本发明专利技术涉及一种基于IPv6的用电信息采集系统及其方法，所述系统包括智能量测设备、智能采集路由器、采集主站；所述采集主站通过智能采集路由器与智能量测设备端到端通信；所述本地网络中智能量测设备间端到端的通信。所述方法包括(1)智能采集路由器采集主站下发控制指令；(2)智能采集路由器向智能量测设备转发控制指令；(3)智能电表获取控制指令并采集数据后返回至智能采集路由器；(4)智能采集路由器选择路由模式；(5)智能采集路由器汇集和存储量测数据；(6)智能采集路由器向采集主站转发量测数据。
【技术实现步骤摘要】
—种基于IPv6的用电信息采集系统及其方法
本专利技术涉及一种用电信息采集系统，具体讲涉及。
技术介绍
现有的用电信息采集系统，包括主站、分站、智能电表以及它们之间的通信网络。其中分站主要包括采集器和集中器。分层系统网络中，本地网络(LAN)连接智能电表和集中器，而集中器则通过广域网(WAN)和主站相连。主站通常按省或某一地区进行集中部署，主站系统与集中器通信获取智能电表(采集任务)，集中器采集数据的采集过程。这个过程中，集中器上行和下行的通信都需要经过集中器中的应用程序解析电力专用规约。广域网常见的通信方式为电力光纤专网或2G/3G公共通信网络。本地网络常见的通信方式为基于有线连接的总线通信、低压电力线载波通信(PLC)及微功率无线射频网络等。目前，典型的用电信息采集系统，大多是采用上述体系。 由于不同厂商生产的智能电表、集中器等设备上采用的通信模块在物理层、数据链路层等并未遵循统一的规范和标准，导致模块之间不具备兼容性和互换性，由此导致设备升级、维护和更换等方面成本高；扩展性不好，既不能支持当前智能电网中用户侧分布式发电及储能、电动汽车充电等新业务，也无法与未来泛在的物联网融为一体；主站系统对通信网络监管并不独立于采集业务，功能薄弱，在智能元件网络状态管理、网络故障探测、设备资产管理及网络信息安全认证、监管和流量控制等方面缺乏良好监管。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术用一种新的基于IPv6的具有路由、交换等功能的智能采集路由器代替现有的集中器。该设备可以在智能电表(或其它智能量测设备)与采集主站之间构建一个支持IPv6的标准化的端到端的采集量测网络。在智能电表、传感器等智能量测设备上使用具有IPv6功能的即插即用电力通信模块，具有独立的IP地址，可作为网元被网络管理单元所管理。采集主站部分增加独立于采集业务的采集网络管理单元，实现对全网设备状态、故障监测及Qos等功能。采用全IP化的采集网络，不仅实现了采集主站系统与智能电表之间的端到端通信，而且在本地网络中的各种智能设备也可以进行端到端的通信，实现了本地设备之间的互操作性。 本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的: 一种基于IPv6的用电信息采集系统，其改进之处在于，所述系统包括智能量测设备、智能采集路由器、采集主站； 所述采集主站包括用电信息采集处理模块和网络管理模块； 所述智能量测设备包括具有IPv6即插即用电力通信模块的智能量测设备，其包括智能电表、传感器和其它用户侧计量装置； 所述智能采集路由器包括集中器和路由器； 所述采集主站通过智能采集路由器与智能量测设备端到端通信； 所述本地网络中智能量测设备间端到端的通信。 优选的，所述用电信息采集处理模块包括自动数据采集单元、采集数据管理单元和闻级应用； 所述网络管理模块包括采集网络管理单元。 进一步地，所述采集网络管理单元，用于对网络通信设备构成的大规模IPv6/IPv4端点的广域异构通信网络实行设备状态监测、QoS、流量控制、远程配置、软件版本管理及安全认证流程的控制。 优选的，所述系统电力通信模块包括独立的IPv6地址，该地址支持从网络自动获取和人工指定，以用于模块与模块之间以及模块与智能采集路由器之间的本地网络通信； 所述本地网络通信介质包括电力线载波、电力线宽带、塔式或网格状无线射频网络。 优选的，所述电力通信模块包括路由模式和终端模式； 在终端模式下，电力通信模块藉由智能采集路由器与采集主站的端对端通信，只对本地节点的报文进行收、发处理； 在路由模式下，电力通信模块支持本地节点的报文收发和支持对收到的其它节点的报文进行转发。 6、如权利要求1所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述智能采集路由器在路由器模式下，在网络层和数据链路层完成IPv6报文的相互转换并转发；和集中器模式下通过内置的电力通信协议周期采集和存储。 本专利技术基于另一目的提供的一种基于IPv6的用电信息采集方法，其改进之处在于，所述方法包括 (I)智能采集路由器采集主站下发控制指令； (2)智能采集路由器向智能量测设备转发控制指令； (3)智能电表获取控制指令并采集数据后返回至智能采集路由器； (4)智能采集路由器选择路由模式； (5)智能采集路由器汇集和存储量测数据； (6)智能采集路由器向采集主站转发量测数据。 优选的，所述步骤(I)包括采集主站发送信息采集指令并由广域网进行传输，智能采集路由器从广域网络侧接受下发的控制指令。 优选的，所述步骤(2)中智能量测设备为具有IPv6即插即用电力通信模块的智能量测设备，其包括智能电表、传感器和其它用计量装置。 优选的，所述步骤(2)包括智能采集路由器将采集的设备标识和控制信息通过本地网络转发给智能量测设备。 优选的，所述步骤(3)包括智能量测设备通过该电力通信模块接收智能采集路由器发送的设备标识和控制信息，按照预设置的抄表下行协议获取的采集数据，并通过本地网络返回给智能采集路由器。 优选的，所述步骤(4)包括智能采集路由器选择通信模式，用路由器通信模式进入步骤出)；用集中器通信模式进入步骤(5)。 优选的，所述步骤(5)包括在集中器模式下，内置电力通信协议周期采集和存储，在下行信道通信不稳定的情况下，智能电表自动抄收，先将采集数据本地缓存，等待采集主站的召测或自动上报。 与现有技术比，本专利技术的有益效果为: (I) IP化的端到端基础通信架构可以解决目前电力通信模块多种标准和专有协议带来的兼容性和互换性差的问题，降低了采集系统的维护成本； (2)本地通信具备良好的扩展性，电力通信模块可支持多种智能设备接入，同时模块之间的互联互通可更好地满足电力公司开展用户侧需求响应及各种增值服务的新需求； (3)采集主站的采集网络管理单元增强了当前缺失或被弱化的电力通信网络管理模块能力，并提高了采集网络的安装、调试、运行、维护和管理效率。 【附图说明】 图1为本专利技术提供的一种基于IPv6的用电信息采集系统的物理架构示意图。 图2为本专利技术提供的一种基于IPv6的用电信息采集系统电力通信模块工作模式示意图。 图3为本专利技术提供的IPv6智能采集路由器通信模式示意图。 图4为本专利技术提供的一种基于IPv6的用电信息采集方法流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。 如图1所示，本专利技术一种基于IPv6的用电信息采集系统，包括智能量测设备、智能采集路由器、采集主站及它们之间的全IP化通信网络。 智能量测设备包含了支持IPv6的即插即用电力通信模块，用于模块与模块之间以及模块与智能采集路由器之间进行本地网络通信。每个电力通信模块拥有一个独立的IPv6地址，地址支持自动从网络获取和人工指定。本地网络可选用的通信介质包括电力线载波、电力线宽带、塔式或网格状无线射频网络等。根据安装地的实际条件或其他需求，如充分利用已有的基础设施、网络吞吐量或者SLA需求等，可以因地制宜地选择最高效和最低成本的通信介质。 电力通信模块是一种具有独立的IP地址的、安装在采集网络中海量的智能电表或其他智能量测设备上的电力通信模块。该电力通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述系统包括智能量测设备、智能采集路由器、采集主站；所述采集主站包括用电信息采集处理模块和网络管理模块；所述智能量测设备包括具有IPv6即插即用电力通信模块的智能量测设备，其包括智能电表、传感器和其它用户侧计量装置；所述智能采集路由器包括集中器和路由器；所述采集主站通过智能采集路由器与智能量测设备端到端通信；所述本地网络中智能量测设备间端到端的通信。
【技术特征摘要】
1.一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述系统包括智能量测设备、智能采集路由器、采集主站； 所述采集主站包括用电信息采集处理模块和网络管理模块； 所述智能量测设备包括具有IPv6即插即用电力通信模块的智能量测设备，其包括智能电表、传感器和其它用户侧计量装置； 所述智能采集路由器包括集中器和路由器； 所述采集主站通过智能采集路由器与智能量测设备端到端通信； 所述本地网络中智能量测设备间端到端的通信。2.如权利要求1所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述用电信息采集处理模块包括自动数据采集单元、采集数据管理单元和高级应用； 所述网络管理模块包括采集网络管理单元。3.如权利要求2所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述采集网络管理单元，用于对网络通信设备构成的大规模IPv6/IPv4端点的广域异构通信网络实行设备状态监测、QoS、流量控制、远程配置、软件版本管理及安全认证流程的控制。4.如权利要求1所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述系统电力通信模块包括独立的IPv6地址，该地址支持从网络自动获取和人工指定，以用于模块与模块之间以及模块与智能采集路由器之间的本地网络通信； 所述本地网络通信介质包括电力线载波、电力线宽带、塔式或网格状无线射频网络。5.如权利要求1所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述电力通信模块包括路由模式和终端模式； 在终端模式下，电力通信模块藉由智能采集路由器与采集主站的端对端通信，只对本地节点的报文进行收、发处理； 在路由模式下，电力通信模块支持本地节点的报文收发和支持对收到的其它节点的报文进行转发。6.如权利要求1所述的一种基于IPv6的用电信息采集系统，其特征在于，所述智能采集路由器在路由器模式下，在网络层和数据链路层完成IPv6报文的相互转换并...
【专利技术属性】
技术研发人员：栾文鹏，徐大青，雷鸣，张展国，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，许继集团有限公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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