一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法，当主节点需要抄读各从节点相同信息或主节点需要定时向从节点抄取报文时，由各从节点本体与该从节点载波模块先完成信息的传输，再由各从节点向其父节点主动报文，从而减少了载波集抄时从节点本体与从节点载波模块之间的通讯时间和各节点载波模块之间的通讯时间，提高了电力线载波集抄系统集抄效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力线载波通信系统领域，具体涉及一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法。
技术介绍
作为智能电网通信技术的一个重要分支，电力线载波通信(PLC)技术利用现有广泛分布的配电网络作为传输媒介，具有覆盖范围广、无需重新布线、投资少、建设速度快等优势，因此，电力线载波通信有着良好的社会效益和经济效益。随着国家智能电网的逐步建立，电力线载波通信技术在电能及各种能源计量领域已得到广泛的应用。目前的电力线载波集抄系统主要采用主从架构来设计，也即由一个主节点和多个从节点构成。具体实现信息传输，需由主节点向某一从节点发出控制命令，从节点发出应答信息(从节点根据命令类型确定是否回复)。如果主节点无法将信息直接传输到指定的从节点，将由其它的从节点或路由节点接收并转发，直致指定从节点收到；从节点的应答信息的传输过程与此类似。以图1的电力线载波集抄系统组网示意图为例进行说明，当主节点0抄读从节点5时，当主节点0与从节点1进行载波通信时，从节点1和从节点4以下的网络都是空闲；当从节点1与从节点5进行载波通信时，从节点7和从节点4以下的网络都是空闲；当从节点5与从节点1进行载波通信时，从节点7和从节点4以下的网络都是空闲，且从节点1以上的网络也是空闲；当从节点1与从节点0进行载波通信时，从节点7和从节点4以下的网络都是空闲。由此，可见目前这种信息传送方式，通信网络的利用率相对较低。这里，主节点可以是集中器，路由节点或从节点可以是智能电表。电力线载波集抄系统中主节点与从节点之间通信的最简单框图如下图2所示。主节点抄读从节点信息的数据传输分为下行和上行两个过程：下行数据传输流程：主节点本体→主节点载波模块→从节点载波模块→从节点本体；上行数据传输流程：从节点本体→从节点载波模块→主节点载波模块→主节点本体。目前主节点本体与载波模块的通信速率普遍采用9600bps；从节点本体与载波模块的通信速率普遍采用2400bps；载波通信速率一般采用几十到几百Kbps，我们在下例中选用20Kbps。根据图2中模块之间的通信速率，计算传输1个字节和传输500个字节所需的时间，结果如下表：T1(ms)T2(ms)T3(ms)1个字节1.1460.403.33500个字节572.912002291.67如果主节点无法将数据直接传送到指定的从节点，需要由其它路由节点接收并转发，直至指定从节点接收到。目前相关规范中规定中继级数最多只能7级，也即上述第2点的T2传输时间最大可达8*200ms。由此可知，主节点抄读从节点数据的通信时间主要消耗在T2、T3阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法，以减少载波集抄时从节点本体与从节点载波模块之间的通讯时间和各节点载波模块之间的通讯时间，从而提高集抄效率。为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法，当主节点需要抄读各从节点相同信息时，按以下流程进行：步骤一：主节点的本体向主节点的载波模块发送抄读各从节点某信息的命令；步骤二：主节点的载波模块应判断是否保存有各从节点上述信息：步骤二之一：如主节点的载波模块已经保存有各从节点上述信息，则主节点的载波模块向主节点的本体发送各从节点上述信息，主节点的本体接收到各从节点上述信息后，流程结束；步骤二之二：如主节点的载波模块未保存有各从节点上述信息，则主节点的载波模块以广播方式通知各从节点的载波模块主节点需要抄读上述信息的命令；步骤三：接收到命令的从节点的载波模块应判断是否已经转发该命令：步骤三之一：如该从节点不是路由节点，则不再转发并转至步骤四；步骤三之二：如该从节点是路由节点，则应以广播方式转发该命令，并转入步骤四；步骤四：接收到命令的从节点的载波模块向该从节点的本体发送读取信息的命令；步骤五：从节点的本体接收到载波模块发出的命令后，向载波模块报送信息；步骤六：从节点载波模块接收到本体发送的信息后，需要作出以下判断：步骤六之一：如该从节点不是路由节点，则该从节点的载波模块向该从节点父节点的载波模块报送该从节点的信息；步骤六之二：如该从节点是路由节点，则系统设定一个或一个以上的时间间隔，从节点载波模块接收到本体发送的信息后经过第一个时间间隔，该路由节点的载波模块将已经收到的子节点信息与该路由节点自身信息打包后报送该路由节点父节点的载波模块；之后每经过一个时间间隔，需要判断相比上一个时间间隔节点是否收到新的子节点信息：步骤六之二之一：如在本时间间隔内没有新的子节点信息，则不报送；步骤六之二之二：如在本时间间隔内收到了新的子节点信息，则该路由节点的载波模块向该路由节点父节点的载波模块报送新收到的子节点信息；步骤七：收到子节点载波模块报送信息的父节点载波模块向该子节点载波模块作出应答；步骤八：主节点广播命令后经过一段人为设定的时间间隔，主节点的本体向主节点的载波模块按组网顺序逐一发送读取某一从节点信息的命令直至所有从节点信息均被主节点本体读取后，流程结束；步骤九：主节点的载波模块收到主节点本体发出的读取某一从节点信息的命令后，需要作出以下判断：步骤九之一：如主节点的载波模块存有该从节点信息，则主节点的载波模块向主节点的本体报送该从节点信息，并转至步骤八；步骤九之二：如主节点的载波模块未存有该从节点信息，则主节点载波模块逐一向其所属的子节点的载波模块发送读取该从节点信息的命令：步骤九之二之一：如该从节点为主节点的子节点，则该从节点载波模块接收到命令后向主节点载波模块报送该从节点信息，主节点载波模块收到该从节点信息后作出应答并至转步骤九之一；步骤九之二之二：如该从节点非主节点的子节点，则由路由节点载波模块逐层接收并转发此命令，直至该从节点载波模块接收到此命令逐层报送该从节点信息，接收到该从节点信息的各路由节点载波模块均应作出应答，直至主节点载波模块接收到该从节点信息后作出应答并至转步骤九之一；当主节点需要定时向从节点抄取报文时，按以下流程进行：步骤十：在规定的时间到达时，所有的从节点的载波模块向该从节点的本体发送读取信息的命令；步骤十一：转至步骤五至步骤七；步骤十二：在规定的时间到达后经过一段人为设定的时间间隔，主节点的本体向主节点的载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法，其特征是：当主节点需要抄读各从节点相同信息时，按以下流程进行：步骤一：主节点的本体向主节点的载波模块发送抄读各从节点某信息的命令；步骤二：主节点的载波模块应判断是否保存有各从节点上述信息：步骤二之一：如主节点的载波模块已经保存有各从节点上述信息，则主节点的载波模块向主节点的本体发送各从节点上述信息，主节点的本体接收到各从节点上述信息后，流程结束；步骤二之二：如主节点的载波模块未保存有各从节点上述信息，则主节点的载波模块以广播方式通知各从节点的载波模块主节点需要抄读上述信息的命令；步骤三：接收到命令的从节点的载波模块应判断是否已经转发该命令：步骤三之一：如该从节点不是路由节点，则不再转发并转至步骤四；步骤三之二：如该从节点是路由节点，则应以广播方式转发该命令，并转入步骤四；步骤四：接收到命令的从节点的载波模块向该从节点的本体发送读取信息的命令；步骤五：从节点的本体接收到载波模块发出的命令后，向载波模块报送信息；步骤六：从节点载波模块接收到本体发送的信息后，需要作出以下判断：步骤六之一：如该从节点不是路由节点，则该从节点的载波模块向该从节点父节点的载波模块报送该从节点的信息；步骤六之二：如该从节点是路由节点，则系统设定一个或一个以上的时间间隔，从节点载波模块接收到本体发送的信息后经过第一个时间间隔，该路由节点的载波模块将已经收到的子节点信息与该路由节点自身信息打包后报送该路由节点父节点的载波模块；之后每经过一个时间间隔，需要判断相比上一个时间间隔节点是否收到新的子节点信息：步骤六之二之一：如在本时间间隔内没有新的子节点信息，则不报送；步骤六之二之二：如在本时间间隔内收到了新的子节点信息，则该路由节点的载波模块向该路由节点父节点的载波模块报送新收到的子节点信息；步骤七：收到子节点载波模块报送信息的父节点载波模块向该子节点载波模块作出应答；步骤八：主节点广播命令后经过一段人为设定的时间间隔，主节点的本体向主节点的载波模块按组网顺序逐一发送读取某一从节点信息的命令直至所有从节点信息均被主节点本体读取后，流程结束；步骤九：主节点的载波模块收到主节点本体发出的读取某一从节点信息的命令后，需要作出以下判断：步骤九之一：如主节点的载波模块存有该从节点信息，则主节点的载波模块向主节点的本体报送该从节点信息，并转至步骤八；步骤九之二：如主节点的载波模块未存有该从节点信息，则主节点载波模块逐一向其所属的子节点的载波模块发送读取该从节点信息的命令：步骤九之二之一：如该从节点为主节点的子节点，则该从节点载波模块接收到命令后向主节点载波模块报送该从节点信息，主节点载波模块收到该从节点信息后作出应答并至转步骤九之一；步骤九之二之二：如该从节点非主节点的子节点，则由路由节点载波模块逐层接收并转发此命令，直至该从节点载波模块接收到此命令逐层报送该从节点信息，接收到该从节点信息的各路由节点载波模块均应作出应答，直至主节点载波模块接收到该从节点信息后作出应答并至转步骤九之一；当主节点需要定时向从节点抄取报文时，按以下流程进行：步骤十：在规定的时间到达时，所有的从节点的载波模块向该从节点的本体发送读取信息的命令；步骤十一：转至步骤五至步骤七；步骤十二：在规定的时间到达后经过一段人为设定的时间间隔，主节点的本体向主节点的载波模块按组网顺序逐一发送读取某一从节点信息的命令直至所有从节点信息均被主节点本体读取后，流程结束；步骤十三：主节点的载波模块收到主节点本体发出的读取某一从节点信息的命令后，需要作出以下判断：步骤十三之一：如主节点的载波模块存有该从节点信息，则主节点的载波模块向主节点的本体报送该从节点信息，并转至步骤十二；步骤十三之二：如主节点的载波模块未存有该从节点信息，则主节点载波模块逐一向其所属的子节点的载波模块发送读取该从节点信息的命令：步骤十三之二之一：如该从节点为主节点的子节点，则该从节点载波模块接收到命令后向主节点载波模块报送该从节点信息，主节点载波模块收到该从节点信息后作出应答并转至步骤十三之一；步骤十三之二之二：如该从节点非主节点的子节点，则由路由节点载波模块逐层接收并转发此命令，直至该从节点载波模块接收到此命令并逐层报送该从节点信息，接收到该从节点信息的各路由节点载波模块均应作出应答，直至主节点载波模块接收到该从节点信息后作出应答并转至步骤十三之一。...

【技术特征摘要】
1.一种提高电力线载波集抄系统集抄效率的方法，其特征是：
当主节点需要抄读各从节点相同信息时，按以下流程进行：
步骤一：主节点的本体向主节点的载波模块发送抄读各从节点某
信息的命令；
步骤二：主节点的载波模块应判断是否保存有各从节点上述信息：
步骤二之一：如主节点的载波模块已经保存有各从节点
上述信息，则主节点的载波模块向主节点的本体发送各
从节点上述信息，主节点的本体接收到各从节点上述信
息后，流程结束；
步骤二之二：如主节点的载波模块未保存有各从节点上
述信息，则主节点的载波模块以广播方式通知各从节点
的载波模块主节点需要抄读上述信息的命令；
步骤三：接收到命令的从节点的载波模块应判断是否已经转发该
命令：
步骤三之一：如该从节点不是路由节点，则不再转发并
转至步骤四；
步骤三之二：如该从节点是路由节点，则应以广播方式
转发该命令，并转入步骤四；
步骤四：接收到命令的从节点的载波模块向该从节点的本体发送

\t读取信息的命令；
步骤五：从节点的本体接收到载波模块发出的命令后，向载波模
块报送信息；
步骤六：从节点载波模块接收到本体发送的信息后，需要作出以
下判断：
步骤六之一：如该从节点不是路由节点，则该从节点的
载波模块向该从节点父节点的载波模块报送该从节点的
信息；
步骤六之二：如该从节点是路由节点，则系统设定一个
或一个以上的时间间隔，从节点载波模块接收到本体发
送的信息后经过第一个时间间隔，该路由节点的载波模
块将已经收到的子节点信息与该路由节点自身信息打包
后报送该路由节点父节点的载波模块；之后每经过一个
时间间隔，需要判断相比上一个时间间隔节点是否收到
新的子节点信息：
步骤六之二之一：如在本时间间隔内没有新
的子节点信息，则不报送；
步骤六之二之二：如在本时间间隔内收到了
新的子节点信息，则该路由节点的载波模块
向该路由节点父节点的载波模块报送新收
到的子节点信息；
步骤七：收到子节点载波模块报送信息的父节点载波模块向该子
节点载波模块作出应答；
步骤八：主节点广播命令后经过一段人为设定的时间间隔，主节
点的本体向主节点的载波模块按组网顺序逐一发送读取
某一从节点信息的命令直至所有从节点信息均被主节点
本体读取后，流程结束；
步骤九：主节点的载波模块收到主节点本体发出的读取某一从节
点信息的命令后，需要作出以下判断：
步骤九之一：如主节点的载波模块存有该从节...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽文，陈跃发，
申请(专利权)人：厦门中天微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35