一种电力线载波抄表方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力线载波抄表方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤S1：集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文；步骤S2：每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文；步骤S3：每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令；步骤S4：所述多个智能电表将自身电能信息数据发送给与之相连的采集器；步骤S5：所述多个采集器将所述电能信息数据上报给之相连的集中器。本发明一种电力线载波抄表方法及系统通过依次轮流处理通信业务的办法提高了工作效率，提高了集抄系统的实时性和可靠性。
【专利说明】一种电力线载波抄表方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能电网【技术领域】，尤其是涉及一种电力线载波抄表方法及系统。
【背景技术】
[0002]在电力线载波抄表系统中，采集器是一种用于电力系统中的控制装置，其位置处于电表和集中器之间，即:电表一采集器一集中器。
[0003]采集器主要有三个功能:采集电表数据(如峰、谷、平不同时段的数据)、保存、通过电力载波响应集中器的命令上传数据或向电表下传执行命令(如电表有可以切断用户用电的功能)。
[0004]目前，居民楼一般都是集中电表安装，即各户的电表都整齐并排地集中安装在一起。针对这种集中装表的情况，就可应用采集器来集中收集每块电表的数据，通常一个采集器就近安装，管理12块、32块或64块电表(可以根据电表的数量选择不同型号的采集器)，然后通过电力载波把这些电表的数据上传给集中器。而集中器通常装在变压器附近，如配电室。
[0005]现有的采集器与下挂电表工作于主从模式，从宏观上来看，在不同的时间内，集中器与采集器以及采集器与下挂电表这两对通信设备中只有一对在进行通信，即无法并行地处理集中器下发给众多采集器或采集器下发给众多电表的下发命令，集中器需要花大量的时间等待采集器的响应，而采集器也要花大量的时间等待各个下挂电表的响应报文，这样就造成整个集抄系统的工作效率低下，集抄系统工作可靠性较低，不利于集抄系统的良性发展。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种电力线载波抄表方法及系统，解决现有技术中存在的主从通信过程中使用依次轮流处理通信业务的办法，造成整个集抄系统的工作效率低下，集抄系统工作可靠性较低的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种电力线载波抄表方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]步骤S1:集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文；
[0010]步骤S2:每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文；
[0011]步骤S3:每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令；
[0012]步骤S4:所述多个智能电表监控到所述电能信息采集命令后，只接收包含有该智能电表本地地址的电能信息采集命令，并将采集的自身电能信息数据发送给与之相连的采集器；[0013]步骤S5:所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器，所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
[0014]进一步，在上述电力线载波抄表方法中，所述步骤S2包括:每个采集器监听集中器的所有下发集抄命令报文中是否其中一个分组包含有本地地址，若是，则所述采集器接收所述集抄命令报文；若否，则即所述采集器不响应。
[0015]进一步，在上述电力线载波抄表方法中，所述步骤S4包括:
[0016]每个所述多个智能电表监听采集器的所有下发电能信息采集报文中是否有包含有本地地址的分组，若是，则所述智能电表接收并处理所述电能信息采集命令；若否，则即所述智能电表不响应。
[0017]进一步，在上述电力线载波抄表方法中，所述步骤S5中所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器包括:
[0018]所述采集器主动上报响应报文时，首先监听信道上是否有上报数据，延时一个随机的时间再监听信道，如果前后两次监听信道均为空闲，所述采集器则返回响应报文。
[0019]进一步，在上述电力线载波抄表方法中，所述步骤S5中，所述集中器为每个所述多个采集器分配不同互不重叠的缓冲区，且所述集中器在接收到所述多个采集器的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的缓冲区中，一边处理响应任务，一边产生接收中断。
[0020]本发明还提供一种电力线载波抄表系统，包括多个采集器，所述多个采集器向上并接于一集中器，每个所述多个采集器向下连接有多个智能电表，所述集中器包括:
[0021]集抄命令报文发送模块，用于集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文；
[0022]所述采集器包括:
[0023]报文接收模块，用于每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文；
[0024]电能信息采集命令发送模块，用于每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令；
[0025]所述智能电表包括:
[0026]电能信息采集命令接收模块，用于所述多个智能电表接收包含有该采集器本地地址的电能信息采集命令；
[0027]电能信息数据发送模块，用于所述智能电表将采集的自身电能信息数据发送给与之相连的采集器。
[0028]进一步，在上述电力线载波抄表系统中，所述采集器还包括:电能信息数据接收上报模块，用于将接收到的所述电能信息数据上报给之相连的集中器。
[0029]进一步，在上述电力线载波抄表系统中，所述集中器还包括:数据反馈模块，用于所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
[0030]进一步，在上述电力线载波抄表系统中，所述集中器还包括为每个所述多个采集器分配的不同且互不重叠的缓冲区。
[0031]进一步，在上述电力线载波抄表系统中，所述集中器在接收到所述多个采集器的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的所述缓冲区中，集中处理上报数据的同时，响应新的上报数据的接收中断。
[0032]本发明一种电力线载波抄表方法及系统通过所有主处理器(采集器或集中器)连续地下发集抄任务，所有从处理器(智能电表或采集器)并行地处理任务，竞争有序地响应，这样通过宏观上并行地处理通信业务的办法，避免重复等待，提高了工作效率，简化了集抄流程，提高了集抄系统的实时性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明电力线载波抄表方法的通信构架示意图；
[0034]图2为本发明电力线载波抄表方法一实施例的流程示意图；
[0035]图3为图2中采集器及集中器的帧结构示意图；
[0036]图4为本发明电力线载波抄表方法的帧结构通信示意图；
[0037]图5为本发明电力线载波抄表系统一实施例的结构不意图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图详细说明本发明一种电力线载波抄表方法的优选实施例。
[0039]本发明一种电力线载波抄表方法提出一种主处理器下发报文，所有从处理器并行地处理主处理器下发的任务，处理完任务后，所有从处理器竞争地响应，解决了现有技术存在的通信过程过于繁琐，主从通信过程中，使用依次轮流处理通信业务的办法，通信效率低下的问题。
[0040]请参阅图1，图1为本发明电力线载波抄表方法的通信构架示意图；
[0041]本发明一种电力线载波抄表方法应用通信构架包括多个采集器1，所述多个采集器I向上并接于一集中器2，每个所述多个采集器I向下连接有多个智能电表3。其中，所述集中器2工作于主处理器模式，采集器I既作为集中器2的从处理器，同时也作为多个智能电表3的主处理器，每个采集器I向上只与一个集中器2相连，向下可下挂多台智能电表3，所述多台智能电表3工作于从处理器模式，只与一台采集器I相连。
[0042]请一并参阅图1及图2，本发明电力线载波抄表方法包括以下步骤:
[0043]步骤S1:集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文。
[0044]其中，所述集中器作为主处理器，当需要抄读下挂采集器电能信息时，一次性连续地下发所有集抄命令报文。
[0045]步骤S2:每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文。
[0046]其中，每个所述多个采集器收到信道上有报文，每个采集器都只是监听报文信息，看看是否有自己的分组，即每个采集器都监听集中器的所有下发集抄命令报文中是否有包含有本地地址的分组，若是，则所述采集器接收所述集抄命令报文；若否，则即所述采集器不响应。
[0047]步骤S3:每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令。[0048]步骤S4:所述多个智能电表监控到所述电能信息采集命令后，只接收包含有该智能电表本地地址的电能信息采集命令，并将采集的自身电能信息数据发送给与之相连的采集器。
[0049]其中，每个所述多个智能电表收到信道上有报文，每个智能电表都只是监听报文信息，判断是否有自己的分组，即每个所述多个智能电表监听采集器的所有下发电能信息采集报文中是否有包含有本地地址的分组，若是，则所述智能电表接收并处理所述电能信息采集命令；若否，则即所述智能电表不响应。
[0050]步骤S5:所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器，所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
[0051]其中，步骤S5中所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器包括:所述采集器主动上报响应报文时，首先监听信道上是否有上报数据，延时一个随机的时间再监听信道，如果前后两次监听信道均为空闲，所述采集器则返回响应报文。这样可以防止数据冲突或数据追尾产生碰撞，从统筹的效果来看，各个采集器几乎在同时间内收到集中器的集抄命令，于是各个采集器同时处理与各自下挂智能电表的通信业务。
[0052]步骤S5中，所述集中器为每个所述多个采集器分配不同互不重叠的缓冲区，且所述集中器在接收到所述多个采集器的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的缓冲区中，一边处理响应任务,一边产生接收中断。
[0053]以下结合具体实施例来说明本发明电力线载波抄表方法。
[0054]请参阅图3及图4，其中A为集中器分组，B为集中器分组结构，C为采集器分组，D为采集器分组结构。
[0055]本发明电力线载波抄表方法的帧结构通信过程如下:
[0056]首先，集中器连续发送集中器分组A到相连的采集器；
[0057]接着，所述集中器相连的N个采集器在接收集中器分组A的过程中，每个采集器只提取发往自身地址的集中器分组结构B，并将所述集中器分组结构B转化为各自的采集器分组C，最后每个采集器将采集器分组C发往各自的相连的智能电表；
[0058]再次，所述N个采集器相连的所有智能电表在接收采集器分组C的过程中，只提取发往自身地址的采集器分组结构D，并对所述采集器分组结构D进行解释并作出响应，再返回给采集器的响应帧格式依然为采集器分组结构D ；
[0059]最后，所述各个采集器接收其相连的所有智能电表所返回响应的采集器分组结构D，将该响应的采集器分组结构D组成采集器分组C，并将采集器分组C转化为集中器分组结构B，通过监听检测的办法有序地发送给集中器。
[0060]请参阅图5，本发明还提供一种电力线载波抄表系统，包括多个采集器1，所述多个采集器I向上并接于一集中器2，每个所述多个采集器I向下连接有多个智能电表3。所述集中器2包括:
[0061]集抄命令报文发送模块22，用于集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文；
[0062]所述采集器I包括:[0063]报文接收模块12，用于每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文；
[0064]电能信息采集命令发送模块14，用于每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令。
[0065]所述智能电表3包括:
[0066]电能信息采集命令接收模块32，用于所述多个智能电表接收包含有该采集器本地地址的电能信息采集命令；
[0067]电能信息数据发送模块34，用于所述智能电表将采集的自身电能信息数据发送给与之相连的采集器。
[0068]所述采集器I还包括:
[0069]电能信息数据接收上报模块16，用于将接收到的所述电能信息数据上报给之相连的集中器。
[0070]所述集中器2还包括:
[0071]数据反馈模块24，用于所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
[0072]所述集中器2还包括为每个所述多个采集器I分配的不同且互不重叠的缓冲区，用于所述集中器2在接收到所述多个采集器I的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的所述缓冲区中，集中处理上报数据的同时，响应新的上报数据的接收中断。
[0073]相比于现有技术，本发明一种电力线载波抄表方法及系统通过所有主处理器(采集器或集中器)连续地下发集抄任务，所有从处理器(智能电表或采集器)并行地处理任务，竞争有序地响应，这样通过宏观上并行地处理通信业务的办法，避免重复等待，提高了工作效率，简化了集抄流程，提高了集抄系统的实时性和可靠性。
[0074]这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
【权利要求】
1.一种电力线载波抄表方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 步骤S1:集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文； 步骤S2:每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文； 步骤S3:每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能信息采集命令； 步骤S4:所述多个智能电表监控到所述电能信息采集命令后，只接收包含有该智能电表本地地址的电能信息采集命令，并将自身所计量电能信息数据发送给与之相连的采集器； 步骤S5:所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器，所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
2.根据权利要求1所述的电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S2包括:每个采集器监听集中器的所有下发集抄命令报文中是否其中一个分组包含有本地地址，若是，则所述采集器接收所述集抄命令报文；若否，则即所述采集器不响应。
3.根据权利要求1所述的电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S4包括: 每个所述多个智能电表监听采集器的所有下发电能信息采集报文中是否有包含有本地地址的分组，若是，则所述智能电表接收并处理所述电能信息采集命令；若否，则即所述智能电表不响应。
4.根据权利要求1所述的电 力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S5中所述多个采集器接收其相连的多个智能电表的电能信息数据，并将所述电能信息数据上报给之相连的集中器包括: 所述采集器主动上报响应报文时，首先监听信道上是否有上报数据，延时一个随机的时间再监听信道，如果前后两次监听信道均为空闲，所述采集器则返回响应报文。
5.根据权利要求1所述的电力线载波抄表方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述集中器为每个所述多个采集器分配不同互不重叠的缓冲区，且所述集中器在接收到所述多个采集器的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的缓冲区中，一边处理响应任务，一边产生接收中断。
6.一种电力线载波抄表系统，其特征在于，包括多个采集器，所述多个采集器向上并接于一集中器，每个所述多个采集器向下连接有多个智能电表，所述集中器包括: 集抄命令报文发送模块，用于集中器向与之相连的多个采集器通过信道一次性连续地下发所有集抄命令报文； 所述采集器包括: 报文接收模块，用于每个所述多个采集器通过监听信道上的集抄命令报文，接收包含有该采集器本地地址的集抄命令报文 电能信息采集命令发送模块，用于每个所述多个采集器向与之相连的多个智能电表发送电能?目息米集命令； 所述智能电表包括: 电能信息采集命令接收模块，用于所述多个智能电表接收包含有该采集器本地地址的电能?目息米集命令； 电能信息数据发送模块，用于所述智能电表将采集的自身电能信息数据发送给与之相连的采集器。
7.根据权利要求6所述的电力线载波抄表系统，其特征在于，所述采集器还包括:电能信息数据接收上报模块，用于将接收到的所述电能信息数据上报给之相连的集中器。
8.根据权利要求7所述的电力线载波抄表系统，其特征在于，所述集中器还包括:数据反馈模块，用于所述集中器则将所述多个采集器的电能信息数据反馈给系统。
9.根据权利要求6所述的电力线载波抄表系统，其特征在于，所述集中器还包括为每个所述多个采集器分配的不同且互不重叠的缓冲区。
10.根据权利要求9所述的电力线载波抄表系统，其特征在于，所述集中器在接收到所述多个采集器的响应报文时，根据所述响应报文的采集器地址，将所述响应报文放入相互之间的所述缓冲区中，集中`处理上报数据的同时，响应新的上报数据的接收中断。
【文档编号】H04B3/54GK103514730SQ201210208339
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】黎金华, 朱奎, 王林旺, 颜秉兴, 范艳根 申请人:深圳市金正方科技有限公司