
【专利摘要】本发明涉及一种基于NFC的智能电网终端即插即用接入配电监控网方法，包括：1)监控网接入点与终端分别都配备NFC标签，在未连接时，均处于NFC点对点模式中的Target状态；2)在终端准备接入监控网接入点时，触发接入监控网应用；3)终端选用其全球唯一标识UUID作为近场通信标识NFCID3内容，与监控网接入点的NFC模块标识唯一通信信道；监控网接入点载入终端的Meta-TEDS、TransducerChannel？TEDS及PHYTEDS；4)接入点保存终端网络配置参数，开启定期关联匹配机制。本发明可以提供给智能电网终端足够的无线接入接口，即插即用过程简单、接入速度快。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN105576826
【申请号】CN201510882618
【发明人】王鹏, 栾文鹏, 苏菲, 郭屾, 刘沅昆
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 天津大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月3日