基于电力线载波通信系统的信息抄读方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，包括以下步骤：步骤1：记录集中器下发的采集命令；步骤2：根据采集命令中的采集目标地址和数据项，预测在接下来集中器将要采集的目标地址和数据项；步骤3：根据预测出的目标地址和数据项提前采集和存储采集到的数据；步骤4：当集中器再次下发采集命令时，直接返回已经采集和存储的数据给集中器。可以在无需对网络中现有的主站和集中器进行改造或更新换代的前提下，有效的提高用电信息的采集效率，节约了网络升级提速的成本。

【技术实现步骤摘要】
基于电力线载波通信系统的信息抄读方法
本专利技术涉及电力线载波通信
，具体涉及一种基于电力线载波通信系统的信息抄读方法。
技术介绍
在用电信息采集系统中，主站和集中器是两个重要的组成部分。主站，又称中央控制器(CCO)，电力载波通信网络中的主节点，启动后会定时发送信标(beacon)，控制整个网络状态，CCO会通过串口与集中器通信，集中器下发的任何命令都是由CCO发送到其下的各个从节点，电表上报的报文由CCO转译成集中器识别的协议，并上报到集中器；集中器(CCTT)，该设备主要是由操作人员控制往CCO发送操作命令，如抄表、从节点注册、查询网络状况等，并可显示统计操作结果。旧有的窄带载波电力线通信协议受限于窄带载波和低功率无线等旧有通信系统的低带宽特性影响，选择采用串行单点采集技术，可以是集中器主动的发起对某一电表的数据采集操作(点抄)；也可以是路由模块就某一电表是否需要数据采集向集中器发起询问操作(路由主动抄表)，并等待集中器回复是否采集以及采集的数据项(或称表项)是哪些；无论是两种情况中的哪一种，集中器每次都仅向一个电表的一个数据项发出数据采集命令，再由路由模块将该数据采集指令发送至该电表，电表依照指令回传被采集的数据项，路由模块收到后交集中器处理；集中器在收到回传的数据项或者该次采集命令超时之前，不会下发新的采集命令；因此，旧有的主站和集中器在设计时，仅需满足串行单点采集这种抄表方式即可，并没有考虑到未来充分利用宽带载波高带宽的特性。不仅是用电信息采集系统，还有其他众多的信息采集系统同样是基于窄带载波电力线通信协议，例如用水信息、用燃气信息等使用智能仪表进行不同数据采集的信息采集系统，他们都具有基本相同的网络构架，也就具有相同的问题。目前的各类信息采集系统中仍大量的使用基于旧有的窄带载波电力线通信协议设计的主站和集中器，然而，随着新一代宽带载波通信技术在用电信息采集系统中应用，旧有的主站和集中器所采用的单线程的信息采集和处理方式造成了大量的网络资源处于等待状态，无法充分利用宽带载波高带宽的特性，致使整个数据采集的效率得不到提高，而升级现有的主站和集中器去适配新的宽带载波技术涉及到大量的人力物力的投入。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，利用预测性抄读，在无需对现有的主站和集中器进行改造的前提下，提高信息的采集效率，进而大大减少系统升级所需的成本。本专利技术中的基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，包括以下步骤：步骤1：记录集中器下发的采集命令；步骤2：根据采集命令中的采集目标地址和/或数据项，预测在接下来集中器将要采集的目标地址和/或数据项；步骤3：根据预测出的目标地址和数据项提前采集数据并存储采集到的数据；步骤4：当集中器再次下发采集命令时，直接返回已经采集和存储的相应数据给集中器。由于集中器所下发的采集命令，在一段时间内往往是针对相关联目标地址，进行相同或相关联的数据项进行抄读，本方法利用此类采集命令的可预见性，通过学习集中器下发的采集命令，依靠统计和/或数学运算等手段来实施对于集中器采集数据的目标地址和数据项的总结归纳，从而对未来一段时间内可能进行采集的目标地址和数据项进行预测，并在集中器下发后面的采集命令之前预先采集好这部分数据；当集中器后续下发对对应表地址和数据项的采集命令时，直接把已经采集到的数据反馈给集中器，把本应该在命令发出后施行的操作提前到了采集命令下发之前，使得采集命令得到响应的时间大大减短，之所以采用预测而非直接采集全部数据项的原因是，存储于各个仪表内的数据项种类众多，仪表的数量也非常的多，而集中器每次仅向一个仪表的一个数据项发起采集命令，如果为此就将所有全部数据项都预先采集上来，势必造成巨大的数据传输负荷，性价比过低，同时还需要设置较大的存储空间，增加了成本。相对于现有技术中点对点的等待集中器下专利技术确的命令再进行采集的方式，本方法使得原本处于等待状态的下层网络线路(数据采集所用的网络线路)被利用起来，充分利用宽带载波高带宽的特性，无需等待命令下发就预先采集，充分利用了网络资源，减短了数据采集的总时间，从而提高了用电信息的采集效率，通过预测的方式选择预先采集的数据项，性价比更高。并且，采用本法来提高信息的采集效率，无需对现有主站和集中器进行改进，他们仍旧工作在原有方式上，其获取数据的方式依旧是发送命令，并等待返回数据后再发送下一个命令，采集效率的提高来自于采集命令得到响应的时间的减短，因此，可以在无需对网络中现有的主站和集中器进行改造或更新换代的前提下，有效的提高信息的采集效率，节约了网络升级提速的成本。进一步，还包括步骤5：对于预测成功和失败的采集数据进行统计分析，将分析结果用于持续优化可进行预测性采集的目标地址和/或数据项。通过积累预测成功和失败的采集数据并进行统计分析所得到的各种结果，可以直接作用于预测或者提供给后台工作人员作为指导其优化预测方法的重要依据。进一步，在步骤2中还包括，获取表档案，并根据该表档案内的仪表顺序预测接下来集中器将要采集的目标地址。表档案是指，存有与集中器相关联的仪表的地址文件，表档案内仪表的排列顺序在很多情况下就是集中器采集数据的顺序，因此，获取表档案可以快速的得知集中器的采集顺序，从而安排预先数据采集。进一步，所述表档案通过所述集中器的下发来获取。利用现有资源，快速的获取采集顺序。进一步，所述表档案通过对记录到的采集命令中的采集目标地址按照接收时间进行排序获得。通过采集命令历史记录自行组建表档案，从而应对得不到已知表档案的情形。进一步，在步骤3中，计算集中器在过去的多轮采集中出重复率最高的多个地址作为目标地址的预测结果；当集中器使用不同的顺序采集数据时，利用顺序进行推理的策略不再适用，利用多轮此的统计得到可能性较大的表地址，利用出现概率提高预测的准确性。进一步，所述重复率最高的多个表地址为指定数量的多个表地址，或者为出现概率高于指定概率的多个表地址。指定数量可以保证预测输出量，而概率高于指定概率则是保证了预测的准确程度。进一步，利用路由模块执行上述步骤。路由模块是采集命令和数据都必须经过的模块，在该模块上实施上述方法，无需再进行额外的数据传输和数据接口设置，十分方便，并且路由模块的芯片和构架可以提供足够的运算能力和缓存空间扩展能力来保障上述方法的顺利实施，无需增设额外硬件。进一步，所述路由模块为宽带电力线载波通信路由模块或无线通信路由模块中的一种。符合信息采集系统的其他标准的底层通信系统有多种，根据不同的连接方式选取不同的路由模块，适应性更广。进一步，在步骤3中，还包括对尚未被集中器采集且具有时效性的数据，进行定期的更新。此类数据随着时间的推移会发生变化，因此通过定期的更新保证这些数据的实时性，避免不准确的数据被集中器采集到。附图说明图1为本专利技术实施例中的数据抄读模块的示意性框图。具体实施方式下文将结合特定背景中的实施例来描述本专利技术，该特定背景是指国家电网用电采集系统的电力通信网络，基于Q-GDW1376.2-2013协议，使用了相应的宽带载波通信路由模块。然而，本专利技术还可应用于符合用电信息采集系统的其他标准的底层通信系统，例如:基于无线通信的用电信息采集系统；因为信号的传输方式本身并不会限制本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：记录集中器下发的采集命令；步骤2：根据采集命令中的采集目标地址和数据项，预测在接下来集中器将要采集的目标地址和数据项；步骤3：根据预测出的目标地址和数据项提前采集和存储采集到的数据；步骤4：当集中器再次下发采集命令时，直接返回已经采集和存储的相应数据给集中器。

【技术特征摘要】
1.基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：记录集中器下发的采集命令；步骤2：根据采集命令中的采集目标地址和数据项，预测在接下来集中器将要采集的目标地址和数据项；步骤3：根据预测出的目标地址和数据项提前采集和存储采集到的数据；步骤4：当集中器再次下发采集命令时，直接返回已经采集和存储的相应数据给集中器。2.根据权利要求1所述的基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，其特征在于：还包括步骤5：对于预测成功和失败的采集数据进行统计性分析，将统计分析的结果用于持续优化可进行预测性采集的目标地址和数据项。3.根据权利要求1所述的基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，其特征在于：在步骤2中还包括，获取表档案，并根据该表档案内的电表顺序预测接下来集中器将要采集的目标地址。4.根据权利要求3所述的基于电力线载波通信系统的信息抄读方法，其特征在于：所述表档案通过所述集中器的下发来获取。5.根据权利要求3所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，肖客，熊飞，
申请(专利权)人：重庆物奇科技有限公司，上海物麒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50