本发明涉及电力系统状态监测与无线通信技术领域，特别是一种电网设备运行数据的获取方法和系统。
背景技术
随着智能电网建设以及工业用电、居民用电对稳定电能的迫切需求，对电网设备运行数据的实时、准确监测日趋重要，变电站系统自动化正成为一种不可改变的趋势。然而，在电力行业变电站巡检领域，对于现有专网、公网无能力覆盖区域，人工巡检依然是主要方式。在人工巡检方式中，工作人员综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查，因此，该方式存在劳动强度大、检测质量分散、主观因素多等缺陷。面向传统网络无能力覆盖区域，应用智能化便携式的无线通信技术取代传统人工巡检，提高变电站巡视的灵活性和效率，具有巨大的经济价值。
从电网设备数据检测应用的需求角度考虑，电网设备运行数据的无线监测和传输技术可以针对性地成功解决对于临时建立的电网设备监测站点、偏远地区建设的变电站、建设在市区的相当数量的中小型配电站等不具备铺设光纤通信条件的场景，建设传统有线通信网络存在的施工难度大、建设成本高、组网不灵活的问题。
然而，由于变电站的电力设备种类繁多，分布位置分散，并且变电站在运行过程中的周围的电磁环境十分复杂，这些都对电网设备运行数据的无线采集和传输技术提出了更高的要求。因此，如何提高电网设备运行数据采集与传输的高效性、安全性和可靠性，成为目前电力系统状态监测与无线通信中亟待解决的问题。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电网设备运行数据的获取方法和系统。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种电网设备运行数据的获取方法，应用于接收端通过多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据，所述多个发射端的互联网协议ip地址互不相同，并且所述多个发射端中的每一个连接一个或多个电网设备，所述方法包括：
所述接收端依次向所述多个发射端发送携带不同的ip地址信息的连接请求信号；
所述多个发射端中的每一个每次接收到所述连接请求信号后，读取所述连接请求信号中的ip地址信息，并与自身的ip地址进行比较，判断两者是否相同，若否，则保持监听状态；若是，则向所述接收端发送连接响应信号以接入与所述接收端的通信链路，并与所述接收端通信，来实现所述接收端从所述发射端获取一个或多个电网设备的运行数据；其中，所述接入与所述接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端在不同的时间段与所述接收端进行通信。
可选地，所述接入与所述接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端与所述接收端的通信流程包括：
所述接收端接收到该发射端的连接响应信号后，向该发射端发送携带目标电网设备编号和文件名的数据采集控制信号；
该发射端接收到所述数据采集控制信号后，根据所述数据采集控制信号通过指定协议读取所述目标电网设备的运行数据文件，对所读取的运行数据文件进行加密处理，并将加密后的文件分割成n个数据包，n为大于1的整数；
该发射端向所述接收端发送携带数据包总个数为n的信息的数据采集反馈信号；
所述接收端在接收到所述数据采集反馈信号后，根据所述数据采集反馈信号向该发射端发送数据包请求信号；
该发射端在接收到所述数据包请求信号后，向所述接收端逐个顺序发送携带包序号和第一校验码信息的第一个至第n个数据包；
所述接收端接收到所述第一个至第n个数据包中的每一个数据包后，读取所述每一个数据包中的第一校验码和包序号，根据所述第一校验码对所述每一个数据包进行校验得到第一校验结果并对应保存所述包序号和所述第一校验结果；
该发射端在发送完所述第n个数据包后，向所述接收端发送携带第二校验码信息的第一传输结束反馈信号；
所述接收端接收到所述第一传输结束反馈信号后，按照包序号依次查询所接收的数据包的所述第一校验结果，根据所述第一校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，进行对下一个数据包的判断，若否，向该发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号；
该发射端接收到所述重传请求信号后，根据所述重传请求信号向所述接收端发送携带所发送的数据包的包序号和所述第一校验码的数据包；
所述接收端接收到所述数据包后，读取所述数据包中的第一校验码和包序号，根据所述第一校验码和包序号对所述数据包进行校验得到第二校验结果，根据所述第二校验结果判断所述当前数据包是否已成功接收，若是，根据所述第一校验结果对下一个数据包进行判断；若否，重新向该发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号，直到所述当前数据包已成功接收；
所述接收端和该发射端重复所述数据包的判断和重传步骤，直到所有的数据包已成功接收；
所述接收端合并所接收的所有数据包得到数据文件，根据所述第二校验码对所述数据文件进行完整性校验，判断所述完整性校验的结果与所述第一传输结束反馈信号中的第二校验码是否一致，若否，重新向该发射端发送所述数据包请求信号，若是，将所接收的所有数据包写入本地文件，向该发射端发送第二传输结束反馈信号。
可选地，所述第一校验码是crc循环冗余校验码；
根据所述第一校验码对所述数据包进行校验得到第一校验结果，包括：
对所述数据包进行crc循环冗余校验得到crc循环冗余校验结果。
可选地，根据所述第一校验码和包序号对所述数据包进行校验得到第二校验结果，根据所述第二校验结果判断所述当前数据包是否已成功接收，包括：
对所述数据包进行crc循环冗余校验并比较所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号；
若所述crc循环冗余校验结果与所述crc循环冗余校验码相一致并且所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号相一致，则判断所述当前数据包已成功接收；
若所述crc循环冗余校验结果与所述crc循环冗余校验码不一致或所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号不一致，则判断所述当前数据包未成功接收。
可选地，所述第二校验码是md5消息摘要算法校验码，所述完整性校验是md5消息摘要算法校验。
可选地，在所述接收端向该发射端发送所述数据采集控制信号之前，还包括：
该发射端和所述接收端检测当前频段内各接收频率下的接收信噪比snr，所述接收端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr选取所述接收端的最优接收频率，并且该发射端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr和所述接收端的最优接收频率选取该发射端的最优接收频率，其中该发射端的最优接收频率不等于所述接收端的最优接收频率；
该发射端将自身的发送频率和接收频率分别调整为所述接收端的最优接收频率和本发射端的最优接收频率，并且所述接收端将自身的发送频率和接收频率调整为该发射端的最优接收频率和本接收端的最优接收频率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电网设备运行数据的获取系统，包括：多个发射端和接收端；
所述多个发射端的互联网协议ip地址互不相同，并且所述多个发射端中的每一个包括：数据采集和处理单元，与一个或多个电网设备连接，用于从所述电网设备采集数据并对所采集的数据进行处理，以及
第一射频收发单元，与所述数据采集和处理单元相连，用于与所述接收端进行信号交互并向所述接收端发送数据；
所述接收端通过所述多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据，并且所述接收端包括：第二射频收发单元，与所述多个发射端中的每一个发射端的第一射频收发单元无线连接，用于与所述发射端进行信号交互并从所述发射端接收数据，以及
数据处理和控制单元，与所述第二射频收发单元连接，用于对由所述第二射频收发单元接收的数据进行处理并产生控制信号；
在所述接收端通过所述多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据时，所述接收端依次向所述多个发射端发送携带不同的ip地址信息的连接请求信号；
所述多个发射端中的每一个每次接收到所述连接请求信号后，读取所述连接请求信号中的ip地址信息，并与自身的ip地址进行比较，判断两者是否相同，若否，则保持监听状态；若是，则向所述接收端发送连接响应信号以接入与所述接收端的通信链路，并与所述接收端通信，来实现所述接收端从所述发射端获取一个或多个电网设备的运行数据；其中，所述接入与所述接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端在不同的时间段与所述接收端进行通信。
可选地，所述接入与所述接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端与所述接收端的通信流程包括：
所述接收端接收到该发射端的连接响应信号后，向该发射端发送携带目标电网设备编号和文件名的数据采集控制信号；
该发射端接收到所述数据采集控制信号后，根据所述数据采集控制信号通过指定协议读取所述目标电网设备的运行数据文件，对所读取的运行数据文件进行加密处理，并将加密后的文件分割成n个数据包，n为大于1的整数；
该发射端向所述接收端发送携带数据包总个数为n的信息的数据采集反馈信号；
所述接收端在接收到所述数据采集反馈信号后，根据所述数据采集反馈信号向该发射端发送数据包请求信号；
该发射端在接收到所述数据包请求信号后，向所述接收端逐个顺序发送携带包序号和第一校验码信息的第一个至第n个数据包；
所述接收端接收到所述第一个至第n个数据包中的每一个数据包后，读取所述每一个数据包中的第一校验码和包序号，根据所述第一校验码对所述每一个数据包进行校验得到第一校验结果并对应保存所述包序号和所述第一校验结果；
该发射端在发送完所述第n个数据包后，向所述接收端发送携带第二校验码信息的第一传输结束反馈信号；
所述接收端接收到所述第一传输结束反馈信号后，按照包序号依次查询所接收的数据包的所述第一校验结果，根据所述第一校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，进行对下一个数据包的判断，若否，向该发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号；
该发射端接收到所述重传请求信号后，根据所述重传请求信号向所述接收端发送携带所发送的数据包的包序号和所述第一校验码的数据包；
所述接收端接收到所述数据包后，读取所述数据包中的第一校验码和包序号，根据所述第一校验码和包序号对所述数据包进行校验得到第二校验结果，根据所述第二校验结果判断所述当前数据包是否已成功接收，若是，根据所述第一校验结果对下一个数据包进行判断；若否，重新向该发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号，直到所述当前数据包已成功接收；
所述接收端和该发射端重复所述数据包的判断和重传步骤，直到所有的数据包已成功接收；
所述接收端合并所接收的所有数据包得到数据文件，根据所述第二校验码对所述数据文件进行完整性校验，判断所述完整性校验的结果与所述第一传输结束反馈信号中的第二校验码是否一致，若否，重新向该发射端发送所述数据包请求信号，若是，将所接收的所有数据包写入本地文件，向该发射端发送第二传输结束反馈信号。
可选地，所述第一校验码是crc循环冗余校验码；所述接收端还用于：
对所述数据包进行crc循环冗余校验得到crc循环冗余校验结果。
可选地，所述接收端还用于：
在接收到该发射端响应所述重传请求信号发送的数据包后，对所述数据包进行crc循环冗余校验并比较所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号；
若所述crc循环冗余校验结果与所述crc循环冗余校验码相一致并且所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号相一致，则判断所述当前数据包已成功接收；
若所述crc循环冗余校验结果与所述crc循环冗余校验码不一致或所读取的包序号与所述重传请求信号中的包序号不一致，则判断所述当前数据包未成功接收。
可选地，所述第二校验码是md5消息摘要算法校验码，所述完整性校验是md5消息摘要算法校验。
可选地，该发射端和所述接收端还用于：
在所述接收端向该发射端发送所述数据采集控制信号之前，该发射端和所述接收端检测当前频段内各接收频率下的接收信噪比snr，所述接收端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr选取所述接收端的最优接收频率，并且该发射端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr和所述接收端的最优接收频率选取该发射端的最优接收频率，其中该发射端的最优接收频率不等于所述接收端的最优接收频率；
该发射端将自身的发送频率和接收频率分别调整为所述接收端的最优接收频率和本发射端的最优接收频率，并且所述接收端将自身的发送频率和接收频率调整为该发射端的最优接收频率和本接收端的最优接收频率。
本发明实施例提供的技术方案，实现了对现有网络无能力覆盖区域的电网设备运行数据的采集与无线传输。在接收端通过多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据时，接收端通过依次发送携带不同ip地址信息的连接请求信号，使多个发射端中的每一个发射端根据该ip地址信息和自身ip地址的比较结果接入与接收端的通信链路，并在不同的时间段与接收端进行通信，从而实现通过时分多址tdma接入方式，使接收端可以高效地同时从多个不同地址的发射端获取电网设备运行数据。
进一步地，在多址接入的多个发射端中的每一个发射端与接收端的通信过程中，发射端根据接收端发送的数据采集控制信号从目标电网设备读取运行数据文件，经加密和分割处理后传输给接收端，接收端采用crc循环冗余校验对所接收的每个数据包进行差错校验，并采用自动重传请求arq机制来协调重新传输未成功接收的数据包，保证了所有数据包被正确传送，提高了数据传输的准确性；同时，在所有数据包正确传输完毕后，接收端采用md5消息摘要算法校验对整个文件进行完整性校验，提高传输的可靠性，最终实现准确、高效、安全、可靠的电网设备运行数据的采集和无线传输。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的电网设备运行数据的获取方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明一实施例的接入与接收端的通信链路的每个发射端与接收端的通信流程的示意图；
图3示出了根据本发明一实施例的三种ofdm帧结构的示意图；以及
图4示出了根据本发明一实施例的电网设备运行数据的获取系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
发明人发现，在现有技术中，对变电站进行无线巡检时，常见的方式有以下两种：第一种，接收端每次只接入一个变电站侧的发射端，与其进行通信，从而从该发射端获取电力设备的运行数据，这种方式的数据采集和传输效率较低。第二种，接收端中设置有多个无线收发模块，这些无线收发模块同时与多个变电站侧的发射端进行通信从而获取电力设备的运行数据。虽然第二种方式的数据采集和传输效率较高，但增加了接收端的部件数量，增加了成本；同时，多个发射端需分别占用不同的信道与接收端进行通信，不仅增大了信道资源的消耗，而且增大了接收端的数据处理负荷。此外，变电站的运行环境特性也使得对获取电网设备运行数据时的安全性和可靠性提出了更高的要求。
为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种电网设备运行数据的获取方法，应用于接收端通过多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据，该多个发射端的互联网协议ip地址互不相同，并且该多个发射端中的每一个连接一个或多个电网设备。图1示出了根据本发明一实施例的电网设备运行数据的获取方法的流程示意图。参见图1，该电网设备运行数据的获取方法可以包括以下步骤s102至步骤s104。
步骤s102，接收端依次向多个发射端发送携带不同的ip(internetprotocol，互联网协议)地址信息的连接请求信号。
步骤s104，多个发射端中的每一个每次接收到连接请求信号后，读取连接请求信号中的ip地址信息，并与自身的ip地址进行比较，判断两者是否相同，若否，则保持监听状态；若是，则向接收端发送连接响应信号以接入与接收端的通信链路，并与接收端通信，来实现接收端从发射端获取一个或多个电网设备的运行数据；其中，接入与接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端在不同的时间段与接收端进行通信。
本发明实施例提出的电网设备运行数据的获取方法，实现了对现有网络无能力覆盖区域的电网设备运行数据的采集与无线传输。在接收端通过多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据时，接收端通过依次发送携带不同ip地址信息的连接请求信号，使多个发射端中的每一个发射端根据该ip地址信息和自身ip地址的比较结果接入与接收端的通信链路，并在不同的时间段与接收端进行通信，从而实现通过时分多址tdma(timedivisionmultipleaccess，时分多址)接入方式，使接收端可以高效地同时从多个不同地址的发射端获取电网设备运行数据。
上文步骤s102中，多个发射端设置在变电站侧，它们的ip地址互不相同，每一个发射端都连接变电站侧的一个或多个电网设备。接收端以预设的时间序列依次向多个发射端发送连接请求信号，每个连接请求信号中携带有欲接入的发射端的ip地址信息。
上文步骤s104中，多个发射端中的每一个发射端每次接收到连接请求信号后，都会将该连接请求信号中携带的ip地址信息与自身的ip地址进行比较，如果相同，则接入与接收端的通信链路与其通信，如果不同，则保持监听状态。这样，通过ip地址来区分不同的发射端，将多个发射端接入与接收端的通信链路，并以该预设的时间序列与接收端进行通信，从而实现了通过tdma接入的方式，使接收端可以同时从多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据，在提高信道资源利用率的同时，大大提高了数据获取的效率。
在本发明的可选实施例中，接入与接收端的通信链路的多个发射端中的每一个发射端与接收端的通信流程可以如图2所示。参见图2，该通信流程可以包括如下步骤s202至步骤s224。
步骤s202，接收端接收到发射端的连接响应信号后，向发射端发送携带目标电网设备编号和文件名的数据采集控制信号。
步骤s204，发射端接收到数据采集控制信号后，根据数据采集控制信号通过指定协议读取目标电网设备的运行数据文件，对所读取的运行数据文件进行加密处理，并将加密后的文件分割成n个数据包，n为大于1的整数。
步骤s206，发射端向接收端发送携带数据包总个数为n的信息的数据采集反馈信号。
步骤s208，接收端在接收到数据采集反馈信号后，根据数据采集反馈信号向发射端发送数据包请求信号。
步骤s210，发射端在接收到数据包请求信号后，向接收端逐个顺序发送携带包序号和第一校验码信息的第一个至第n个数据包。
步骤s212，接收端接收到第一个至第n个数据包中的每一个数据包后，读取每一个数据包中的第一校验码和包序号，根据第一校验码对每一个数据包进行校验得到第一校验结果并对应保存包序号和第一校验结果。
步骤s214，发射端在发送完第n个数据包后，向接收端发送携带第二校验码信息的第一传输结束反馈信号。
步骤s216，接收端接收到第一传输结束反馈信号后，按照包序号依次查询所接收的数据包的第一校验结果，根据第一校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，进行对下一个数据包的判断，若否，向发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号。
步骤s218，发射端接收到重传请求信号后，根据重传请求信号向接收端发送携带所发送的数据包的包序号和第一校验码的数据包。
步骤s220，接收端接收到数据包后，读取数据包中的第一校验码和包序号，根据第一校验码和包序号对数据包进行校验得到第二校验结果，根据第二校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，根据第一校验结果对下一个数据包进行判断；若否，重新向发射端发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号，直到当前数据包已成功接收。
步骤s222，接收端和发射端重复数据包的判断和重传步骤，直到所有的数据包已成功接收。
步骤s224，接收端合并所接收的所有数据包得到数据文件，根据第二校验码对数据文件进行完整性校验，判断完整性校验的结果与第一传输结束反馈信号中的第二校验码是否一致，若否，重新向发射端发送数据包请求信号，若是，将所接收的所有数据包写入本地文件，向发射端发送第二传输结束反馈信号。在多址接入的多个发射端中的每一个发射端与接收端的通信过程中，发射端根据接收端发送的数据采集控制信号从目标电网设备读取运行数据文件，经加密和分割处理后传输给接收端，接收端对所接收的每个数据包进行差错校验，并采用自动重传请求arq机制来协调重新传输未成功接收的数据包，保证了所有数据包被正确传送，提高了数据传输的准确性；同时，在所有数据包正确传输完毕后，接收端对整个文件进行完整性校验，提高传输的可靠性，最终实现准确、高效、安全、可靠的电网设备运行数据的采集和无线传输。
在本发明实施例提供的发射端与接收端的通信流程中，为了保证在电磁干扰严重的情况下的传输质量，采用ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用)技术，ofdm的帧结构是标准的802.11a/g物理层帧。在本发明实施例中，根据不同的无线传输内容，对不同控制和反馈信号的帧结构中的数据部分进行了重新设计，以针对性实现不同的功能。图3示出了根据本发明一实施例的三种ofdm帧结构的示意图。参见图3，第一种ofdm帧结构的数据部分可以包括包类型、包序号、电网设备编号、文件名、随机序列和第一校验码，第二种ofdm帧结构的数据部分可以包括包类型、包序号、数据内容和第一校验码，第三种ofdm帧结构的数据部分可以包括包类型、包序号、文件长度校验、第二校验码、随机序列和第一校验码，其中随机序列和数据内容可以设计为随数据长度可调。通过这种设计，当变电站周围的电磁环境发生变化时，可以根据环境的变化对信号和数据包传输中的ofdm帧结构进行适时调整以提高传输的成功率。具体地，当变电站周围的电磁环境变得恶劣，干扰严重时，可以通过调整上述三种ofdm帧结构中的随机序列和/或数据内容的长度来减少信号和数据包传输中的数据帧长度，从而提高传输的成功率。另外，除了数据符号以外，每个数据帧中还插入前导码和导频，使得本发明的系统能够进行信道估计、频率偏移估计补偿等操作。
上文步骤s202中提及的数据采集控制信号的传输采用的帧结构如图3中第一种ofdm帧结构所示。参见图3，该数据采集控制信号的帧结构可以由包类型、包序号、电网设备编号、文件名、随机序列和第一校验码组成。通过数据采集控制信号的数据帧中携带的电网设备编号和文件名，指示发射端需读取的目标电网设备的运行数据文件。
上文步骤s204中，发射端接收到数据采集控制信号后，根据数据采集控制信号中携带的目标电网设备编号和文件名，通过指定协议读取目标电网设备的相应运行数据文件。
在一种可选实施方式中，发射端可以通过ftp(filetransferprotocol，文本传输协议)将数据采集控制信号发送给目标电网设备并接收来自目标电网设备的运行数据文件，从而实现电网设备运行数据的灵活、高效采集。
在该实施方式的实际操作中，发射端使用tcp(transmissioncontrolprotocol，传输控制协议)与目标电网设备生成一个虚拟连接用于传输控制信息，然后再生成一个单独的tcp连接用于数据传输。若连接失败，发射端向接收端反馈读取失败的消息，从而接收端提示检查输入命令是否有误。若连接成功，发射端将数据采集控制信号发送给目标电网设备，并接收目标电网设备传输的运行数据。
在一个可选实施例中，加密处理可以采用对称加密算法，如des(dataencryptionstandard，数据加密标准)算法、3des(tripledataencryptionstandard，三重数据加密标准)算法、idea(internationaldataencryptionalgorithm，国际数据加密算法)、rc4(rivestcipher4，李维斯特加密4)算法等，也可以采用非对称加密算法，如rsa(rivest–shamir–adleman，李维斯特-·萨莫尔-阿德曼)算法。
上文步骤s210和s212中，发射端接收到来自接收端的数据包请求信号后，以采用图3中第二种ofdm帧结构的数据帧向接收端逐个顺序传输分割所得的第一个至第n个数据包。参见图3，该数据包的帧结构可以由包类型、包序号、数据内容和第一校验码组成。接收端通过读取所接收的每一个数据包中的第一校验码和包序号，根据第一校验码对数据包进行校验得到第一校验结果，并将包序号和第一校验结果一一对应地保存。
由于在此传输阶段，接收端只需发送一次数据包请求信号，而无需针对每一个数据包发送请求，节省了接收端与发射端间的信令传输时间，提高了传输的效率。
在本发明的可选实施例中，第一校验码是差错校验码，根据第一校验码对数据包进行校验得到第一校验结果包括：对数据包进行相应的差错校验得到差错校验结果。优选地，第一校验码是crc(cyclicredundancycheck，循环冗余校验)码；根据第一校验码对数据包进行校验得到第一校验结果，包括：对数据包进行crc校验得到crc校验结果。
上文步骤s214中提及的第一传输结束反馈信号的传输采用的帧结构如图3中第三种ofdm帧结构所示。参见图3，该第一传输结束反馈信号的帧结构可以由包类型、包序号、文件长度校验、第二校验码、随机序列和第一校验码组成。发射端在发送完第n个数据包后，以上述第三种ofdm帧结构的数据帧向接收端发送第一传输结束反馈信号，从而接收端在判断出所有数据包已成功接收后，根据该数据帧中的第二校验码对所接收的所有数据包组成的整个文件进行完整性校验。
上文步骤s216至s222中提及的重传请求信号的传输采用图3中第二种ofdm帧结构，从而发射端接收到重传请求信号后，根据重传请求信号中携带的包序号确定接收端请求重传的数据包。
发射端确定了接收端请求重传的数据包后，同样以采用图3中第二种ofdm帧结构的数据帧向接收端发送接收端请求重传的数据包，从而接收端接收到重传的数据包后，读取数据包中携带的第一校验码和包序号并据以对数据包进行校验得到第二校验结果，进而根据第二校验结果判断当前数据包是否已成功接收。
在本发明的可选实施例中，根据第一校验码和包序号对数据包进行校验得到第二校验结果，根据第二校验结果判断当前数据包是否已成功接收，包括：
对数据包进行crc循环冗余校验并比较所读取的包序号与重传请求信号中的包序号；
若crc循环冗余校验结果与crc循环冗余校验码相一致并且所读取的包序号与重传请求信号中的包序号相一致，则判断当前数据包已成功接收；
若crc循环冗余校验结果与crc循环冗余校验码不一致或所读取的包序号与重传请求信号中的包序号不一致，则判断当前数据包未成功接收。
在数据包重传阶段，通过对接收到的重传数据包进行crc校验以及比较所接收到的重传数据包的包序号与重传请求信号中的包序号是否一致来判断数据包是否成功接收，由arq(automaticrepeatrequest，自动重传请求)机制来协调重新传输未成功接收的数据包，保证了所有数据包被正确传送，提高了数据传输的准确性。
上文步骤s224中，在所有数据包已成功接收后，接收端根据第一传输结束反馈信号中携带的第二校验码对所接收的所有数据包组成的整个文件进行完整性校验，从而提高传输的可靠性。
在本发明的可选实施例中，第二校验码是消息摘要算法校验码，完整性校验是对应的消息摘要算法校验，其中消息摘要算法可以是md5(message-digestalgorithm5,消息-摘要算法5)、md4(message-digestalgorithm4,消息-摘要算法4)、sha(securehashalgorithm，安全散列算法)等。优选地，第二校验码是md5校验码，完整性校验是md5消息摘要算法校验。
在本发明的可选实施例中，在接收端向发射端发送数据采集控制信号之前，还包括：
发射端和接收端检测当前频段内各接收频率下的接收snr(signalnoiseratio,信噪比)，接收端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr选取接收端的最优接收频率，并且发射端根据自身各接收频率下的接收信噪比snr和接收端的最优接收频率选取发射端的最优接收频率，其中发射端的最优接收频率不等于接收端的最优接收频率；
发射端将自身的发送频率和接收频率分别调整为接收端的最优接收频率和本发射端的最优接收频率，并且接收端将自身的发送频率和接收频率调整为发射端的最优接收频率和本接收端的最优接收频率。
通过在发射端和接收端进行数据传输之前，选择发射端和接收端的最优通信频率，并将两者的收发频率分别对应调整为最优通信频率，使发射端和接收端可以在最优通信频率下进行数据传输，提高了无线连接的可靠性和传输质量，减少了环境干扰对无线传输的影响。
以上介绍了图1和图2所示实施例的各个环节的多种实现方式。需要说明的是，实际应用中，上述所有可选实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电网设备运行数据的获取系统。图4示出了根据本发明一实施例的电网设备运行数据的获取系统的结构示意图。参见图4，该电网设备运行数据的获取系统至少可以包括：多个发射端410和接收端420，其中每个发射端410的ip地址互不相同，并且每个发射端410可以包括数据采集和处理单元411和第一射频收发单元412；接收端420通过多个发射端410获取一个或多个电网设备的运行数据，并且接收端420可以包括第二射频收发单元421和数据处理和控制单元422。
现介绍本发明实施例的电网设备运行数据的获取系统的各组成或器件的功能以及各部分间的连接关系：
数据采集和处理单元411，与一个或多个电网设备连接，用于从该一个或多个电网设备采集数据并对所采集的数据进行处理；
第一射频收发单元412，与数据采集和处理单元411相连，用于与接收端420进行信号交互并向接收端420发送数据；
第二射频收发单元421，与第一射频收发单元412无线连接，用于与发射端410进行信号交互并从发射端410接收数据；
数据处理和控制单元422，与第二射频收发单元421连接，用于对由第二射频收发单元421接收的数据进行处理并产生控制信号；
在接收端420通过多个发射端410获取一个或多个电网设备的运行数据时，多个发射端410与接收端420进行如下交互：
接收端420依次向多个发射端410发送携带不同的ip地址信息的连接请求信号；
每个发射端410每次接收到所述连接请求信号后，读取连接请求信号中的ip地址信息，并与自身的ip地址进行比较，判断两者是否相同，若否，则保持监听状态；若是，则向接收端420发送连接响应信号以接入与接收端420的通信链路，并与接收端420通信，来实现接收端420从发射端410获取一个或多个电网设备的运行数据；其中，接入与接收端420的通信链路的每个发射端410在不同的时间段与接收端420进行通信。
需要说明的是，图4中所示的发射端410的数量仅是示意性的，本发明不限于此。
在实际的电网质量监测应用中，发射端410可以应用于变电站端，接收端420可以应用于车载移动检测平台作为中继控制端，以完成电网设备运行数据从多个变电站端到车载移动检测平台的无线传输。第一射频收发单元412和第二射频收发单元421可以采用高性能、高带宽以及大动态范围处理能力的usrp(universalsoftwareradioperipheral，通用软件无线电外设)设备，例如ni公司的usrp系列，并配置400mhz-3ghz频段的射频前端。基于usrp设备的可编程性，实现本发明的获取系统的多址接入和ofdm调制功能。数据采集和处理单元411可以由交换机和工控机组成。多路电网设备的运行数据监测仪表(例如，电表)通过以太网的网络接口与交换机相连，实现即插即用式接入。
在本发明的可选实施例中，接入与接收端420的通信链路的每个发射端410与接收端420的通信流程包括：
接收端420接收到发射端410的连接响应信号后，向发射端410发送携带目标电网设备编号和文件名的数据采集控制信号；
发射端410接收到数据采集控制信号后，根据数据采集控制信号通过指定协议读取目标电网设备的运行数据文件，对所读取的运行数据文件进行加密处理，并将加密后的文件分割成n个数据包，n为大于1的整数；
发射端410向接收端420发送携带数据包总个数为n的信息的数据采集反馈信号；
接收端420在接收到数据采集反馈信号后，根据数据采集反馈信号向发射端410发送数据包请求信号；
发射端410在接收到数据包请求信号后，向接收端420逐个顺序发送携带包序号和第一校验码信息的第一个至第n个数据包；
接收端420接收到第一个至第n个数据包中的每一个数据包后，读取每一个数据包中的第一校验码和包序号，根据第一校验码对每一个数据包进行校验得到第一校验结果并对应保存包序号和第一校验结果；
发射端410在发送完第n个数据包后，向接收端420发送携带第二校验码信息的第一传输结束反馈信号；
接收端420接收到第一传输结束反馈信号后，按照包序号依次查询所接收的数据包的第一校验结果，根据第一校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，进行对下一个数据包的判断，若否，向发射端410发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号；
发射端410接收到重传请求信号后，根据重传请求信号向接收端420发送携带所发送的数据包的包序号和第一校验码的数据包；
接收端420接收到数据包后，读取数据包中的第一校验码和包序号，根据第一校验码和包序号对数据包进行校验得到第二校验结果，根据第二校验结果判断当前数据包是否已成功接收，若是，根据第一校验结果对下一个数据包进行判断；若否，重新向发射端410发送携带当前数据包的包序号的重传请求信号，直到当前数据包已成功接收；
接收端420和发射端410重复数据包的判断和重传步骤，直到所有的数据包已成功接收；
接收端420合并所接收的所有数据包得到数据文件，根据第二校验码对数据文件进行完整性校验，判断完整性校验的结果与第一传输结束反馈信号中的第二校验码是否一致，若否，重新向发射端410发送数据包请求信号，若是，将所接收的所有数据包写入本地文件，向发射端410发送第二传输结束反馈信号。
在本发明的可选实施例中，第一校验码是crc循环冗余校验码；接收端420还用于：
对数据包进行crc循环冗余校验得到crc循环冗余校验结果。
在本发明的可选实施例中，接收端420还用于：
在接收到发射端410响应重传请求信号发送的数据包后，对数据包进行crc循环冗余校验并比较所读取的包序号与重传请求信号中的包序号；
若crc循环冗余校验结果与crc循环冗余校验码相一致并且所读取的包序号与重传请求信号中的包序号相一致，则判断当前数据包已成功接收；
若crc循环冗余校验结果与crc循环冗余校验码不一致或所读取的包序号与重传请求信号中的包序号不一致，则判断当前数据包未成功接收。
在本发明的可选实施例中，第二校验码是md5消息摘要算法校验码，完整性校验是md5消息摘要算法校验。
在本发明的可选实施例中，发射端410和接收端420还用于：
在接收端420向发射端410发送数据采集控制信号之前，发射端410和接收端420检测当前频段内各接收频率下的接收信噪比snr，接收端420根据自身各接收频率下的接收信噪比snr选取接收端的最优接收频率，并且发射端410根据自身各接收频率下的接收信噪比snr和接收端的最优接收频率选取发射端的最优接收频率，其中发射端的最优接收频率不等于接收端的最优接收频率；
发射端410将自身的发送频率和接收频率分别调整为接收端420的最优接收频率和本发射端410的最优接收频率，并且接收端420将自身的发送频率和接收频率调整为发射端410的最优接收频率和本接收端420的最优接收频率。
根据上述任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：
本发明实施例提出的电网设备运行数据的获取方法和系统，实现了对现有网络无能力覆盖区域的电网设备运行数据的采集与无线传输。在接收端通过多个发射端获取一个或多个电网设备的运行数据时，接收端通过依次发送携带不同ip地址信息的连接请求信号，使多个发射端中的每一个发射端根据该ip地址信息和自身ip地址的比较结果接入与接收端的通信链路，并在不同的时间段与接收端进行通信，从而实现通过时分多址tdma接入方式，使接收端可以高效地同时从多个不同地址的发射端获取电网设备运行数据。
进一步地，在多址接入的多个发射端中的每一个发射端与接收端的通信过程中，发射端根据接收端发送的数据采集控制信号从目标电网设备读取运行数据文件，经加密和分割处理后传输给接收端，接收端采用crc循环冗余校验对所接收的每个数据包进行差错校验，并采用自动重传请求arq机制来协调重新传输未成功接收的数据包，保证了所有数据包被正确传送，提高了数据传输的准确性；同时，在所有数据包正确传输完毕后，接收端采用md5消息摘要算法校验对整个文件进行完整性校验，提高传输的可靠性，最终实现准确、高效、安全、可靠的电网设备运行数据的采集和无线传输。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的电网设备运行数据的获取系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。