一种用电信息采集系统的数据采集方法技术方案

本发明专利技术一种用电信息采集系统的数据采集方法，用于用电信息采集系统本地网络，该本地网络包括能源路由器和能源控制器，所述本地网络为半双工通信网络，所述数据采集方法具体为，所述能源控制器为每个能源路由器分别定制数据需求，每个所述能源路由器根据数据需求，主动将数据上报能源控制器；所述能源控制器基于具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制实现数据自动汇集，所述数据采集方法还包括采用基于分布式结构的用电数据上传策略进行数据上传。与现有技术相比，本发明专利技术数据采集方法具有稳定性高、响应速度快和高效的优点。

A data acquisition method of power consumption information acquisition system

【技术实现步骤摘要】
一种用电信息采集系统的数据采集方法
本专利技术涉及用电信息采集系统领域，尤其是涉及一种用电信息采集系统的数据采集方法。
技术介绍
用电信息采集系统一般采用主站、采集终端、智能电能表三级结构，主站负责全网信息的采集和处理，采集终端负责台区信息的采集和处理，智能电能表生成各类数据等待抄读。采集终端和智能电能表构建了采集系统本地通信网络，其结构一般为总线型或星型，采用服务器/客户机模式的半双工通信，传统的数据采集一般由采集终端发起，对每只智能电能表按数据项进行逐条抄读。这种采集方式对通信信道的占用率很高，尤其是在智能电能表尚未生成当前抄读数据的时候，当台区用户数量较多时，采集终端在规定的时间内无法完成所有智能电能表的轮询，导致采集成功率下降，大量无效抄读造成信道资源的极大浪费。为支撑客户侧泛在电力物联网应用，新一代智能电能表(能源路由器)、新一代采集终端(能源控制器)均采用模块化设计理念，支持更加灵活的数据传输和管理方式，允许更多的末端设备泛在接入，将来可能将各专业的监测、传感设备都接入系统，这对设备运行管理带来了极大的麻烦，并使得客户侧泛在电力物联网对通信性能的要求明显提高，现有的采集方式很难满足全量数据采集对数据质量的需求，需要系统本地通信采用更加高效、实时的通信方式以适应不同信息采集需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种稳定性高、响应速度快、高效的用电信息采集系统的数据采集方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用电信息采集系统的数据采集方法，用于用电信息采集系统本地网络，该本地网络包括能源路由器和能源控制器，所述本地网络为半双工通信网络，所述数据采集方法具体为，所述能源控制器为每个能源路由器分别定制数据需求，每个所述能源路由器根据数据需求，主动将数据上报能源控制器；所述能源控制器基于具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制实现数据自动汇集。进一步地，所述具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制，为基于服务质量等级的DCF机制，每个所述能源路由器上均预先设定有服务质量等级。进一步地，所述基于服务质量等级的DCF机制具体为，若DCF机制检测到数据碰撞，则优先获取服务质量等级较高的能源路由器上传的用电数据。进一步地，所述能源路由器将用电数据划分为数据块进行上传，所述数据块的长度小于预设的数据包长度值。由于数据包的长度是影响系统是否采用基本模式还是RTS/CTS模式的重要因素，因此能源路由器将用电数据划分为数据块，达到控制用电信息采集系统运行模式的目的。进一步地，所述能源路由器将用电数据压缩后上传，减小对通信信道空间的占用。进一步地，所述数据采集方法还包括采用基于分布式结构的用电数据上传策略进行数据采集。进一步地，所述基于分布式结构的用电数据上传策略具体为，能源控制器将数据需求预先下发给中央协调器，中央协调器记录相关信息并将数据需求通过广播下发给站点，由站点按照时钟定时对能源路由器进行用电数据采集，并存储在站点中，同时站点根据上报周期定时将存储的用电数据上报给中央协调器，能源控制器读取中央协调器中的用电数据。进一步地，所述能源控制器根据各个所述能源路由器的性能，为各个所述能源路由器定制数据需求。进一步地，所述能源控制器基于分布式任务的管理策略发布任务需求，协调能源控制器对应低的各应用服务器的负载。进一步地，所述本地网络还包括边缘计算节点和中间节点，所述边缘计算节点用以连接能源路由器，具有网络通信、数据处理和数据存储的功能，所述中间节点用以作为本地通信网络的中继，具有网络通信的功能。为适应新一代智能电表的能源路由器参与电网调节的需要，通过选择合适的节点作为边缘计算节点，分担能源控制器的任务，有利于减低流量的平均端到端延迟。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术基于具有载波侦听、冲突避让，以及服务质量等级的信道竞争机制实现数据自动汇集，能够有效减少通信信道占用，为重要数据实时传输或主动上报提供了宝贵的信道资源，提升了重要数据上报的实时性，为管理和运行决策提供有价值的信息。如停电信息主动上报可以支撑配网故障主动抢修，减少用户停电时间，缩小停电范围。(2)本专利技术采用采集任务分布式执行和优化调度策略，由各中央协调器和站点先执行采集任务，分担能源控制器的任务处理，相比现在全部任务由能源控制器发起的执行模式，能够极大的提高采集任务的执行效率，降低采集终端资源消耗，能够支撑更多深化应用功能的开展，更好的实现需求侧响应、双向互动等业务应用，支撑客户侧泛在电力物联网生态圈建设。(3)本专利技术将能源路由器将用电数据划分为数据块进行上传，达到控制用电信息采集系统运行模式的目的，提高用电信息采集系统进行数据采集的稳定性。(4)本专利技术能源控制器根据各个能源路由器的性能，为各个能源路由器定制数据需求，基于分布式任务的管理策略发布任务需求，保证能源控制器对应的各应用服务器以及每个能源路由器均处于一个较好的负载状态，以此来提高系统的整体负载能力、资源利用率和响应速度，以及用户的满意程度。(5)本专利技术本地网络还包括边缘计算节点和中间节点，边缘计算节点具有数据处理和数据存储的功能，用以分担能源控制器的任务，中间节点用以作为本地通信网络的中继，适应新一代智能电表的能源路由器参与电网调节的需要，分担能源控制器的任务，降低流量的平均端到端的延迟，从而提高数据采集的响应速度。附图说明图1为本专利技术用电信息采集系统的数据采集方法的流程示意图；图2为本专利技术包含边缘计算节点和中间节点的本地网络结构示意图；图3为本专利技术包含边缘计算节点和中间节点的本地网络步骤示意图，图中的①、②、③和④为网络通信的先后顺序。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示本实施例为一种用电信息采集系统的数据采集方法，用于用电信息采集系统本地网络，该本地网络包括能源路由器和能源控制器，本地网络为半双工通信网络，数据采集方法具体为，能源控制器为每个能源路由器分别定制数据需求，每个能源路由器根据数据需求，主动将数据上报能源控制器；能源控制器基于具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制实现数据自动汇集。下面对本实施例一种用电信息采集系统的数据采集方法进行具体描述：本实施例一种用电信息采集系统的数据采集方法包括任务生成阶段、数据上传阶段和数据自动汇集阶段。1、任务生成阶段能源控制器基于分布式任务的管理策略生成任务需求，并根据各个能源路由器的性能，为每个能源路由器分别定制数据需求。本实施例中分布式任务的管理策略采用如公开号为CN105139130A的专利技术公开的一种适用于电力系统分布式任务的管理方法，生成分布式任务需求。2、数据上传阶段采用基于分布式结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用电信息采集系统的数据采集方法，用于用电信息采集系统本地网络，该本地网络包括能源路由器和能源控制器，所述本地网络为半双工通信网络，其特征在于，所述数据采集方法具体为，所述能源控制器为每个能源路由器分别定制数据需求，每个所述能源路由器根据数据需求，主动将数据上报能源控制器；所述能源控制器基于具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制实现数据自动汇集。/n

【技术特征摘要】
1.一种用电信息采集系统的数据采集方法，用于用电信息采集系统本地网络，该本地网络包括能源路由器和能源控制器，所述本地网络为半双工通信网络，其特征在于，所述数据采集方法具体为，所述能源控制器为每个能源路由器分别定制数据需求，每个所述能源路由器根据数据需求，主动将数据上报能源控制器；所述能源控制器基于具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制实现数据自动汇集。


2.根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统的数据采集方法，其特征在于，所述具有载波侦听、冲突避让的信道竞争机制，为基于服务质量等级的DCF机制，每个所述能源路由器上均预先设定有服务质量等级。


3.根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统的数据采集方法，其特征在于，所述基于服务质量等级的DCF机制具体为，若DCF机制检测到数据碰撞，则优先获取服务质量等级较高的能源路由器上传的用电数据。


4.根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统的数据采集方法，其特征在于，所述能源路由器将用电数据划分为数据块进行上传，所述数据块的长度小于预设的数据包长度值。


5.根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统的数据采集方法，其特征在于，所述能源路由器将用电数据压缩后上传。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新刚，朱彬若，张垠，赵舫，陈金涛，朱文君，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31