新型PLC组网结构和方法及相应的新型智能电表载波模块技术

本发明专利技术公开了一种新型PLC组网结构，包含：集中器；集中器载波模块，为一个CCO端，与所述集中器通信连接；至少一个新型智能电表载波模块，分别与所述集中器载波模块通信连接；每个所述的新型智能电表载波模块分别包含并行工作的STA单元以及Sub‑CCO单元；至少一个电表网络，分别对应连接各个新型智能电表载波模块；每个电表网络分别包含：若干普通智能电表单项载波模块以及若干智能电表，每个智能电表分别通信连接各个普通智能电表单项载波模块，每个普通智能电表单项载波模块分别具有STA功能。其优点是：实现在使用一个CCO端的情况下，通过配合增加Sub‑CCO工作模式逻辑的新型智能电表载波模块，来实现更多智能电表的接入。

New PLC network structure and method and corresponding new intelligent electric meter carrier module

The invention discloses a novel PLC network structure, including: concentrator; carrier concentrator module, a CCO terminal, a communication connection with the concentrator; at least one new type of smart meter carrier are respectively connected with the communication module, the carrier concentrator module; new smart meters each of the carrier module includes STA unit working in parallel and Sub CCO unit; at least one meter network, are respectively connected with each new smart meter carrier module respectively; each meter contains some common network: smart meter single carrier module and a number of smart meters, smart meters are each connected to each common communication smart meter single carrier module, each ordinary smart meter single carrier module respectively with STA function. Its advantages are: in the use of a CCO end of the case, add new smart meters carrier module Sub CCO mode logic through the cooperation, to achieve more access to smart meters.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网
，具体涉及一种新型PLC（PowerLineCommunication）组网结构和方法及相应的新型智能电表载波模块。
技术介绍
目前国家电网中智能电表已经普及，而作为负责传递终端电表（智能电表）以及管理终端（集中器）的信息的集中器载波模块也已大规模使用。当前载波模块多使用的是窄带技术，通信速率比较低在几十Kbps，无法满足国家电网日益提高的实时通信需求。HomePlugGreenPhy（宽带电力载波通信协议标准）是一种已广泛应用于国家电网中的宽带通信协议。按照该协议，电网应用中，管理终端（集中器）的本地载波模块称之为CCO端，它负责为接入普通智能电表单项载波模块分配TEIID（TerminalEquipmentID）。由于协议中规定TEI的字段为8个比特，所以在一个HomePlugGreenPhy网络中最多可以接入255个网络设备（注：TEI：0保留不用，TEI：1为CCO端自身），因此，实际应用中，在一个电网台区内一个CCO端可支持的智能电表数量最多只能达到254个，这导致现场往往需要增加CCO端的数量，来解决台区智能电表的组网全接入问题，如图1所示，为现有技术的PLC组网。综上，现有技术的电力线通信（PLC）组网对接入网络设备数量具有限制，需要提出一种在不增加集中器CCO端数量的条件下，也能实现大量智能电表的接入的技术方案，以达到简化软件复杂度，避免多个CCO端互相同步的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型PLC组网结构和方法及相应的新型智能电表载波模块，实现在使用一个CCO端的情况下，通过配合增加Sub-CCO工作模式逻辑的新型智能电表载波模块，将原纯STA逻辑变为Sub-CCO并行分时工作的双模逻辑，实现更多智能电表的接入，且最多可达64516个智能电表的接入。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种新型PLC组网结构，通过PLC以及HomePlugGreenPhy宽带通信协议进行通信连接，其特征是，包含：集中器；集中器载波模块，具有一个CCO端，与所述集中器通信连接；至少一个新型智能电表载波模块，分别与所述集中器载波模块通信连接；每个所述的新型智能电表载波模块分别包含并行工作的STA单元以及Sub-CCO单元；至少一个电表网络，分别对应连接各个新型智能电表载波模块；每个电表网络分别包含：若干普通智能电表单项载波模块以及若干智能电表，每个智能电表分别通信连接各个普通智能电表单项载波模块，每个普通智能电表单项载波模块分别具有STA功能；所述集中器载波模块、若干新型智能电表载波模块以及若干普通智能电表单项载波模块进行自主组网。上述的新型PLC组网结构，其中：所述集中器载波模块的个数为1个；所述新型智能电表载波模块的个数为1~254个；每个所述新型智能电表载波模块所对应的电表网络中普通智能电表单项载波模块以及智能电表的个数分别为1~254个。一种新型PLC组网结构的组网方法，其特征是，包含以下步骤：S1、集中器载波模块启动，进入集中器本地路由模块的工作模式；S2、新型智能电表载波模块启动，其通过STA单元加入集中器路由模块主网络，并获取主网络TEIID；S3、新型智能电表载波模块在获取主网络TEIID后，其Sub-CCO单元启动并等待各个普通智能电表单项载波模块加入，并为各个普通智能电表单项载波模块分配子网络SubTEIID；S4、新型智能电表载波模块通过其STA单元将各个智能电表的表号上传至集中器载波模块，完成组网。一种新型智能电表载波模块，其特征是，包含：并行工作的STA单元以及Sub-CCO单元。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：实现在使用一个CCO端的情况下，通过配合增加Sub-CCO工作模式逻辑的新型智能电表载波模块，即固件程序的增加将原纯STA逻辑变为STA与Sub-CCO并行分时工作的双模逻辑，来实现更多智能电表的接入，且最多可达64516个智能电表的接入。附图说明图1为现有技术的PLC组网的网络拓扑图；图2为本专利技术的新型PLC组网的网拓扑图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图2所示，一种新型PLC组网结构，通过PLC以及HomePlugGreenPhy宽带通信协议进行通信连接，其包含：集中器1；集中器载波模块2，为一个CCO端（也可称为路由模块），与所述集中器1通信连接；至少一个新型智能电表载波模块即图中的31或者31~3N，分别与所述集中器载波模块2通信连接；每个所述的新型智能电表载波模块分别包含并行工作的STA单元（也可称为STA单项单元）以及Sub-CCO单元（也可称为逻辑路由单元）；至少一个电表网络即图中的41或者41~4N，分别对应连接各个新型智能电表载波模块；每个电表网络分别包含：若干普通智能电表单项载波模块以及若干智能电表，每个智能电表分别通信连接各个普通智能电表单项载波模块，每个普通智能电表单项载波模块分别具有STA功能，即GreenPhy标准中规定的STA功能；所述集中器载波模块、若干新型智能电表载波模块以及若干普通智能电表单项载波模块根据GreenPhy协议进行自主组网，智能电表和集中器为设备终端1不参与。一个标准的电网传输过程为，与云端服务器通信连接的集中器1生成控制报文，并通过RS232总线传递到集中器载波模块2；集中器载波模块2将控制报文通过HomePlugGreenPhy协议，调制叠加到电力线PowerLine1376.2的载波上；远端的单项电表模块（即普通智能电表单项载波模块和新型智能电表载波模块）经过解调电力线的载波信号，将解析出的控制报文通过RS485总线传递到与之相连接的电表单元。根据上述新型PLC组网结构，可以看出，所述集中器载波模块的个数为1个；所述新型智能电表载波模块的个数为1~254个；每个所述新型智能电表载波模块所对应的电表网络中普通智能电表单项载波模块以及智能电表的个数分别为1~254个，最终可以实现最多254×254=64516的网络容量。实际应用过程中，技术人员根据需要增加对应数量的新型智能电表载波模块即可。本专利技术的整个组网过程是整个PLC的重要算法，其基本原理是，在HomeplugGreenPhy定义，集中器路由模块发送信标帧(Beacon)，普通智能电表单项载波模块收到后，发送连接请求帧(AssocReq)，集中器路由模块接收到后发生连接请求批准帧(AssocCnf)。本专利技术中的新型智能电表载波模块对普通智能电表单项载波模块而言也是CCO端，而其对于集中器路模块而言是普通模块。Beacon，AssocReq，AssocCnf在专利技术中的新型智能电表载波模块上都会发生。本专利技术还提出一种新型PLC组网结构的组网方法，包含以下步骤：S1、集中器载波模块启动，进入集中器本地路由模块的工作模式；S2、新型智能电表载波模块启动，其通过STA单元加入集中器路由模块主网络，并获取主网络TEIID；S3、新型智能电表载波模块在获取主网络TEIID后，其Sub-CCO单元启动并等待各个普通智能电表单项载波模块加入，并为各个普通智能电表单项载波模块分配子网络SubTEIID；S4、新型智能电表载波模块通过其STA单元将各个智能电表的表号上传至集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型PLC组网结构，通过PLC以及HomePlug GreenPhy宽带通信协议进行通信连接，其特征在于，包含：集中器（1）；集中器载波模块（2），具有一个CCO端，与所述集中器（1）通信连接；至少一个新型智能电表载波模块（31~3N），分别与所述集中器载波模块（2）通信连接；每个所述的新型智能电表载波模块分别包含并行工作的STA单元以及Sub‑CCO单元；至少一个电表网络，分别对应连接各个新型智能电表载波模块；每个电表网络分别包含：若干普通智能电表单项载波模块以及若干智能电表，每个智能电表分别通信连接各个普通智能电表单项载波模块，每个普通智能电表单项载波模块分别具有STA功能；所述集中器载波模块、若干新型智能电表载波模块以及若干普通智能电表单项载波模块进行自主组网。

【技术特征摘要】
1.一种新型PLC组网结构，通过PLC以及HomePlugGreenPhy宽带通信协议进行通信连接，其特征在于，包含：集中器（1）；集中器载波模块（2），具有一个CCO端，与所述集中器（1）通信连接；至少一个新型智能电表载波模块（31~3N），分别与所述集中器载波模块（2）通信连接；每个所述的新型智能电表载波模块分别包含并行工作的STA单元以及Sub-CCO单元；至少一个电表网络，分别对应连接各个新型智能电表载波模块；每个电表网络分别包含：若干普通智能电表单项载波模块以及若干智能电表，每个智能电表分别通信连接各个普通智能电表单项载波模块，每个普通智能电表单项载波模块分别具有STA功能；所述集中器载波模块、若干新型智能电表载波模块以及若干普通智能电表单项载波模块进行自主组网。2.如权利要求1所述的新型PLC组网结构，其特征在于：所述集中器载波模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志华，熊飞，唐智杰，
申请(专利权)人：重庆物奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50