一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，上行通信通过RS‑485、电力线载波和微功率无线通讯方式与集中器通信，接收及应答集中器对水表、燃气表和热量表的数据抄读命令；下行通信通过RS‑485、M‑BUS和LoRa无线通讯方式与相应类型的水表、燃气表和热量表通信，进行数据抄读命令的转发及接收。本发明专利技术有助于提高“水电气热”多表集抄系统对不同类型表计数据抄读的兼容性、成功率及效率，为进一步推广多表集抄、实现公共事业基础设施资源共享提供技术支撑。

An adaptive meter reading interface for multi table replication communication

The invention discloses an adaptive multi meter reading meter reading communication interface converter, uplink communication and concentrator through RS 485, power line carrier and micro power wireless communication, receiving and response of concentrator water meter, gas meter and heat meter data reading command; downlink communication through RS 485, M BUS and LoRa wireless communication mode with the corresponding type water meter, gas meter and heat meter communication, transmit and receive data read command. The invention is helpful to improve the electric hot water table collecting system for different types of meter reading data compatibility, the success rate and efficiency, to further promote the implementation of multi table public infrastructure resources to provide technical support for shared copy, set.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器
本专利技术属于远程集中抄表系统领域，具体涉及一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器。
技术介绍
目前国内各地居民的水、热、气、电四表使用推行一户一表的政策，但四表分属不同行业部门管理，各自运营，绝大多数采用人工室内抄表方式，抄表耗时费力，且在能源贸易结算时产生各种处理方式，未形成公共事业基础设施的资源共享，带来重复投资、工作效率低等问题，也给居民生活带来诸多不便。若建成“水电气热”多表集抄系统，将打破水、热、气、电表间“语言不通，各自处理”的壁垒，四表用能数据统一上传至电网公司集中器，则原有的人工抄表升级为远程自动抄表，可减少公共事业基础设施重复投资，降低公共事业单位的综合运营成本。近几年，国家电网公司大力推进用电信息采集系统的建设，基于现有用电信息采集系统平台，增加支持多种上行、下行通讯方式的多表集抄通信接口转换器将是搭建“水电气热”多表集抄系统的快速有效途径。多表集抄通信接口转换器是指采集水、热、气、电表数据，并对水、热、气表数据处理存储，同时可以和集中器或手持设备进行数据交换的设备。目前的多表集抄通信接口转换器大多只支持某一种通讯方式的水、热、气表数据抄读，使得多表集抄系统的表计数据抄读兼容性差、成功率低，不利于多表集抄系统的建设推广。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是克服市面上的多表集抄通信接口转换器对不同类型的水、气、热表计数据抄读兼容性差、成功率低的不足。本专利技术的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于：基于国家电网公司标准I型采集器TLY2310E设计，主要包括以下部分：1)MCU采用ML610Q496A，主频最高4MHz；2)上行通讯2路硬件Uart串口(用于上行红外通讯和电力线载波/微功率无线通讯)；3)上行RS-485总线接口1路模拟串口(用于上行与集中器通信及自身维护)；4)下行电表采集2路硬件Uart串口(用于下行抄读RS-485通讯方式智能电能表)5)下行M-BUS总线接口1路模拟串口(用于下行抄读M-BUS通讯方式水表、燃气表、热量表)；6)下行RS-485总线接口1路模拟串口(用于下行抄读RS-485通讯方式水表、燃气表、热量表)；7)下行LoRa无线模块接口1路硬件串口(用于下行抄读LoRa无线通讯方式水表、燃气表、热量表)；8)TIMER1定时器(模拟串口采样时钟)；9)TIMER4定时器(系统运行时钟)；10)其他I/O口(运行灯、上行、下行通讯灯，RS-485控制、M-BUS电源控制、LoRa无线模块控制)；11)128KROM资源；12)8KRAM资源；13)32KEEPROM资源；14)8MDataFlash资源；15)RTC时钟。本专利技术上行通过RS-485、电力线载波、微功率无线通讯方式与集中器通信，采用将符合CJ/T188-2004通讯规约格式的报文封装在符合DL/T645-2007通讯规约格式的报文数据域、再嵌套进Q/GDW1376.2-2013通信规约的方式接收及应答集中器对水表、燃气表、热量表的数据抄读命令。同时支持手持设备通过红外通信串口设置参数、抄读智能电能表数据。本专利技术下行通过RS-485、M-BUS、LoRa无线通讯方式与相应类型的水表、燃气表、热量表通信，按CJ/T188-2004通讯规约的格式进行数据抄读命令的转发及接收。本专利技术可自动识别水表、燃气表、热量表、智能电能表的通讯方式，自动适应DL/T645-2007、DL/T645-1997、CJ/T188-2004等标准通信规约，通过表号自动绑定自适应抄读成功的下行通道，后续抄读时优先采用绑定通道采集数据，以提高表计数据抄读的成功率和效率。同时设置了每日抄表失败次数上限应对多次抄表失败的情形，避免重复无效抄表对多表集抄通信接口转换器的损耗及整体抄表流程的阻塞。对水表、燃气表、热量表的自适应抄表包括以下步骤：步骤(1)，从上行通道接收到来自集中器的水表、燃气表、热量表数据抄读命令后，查询表号是否存在于多表集抄通信接口转换器的配置档案中；步骤(2)，若表号已存在，按配置档案中已绑定的下行通道转发抄读命令；若表号不存在，将表号存储在多表集抄通信接口转换器的配置档案中，并在该次抄读时在M-BUS、RS-485、LoRa无线通道中同时转发抄读命令；步骤(3)，待某路通道对抄读命令回复应答报文后，多表集抄通信接口转换器根据接收的抄读报文自动识别下行通道，并存储于多表集抄通信接口转换器的配置档案中，实现表号与该种下行通道的绑定；步骤(4)，多表集抄通信接口转换器根据下行通道的不同，将应答报文按照相应通信规约，以与表计通讯方式匹配的波特率、奇偶校验、停止位从上行通道回复给集中器，结束本次抄读。若未接收到来自下行通道的应答报文，则回到步骤(2)重新尝试，当天最多转发抄读命令设定为N次，第N次未接收到应答报文后不再响应对该表号表计的抄读命令，即每日抄表失败次数上限为N，如可设定N为3。次日零点后抄读失败次数清零，并返回步骤(2)。本专利技术的有益效果是：提高“水电气热”多表集抄系统对不同类型表计数据抄读的兼容性、成功率及效率。本专利技术可配合集中器采集水表、燃气表、热量表、智能电能表相应数据，统一上传至电网公司集中器，将原有的人工抄表升级为远程自动抄表，有助于“水电气热”多表集抄的建设推广。附图说明图1是本专利技术的系统框架图。图2是本专利技术的上行通信处理流程图。图3是本专利技术的下行通信处理流程图。图4是本专利技术的自适应抄表流程图。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。本专利技术是国家电网公司多表集抄方案中配合集中器抄读水表、燃气表、热量表和/或智能电能表数据的采集设备。本专利技术主要在国网标准I型采集器TLY2310E的基础上，增加对LoRa无线、M-BUS、RS-485通讯方式的水表、燃气表、热量表数据抄读功能。本专利技术主要包括了以下部分：1)MCU采用ML610Q496，主频最高4MHz；2)上行通讯2路硬件Uart串口(用于上行红外通讯和电力线载波/微功率无线通讯)；3)上行RS-485总线接口1路模拟串口(用于上行与集中器通信及自身维护)；4)下行电表采集2路硬件Uart串口(用于下行抄读RS-485通讯方式智能电能表)；5)下行M-BUS总线接口1路模拟串口(用于下行抄读M-BUS通讯方式水表、燃气表、热量表)；6)下行RS-485总线接口1路模拟串口(用于下行抄读RS-485通讯方式水表、燃气表、热量表)；7)下行LoRa无线模块接口1路硬件串口(用于下行抄读LoRa无线通讯方式水表、燃气表、热量表)；8)TIMER1定时器(模拟串口采样时钟)；9)TIMER4定时器(系统运行时钟)；10)其他I/O口(运行灯、上行、下行通讯灯，RS-485控制、M-BUS电源控制、LoRa无线模块控制)；11)128KROM资源；12)8KRAM资源；13)32KEEPROM资源；14)8MDataFlash资源；15)RTC时钟。如图1所示，本专利技术上行通过RS-485、电力线载波、微功率无线通讯方式与集中器通信，采用将符合CJ/T188-2004通讯规约格式的报文封装在符合DL/T645-2007通讯规约格式的报文数据域、再嵌套进Q/GDW1376.2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，包含一 ML610Q496A型的MCU、2路进行上行通讯的Uart串口、1路上行RS‑485总线模拟串口、2路进行下行电表数据采集Uart串口、1路下行M‑BUS总线模拟串口、1路下行RS‑485总线模拟串口、1路下行LoRa无线模块串口、定时器和I/O口。

【技术特征摘要】
1.一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，包含一ML610Q496A型的MCU、2路进行上行通讯的Uart串口、1路上行RS-485总线模拟串口、2路进行下行电表数据采集Uart串口、1路下行M-BUS总线模拟串口、1路下行RS-485总线模拟串口、1路下行LoRa无线模块串口、定时器和I/O口。2.根据权利要求1所述的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，2路上行通讯的Uart串口分别用于上行红外通讯和电力线载波/微功率无线通讯。3.根据权利要求1所述的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，上行RS-485总线模拟串口用于上行与集中器通信及自身维护。4.根据权利要求1所述的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，2路下行电表数据采集Uart串口用于下行抄读RS-485通讯方式智能电能表。5.根据权利要求1所述的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，下行M-BUS总线模拟串口用于下行抄读M-BUS通讯方式水表、燃气表或热量表；下行RS-485总线模拟串口用于下行抄读RS-485通讯方式水表、燃气表或热量表。6.根据权利要求1所述的一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，下行LoRa无线模块串口用于下行抄读LoRa无线通讯方式水表、燃气表、或热量表。7.一种自适应抄表的多表集抄通信接口转换器，其特征在于，上行通信通过RS-485、电力线载波和微功率无线通讯方式与集中器通信，采用将符合CJ/T188-2004通讯规约格式的报文封装在符合DL/T645-2007通讯规约格式的报文数据域、再嵌套进Q/GDW1376.2-2013通信规约的方式接收及应答集中器对水表、燃气表和热量表的数据抄读命令；下行通信通过RS-485、M-BUS或LoRa无线通讯方式与相应类型的水表、燃气表和热量表通信，按CJ/T188-2004通讯规约的格式进行数据抄读命令的转发及接收。8.根据权利要求7所述的一种自适...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晴，刘建，欧阳曾恺，田正其，黄奇峰，周超，祝宇楠，薛军，殷俊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，江苏林洋能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32