管理设施仪表通信的系统和方法技术方案

用于管理网络内的设施仪表通信的方法，该网络包括多个设施仪表(U1-U8)，所述多个设施仪表(U1-U8)中的每个都通过至少一个中间数据集中器(C1-C4)与至少一个设施管理中心(P1-P3)相关联并与其连接，每个设施仪表由设施仪表标识符Uid来标识并适于产生设施仪表消息DTupu，c并将其发送给由数据集中器标识符DCid标识的目标数据集中器，每个目标数据集中器适于产生报告并将其发送给由管理中心标识符Pid标识的所述管理中心，该方法包括步骤：－将来自于设施仪表(U1-U8)的设施仪表消息DTupu，c发送给所述目标数据集中器(C1-C4)，所述设施仪表消息DTupu，c包含由所述设施仪表所报告的计量数据测量结果DTup、所述设施仪表标识符Uid、所述目标数据集中器标识符DCid和所述管理中心标识符Pid；-基于若干计量数据测量结果DTup，确定计量计数器差异消费值ΔCPT，其通过由所述设施仪表在时间间隔ΔDT内测量的两个计量计数器消费指数CPT的差值来计算，-从目标数据集中器向所述设施仪表相关联的设施管理中心(P1-P3)，发送至少包含所述计量计数器差异消费值ΔCPT的报告。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理设施仪表通信的系统和方法
本专利技术涉及设施(utility)仪表领域，该设施仪表由至少一个设施管理中心通过通信网络中的至少一个中间数据集中器来监测和管理。
技术介绍
全球能源分配市场中的持续解除管制行为正推动对于智能设施分配网和智能仪表的需求，使得设施提供商和消费者两者能够通过开放式通信网络在任何时间监测终端用户的详细消费。时至今日，能源市场被特别关注，但是相关问题也与诸如水或气的其他设施市场相关联。尽管多个老式仪表已经采用例如标准光学或调制解调器接口执行某些点对点自动计量读取(AMR)协议，但它们不能利用无线或电力线通信网络与终端用户家庭区域网络装置或远程设施监测设施之一相互作用。今后十年对于该管理需求的产业回答因此将在于将老式仪表换成所谓的智能仪表。智能仪表使得设施提供商能够通过开放式通信网络能够监测终端用户在任何时间的详细消费。消费测量采样间隔于是可比仪表大约一年一次被手动控制的老式系统中更加精确。根据更精确的测量周期，支持来自于不同提供商的多重收费并更加频繁地改变它们以适应，也是可能的。从设施提供商的观点来看，由于不再存在由授权的人员局部测量和实体控制仪表功能，智能计量体系结构需要精心的设计，来确保从智能仪表到提供商设施服务设备的安全、抗干扰和可靠的数据收集和传递。基于现有技术加密协议和设施提供商控制下的密钥管理系统，可定义各种解决方案。这些解决方案典型地需要智能仪表以产生其专门针对给定设施提供商的测量报告消息。在智能仪表能够与多个提供商协商其收费的解除管制的市场，这导致了带宽及处理需求、以及设施仪表的抗干扰设计复杂性、制造成本及维护成本的升高。文献US2008/0068213公开了一种用于从设置在用户终端处的编码器接收器-发射器装置接收标准消费消息的自动仪表读取系统。为此目的，这些装置与利用RF通信周期性地收集住宅区煤气、电力或水表的读数的读数系统相通信。每个编码器-接收器-发射器装置可唯一识别，以使得它的消息可被适当地与用于付账目的的相应客户账户相关联。该编码器-接收器-发射器装置在大多数时间以低功率待机模式工作，并且它具有定时器，其操作成周期性地唤醒该装置以使得它进入主动操作模式。文献US5974369公开了一种能量管理系统，特别地为一种用于接收能源相关消费仪表数据的记录节点，以便计算特定时间间隔的消费量和消费率，以及以便存储这种消息。例如通过网络(诸如分配网络、可包括记录节点的网络)，价格数据可在记录节点处从外部源接收。价格消息可在价格变化被实施或计划的任何时间更新。为了通过网络付账的目的，服务提供商可首先接收用于已过去的消费间隔的所累积的消费值和相关价格。由记录节点计算的数据适于由网络上的任何授权节点和其他授权的外部设各读取。然而，尽管谨记报告数据同时涉及数百万个设施仪表，但这些文献中没有一个提出用于尽可能使交换的数据的管理最优化，以便节约带宽和计算资源的手段。此外，这些文献仅仅提出通过已知的网络来交换通信，而没有考虑由某些恶意的人引起的剽窃和窜改。从安全的角度看来，很难实现由大量设施仪表计量的、完全防止黑客的干扰的用于交换数据的强大系统。例如，考虑到对于所有设施仪表，这种系统将需要难以保持秘密的共享密钥，实现用于报告所有设施仪表的单个密码系统是不可靠的。如现有技术所教导的，通过利用物理访问来监测敏感设备更容易，例如通过安装锁着的门和视频监控摄像机来实现安全系统。因此，需要更加灵活的智能计量网络布局，以便使智能计量的操作、通信和安全最优化。
技术实现思路
本专利技术提出了一种计量报告通信方法，包括被定位成设施仪表与设施提供商之间的中间装置的至少一个数据集中器代理。更具体地，本专利技术涉及一种用于管理网络内的设施仪表通信的方法，该网络包括多个设施仪表，所述多个设施仪表中的每个都通过至少一个中间数据集中器与至少一个设施管理中心相关联并与其连接，每个设施仪表可由设施仪表标识符来标识并适于产生设施仪表消息并将其发送给由数据集中器标识符标识的目标数据集中器，每个目标数据集中器适于产生报告并将其发送给由管理中心标识符所标识的所述管理中心，该方法包括以下步骤：-将设施仪表消息从设施仪表发送到目标数据集中器，该设施仪表消息包括由所述设施仪表报告的计量数据测量结果、设施仪表标识符、目标数据集中器标识符和管理中心标识符；-基于若干计量数据测量结果，确定计量计数器差异消费值，所述计量计数器差异消费值通过在特定时间周期间隔内由所述设施仪表所测量的两个计量计数器消费指数的差值来计算；-将至少包含计量计数器差异消费值的报告从目标数据集中器朝向所述设施仪表所关联的设施管理中心发送。本专利技术还涉及一种能够执行上述方法的系统。附图说明由于附图，本专利技术将被更好地理解，其中：图1示出了包括终端用户设施仪表、数据集中器和设施提供商管理中心的星形网络的示意图。图2示出了设施提供商的收费表。具体实施方式所提出的技术方案包括数据集中器，其既连接到智能仪表又连接到多个设施提供商。图1基于终端用户设施仪表U1、U2、U3的子集的星形网络，阐释了一个可能的智能网格网络拓扑结构，终端用户仪表优选至少直接连接到中间数据集中器C2。该数据集中器又连接到至少一个设施提供商管理中心。该集中器典型地与分布到周围的低压设施协同定位，并监测高达几千个设施仪表。在解除管制的设施市场，数据集中器C2可被进一步连接到多个设施提供商P1、P2、P3，多个设施提供商P1、P2、P3向终端用户提供竞争性的设施传递供应(图1)。每个设施管理中心P1、P2、P3通过智能网格全球通信网络链路Lpc实现各种设施管理过程，诸如数据管理账单、负荷管理及断电控制，并相应地查询和控制数据集中器C1、C2、C3、C4。每个数据集中器C1、C2、C3、C4包括负责增强仪表用途的功能元件，该仪表用途为：借助于一方面通过本地通信网络链路Luc与各个仪表的安全通信，另一方面通过全球智能网格网络链路Lcp与设施提供商管理中心的安全通信，来监测设施管理中心并向其报告。来自于图1的每个通信网络链路Lcp、Luc建立在诸如但不限于线缆网络、电力线路、无线网络或其组合的设施计量通信物理网络之上，并且采用诸如但不限于互联网协议(IP)v4或v6的通信网络协议。在这些网络之上，用于智能网格和智能仪表的通信消息主要受到电信产业的启发，并受制于诸如ANSI或IEC的国际委员会的新兴的标准化过程。在解除管制的市场，每个终端用户可选择它偏爱的设施提供商。例如，设施提供商P3被选择用于设施仪表U1和U3，而设施提供商P1被选择用于设施仪表U2。由于设施供应朝向更精确的间隔和更频繁的更新收费逐渐发展，设施仪表必须相应地对它们进行处理，并以比先前更高的速率(例如每15分钟)报告它们的设施消费。这使得有限的仪表处理能力和设施提供商与设施仪表之间的通信网络过度负荷。该问题通过分布式计算系统来避免，在该分布式计算系统中，数据集中器C建立与每个设施仪表U的安全通信，从每个设施仪表U接收有规律的设施消费报告DTupu，c，以及为设施提供商P计算与所述设施仪表U相关联的统一的报告RTupu，p。该技术方案的优点在于，设施仪表仅仅需要建立用于数据集中器C来报告它的消费的一个DTuPu，c消息、对其进行加密以及签名，而不必承担详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理网络内的设施仪表通信的方法，所述网络包括多个设施仪表(U1‑U8)，所述多个设施仪表(U1‑U8)中的每个都通过至少一个中间数据集中器(C1‑C4)关联到并连接到至少一个设施管理中心(P1‑P3)，每个设施仪表由设施仪表标识符Uid所标识并适于产生设施仪表消息DTupu，c并将其发送给由数据集中器标识符DCid所标识的目标数据集中器，每个目标数据集中器适于产生报告并将该报告发送给由管理中心标识符Pid所标识的所述管理中心(P1‑P3)，所述方法包括步骤：‑将设施仪表消息DTupu，c从设施仪表(U1‑U8)发送到所述目标数据集中器(C1‑C4)，所述设施仪表消息DTupu，c包括由所述设施仪表报告的计量数据测量结果DTup、所述设施仪表标识符Uid、所述目标数据集中器标识符DCid和所述管理中心标识符Pid；‑基于若干计量数据测量结果DTup，确定计量计数器差异消费值ΔCPT，所述计量计数器差异消费值ΔCPT通过在时间间隔ΔDT内由所述设施仪表所测量的两个计量计数器消费指数CPT的差值来计算；‑将至少包含所述计量计数器差异消费值ΔCPT的报告从目标数据集中器朝向所述设施仪表所关联的设施管理中心(P1‑P3)发送。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.30 EP 11179337.8;2011.08.30 US 61/528,8221.一种用于管理网络内的设施仪表通信的方法，所述网络包括多个设施仪表，所述多个设施仪表中的每个都通过多个中间数据集中器关联到并连接到多个设施管理中心，每个设施仪表由设施仪表标识符Uid所标识并适于产生设施仪表消息DTupu，c并将其发送给由目标数据集中器标识符DCid所标识的目标数据集中器，每个目标数据集中器适于产生报告并将报告发送给由管理中心标识符Pid所标识的所述管理中心，所述方法包括步骤：-将设施仪表消息DTupu，c从设施仪表发送到所述目标数据集中器，每个设施仪表消息DTupu，c包括由所述设施仪表报告的计量数据测量结果DTup、所述设施仪表标识符Uid、所述目标数据集中器标识符DCid和所述管理中心标识符Pid；-基于若干计量数据测量结果DTup，确定计量计数器差异消费值ΔCPT，所述计量计数器差异消费值ΔCPT中的每个通过在时间间隔ΔDT内由所述设施仪表所测量的两个计量计数器消费指数CPT的差值来计算；-将包含一系列所述计量计数器差异消费值ΔCPT的报告以及这些计量计数器差异消费值涉及的设施仪表标识符Uid从目标数据集中器朝向所述设施仪表所关联的设施管理中心发送。2.根据权利要求1所述的方法，其中，多个计算出的消费值ΔCPT在报告时间周期ΔRT内被收集，并在所述报告时间周期ΔRT的结束时，在所述包含一系列所述计量计数器差异消费值ΔCPT的报告内从所述目标数据集中器朝向所述设施仪表所关联的设施管理中心发送之前被储存在目标数据集中器的存储器中。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述消费值ΔCPT中的每个和该值ΔCPT涉及的设施仪表标识符Uid一起储存在所述存储器中，且所述消费值ΔCPT与和单个设施管理中心相关联的并由所述目标数据集中器处理的全部设施仪表相关。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述包含一系列所述计量计数器差异消费值ΔCPT的报告进一步包括基于根据不同时间段给出多个收费的至少一个收费表计算出的详细收费结算，所述收费表由目标数据集中器来处理并由设施管理中心来更新。5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，全部的所述消息或报告在发送之前借助于用于可靠性和完整性目的的签名和/或借助于加密/解密密钥来保护。6.根据权利要求5所述的方法，其中，分别由所述目标数据集中器或由所述设施管理中心所接收的签名的消息或报告仅仅在它们在接收时被认征装置标识为可靠时才被处理。7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：响应于所述设施仪表所发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·温格尔，C·莱布汉，
申请(专利权)人：纳格拉影像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH