适于连接到AMM系统的设备技术方案

本发明专利技术涉及连接到AMM类型的系统的设备，所述系统包含至少一个数据集中器(110)，所述至少一个数据集中器经由第一网络通过电力线通信(101)链接到被称为计量器的智能电力计量器(120)，每个数据集中器经由第二网络(102)连接到管理系统，并且用作所述计量器与所述管理系统之间的中继器。所述设备经由第三网络(104)连接到数据集中器，并且包含与第四网络(105A、105B)介接的至少一个通信接口(115A、115B)，所述第四网络允许连接到所述第四网络的至少一个装置与所述设备通信。以此方式，所述设备可以中继用于连接到所述第四网络的致动器类型的装置的命令，并且根据由连接到所述第四网络的传感器类型的装置提供给所述设备的数据向所述管理系统传输警报。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适于连接到AMM系统的设备本专利技术涉及适于连接到用于自动管理电力计量器读数的系统的设备、包含所述设备的通信系统、以及至少部分地由所述设备执行的方法。电力输送网络(诸如法国公共电力输送网路)的目的是远距离地运输大量电力。此类网络通常被称为高电压网络(HV网络)，因为它们输送电压大于50kV的电流。这些HV网络配备有用于管理这些网络的传感器和致动器。传感器例如是温度传感器、压力传感器和运动传感器，并且致动器例如是开关。被称为智能管理的此种管理特别地使得有可能在任何时间调整HV网络的电力生产和消耗，这特别地使得有可能节省能量并且避免网络中的任何故障。至于电力分配网络，这些网络旨在较短距离地运输电力，以用于供应本地消耗、而且用于连接许多低和中功率电力的生产者。这些网络通常被称为中或低电压网络(MV或LV网络)，因为它们输送电压分别在1kV与50kV之间的以及小于1kV的电流。这种类型网络的智能管理需求也正在显现，首先是为了更好地管理MV和LV网络的故障并实现能量节省，而且其次是为了更好地整合可再生能量的电力生产。目前，不存在如在HV网络中那样允许智能管理MV和LV网络的解决方案。然而，确实存在通信器件(特别是在LV网络中)，使得有可能将来自LV网络中的终端的信息传输到集中式单元。因此，用于AMM(自动计量管理)系统的电力线通信网络使用LV网络(物理网络)的基础架构来创建所谓的逻辑网络。在被称为PLC(电力线)网络的此类逻辑网络中，可以提及根据PRIME(电力线智能计量演进)规范的网络或根据ITU-T建议G.9903中规定的G3-PLC标准的网络。在PLC网络中，在被称为智能计量器的电力计量器与被称为数据集中器的装置之间建立通信，以便特别地允许由所述智能电力计量器自动远程读取电力消耗测量值。在下文中，每个智能电力计量器都被简称为计量器。多个数据集中器典型地地理学上部署在PLC网络中，以便分配众多计量器的远程管理负载。每个数据集中器本身连接到用于管理AMM系统的同一集中式单元，该集中式单元由与所述计量器连接的电力供应网络的操作者管理。如首字母缩略词AMM指示，用于AMM类型的系统的PLC网络旨在管理来自计量器的度量数据。因此，PLC网络不可能传输来自传感器的信息，也不可能控制致动器。随着物联网(IOT)的最近出现，出现了一种新型网络：具有低能耗的长距离无线网络(低功耗广域网络(LPWAN)。在这些LPWAN网络中，可以提及基于LoRa(长距离)(注册商标)技术的网络。基于LoRa技术的网络(在下文中被称为LoRa网络)使用称为LoRaWAN的协议。LoRa网络由通常放置在高点上的基站或网关构成，以便覆盖大的地理区域。网关能够检测由设备或终端(“端点”)在它们的区域中发送的消息，并将消息传输到将对它们进行处理的至少一个服务器(LoRa网络服务器(LNS))。在LoRa网络的常规功能中，希望向服务器传送消息(即，数据)的终端传送根据LoRaWAN协议的被称为上行链路帧的帧中的该消息。以广播模式传送上行链路帧。该上行链路帧由至少一个网关接收。已经接收到该帧的每个网关对其进行解码，并且在HTTP(超文本传输协议)请求中将该消息传送到服务器。如果多个网关已经接收到该帧，则服务器接收含有该消息的多个HTTP请求。然后，服务器必须在接收上行链路帧的网关中指定要用于中继对含在上行链路帧中的消息的响应的网关。将该响应从服务器传送到HTTP请求中指定的网关，然后以单播模式，在根据LoRaWAN协议的下行链路帧中将该响应从指定网关传送到终端。因此，看起来LoRa网络将是一种令人感兴趣的解决方案，其使用于管理LV网络的传感器和致动器能够与集中式单元通信。然而，已知LV网络非常精细地覆盖地域，对于诸如LoRa网络的LPWAN网络而言，情况并非如此。LV网络覆盖的某些区域没有被LPWAN网络覆盖。然而，在这些未被覆盖的区域中，从传感器和控制致动器传输信息也必须是可能的。此外，LoRa网络是由许多用户共享的公共网络。通过LoRa网络传送敏感数据(诸如允许管理LV网络的数据)可能会有风险。期望克服现有技术的这些缺陷。特别期望提出一种解决方案，其使集中式单元能够从位于LV网络的任何区域中的传感器接收信息和/或控制位于该区域中的致动器。还期望提供一种易于以低成本实施的解决方案。根据本专利技术的第一方面，本专利技术涉及适于连接到用于自动管理电力计量器读数的系统的设备，该系统被称为AMM系统，该AMM系统包含至少一个数据集中器，该至少一个数据集中器经由第一电力线网络附接到被称为计量器的智能电力计量器，每个数据集中器经由第二网络连接到包含管理实体的管理系统，并且用作所述计量器与该管理系统之间的中继器。该设备经由第三网络连接到被称为中继集中器的数据集中器，所述设备包含用于与第四网络通信的至少一个接口，所述第四网络使连接到所述第四网络的至少一个装置能够与该设备通信。所述设备能够从连接到该第四网络的一个或多个装置接收数据，以检查所接收的数据与取决于所传送的数据类型的预定标准一致，并且在所述数据不一致的情况下向包括在该管理系统中的管理服务器传送警报；以及能够中继由该管理服务器发送的、意图用于连接到该第四网络的装置的命令。以这种方式，该设备使得有可能受益于该AMM系统，以便向该管理服务器传输数据。根据一个实施例，该设备包含：用于与被称为LPWAN网络的具有低能耗的第一第四长距离网络通信的第一接口、和/或用于与第二第四有线网络通信的第二接口。根据本专利技术的第二方面，本专利技术涉及一种基于用于自动管理电力计量器读数的系统的通信系统，该系统被称为AMM系统，包含根据第一方面的至少一项设备。根据一个实施例，连接到第一或第二第四网络的每个装置是传感器或致动器。根据一个实施例，第二第四网络是RS485类型的网络，并且通过第二第四网络传送的每一数据项或命令在根据Modbus协议的帧中传送。根据一个实施例，通过LPWAN网络传送的每一数据项或命令在根据专有协议的帧中传送，该专有协议使用与LoRaWAN协议所使用的物理层相同的物理层以及专有应用层有效负载格式。通过使用专有协议，避免了共享网络(诸如LoRa网络)中固有的安全问题。根据一个实施例，专有有效负载格式包含：第一字段，该第一字段用于定义作为帧的目的地或者发送方所涉及的装置的类型；第二字段，该第二字段用于当帧意图用于致动器类型的装置时输送表示命令的值、当帧与传感器类型的装置交换时输送表示数据类型的值、或者输送表示接收确认的值；第三字段，该第三字段指示在帧的有效负载中存在多少数据字节；以及任选地，根据第三字段的值，一个或多个第四数据字段。根据一个实施例，该系统适于当装置要连接到所述LPWAN网络时执行连接过程。该连接过程包含：由所述装置以广播模式发送根据专有协议的连接请求；由所述系统中接收到所述请求的每项设备将所述请求中继到与该设备附接的中继集中器；由与中继该请求的一项设备附接的每个中继集中器将所述请求中继到管理实体；由管理实体在中继所述请求的多项设备中选择要与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于连接到用于自动管理电力计量器读数的系统的设备，所述系统被称为AMM系统，所述AMM系统包含至少一个数据集中器(110)，所述至少一个数据集中器经由第一电力线网络(101)附接到被称为计量器的智能电力计量器(120)，每个数据集中器经由第二网络(102)连接到包含管理实体(130)的管理系统，并且用作所述计量器与所述管理系统之间的中继器，其特征在于：/n所述设备经由第三网络(104)连接到被称为中继集中器的数据集中器，/n所述设备包含用于与第四网络(115A、115B)通信的至少一个接口(105A、105B)，所述第四网络使连接到所述第四网络的至少一个装置能够与所述设备通信，所述设备能够：/n从连接到所述第四网络的一个或多个装置接收数据，以检查所接收的所述数据是否与取决于所传送的数据的类型的预定标准一致，并且在所述数据不一致的情况下向包括在所述管理系统中的管理服务器(150)传送警报；以及，/n能够中继由所述管理服务器发送的且意图用于连接到所述第四网络的装置的命令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180517 FR 18541141.一种适于连接到用于自动管理电力计量器读数的系统的设备，所述系统被称为AMM系统，所述AMM系统包含至少一个数据集中器(110)，所述至少一个数据集中器经由第一电力线网络(101)附接到被称为计量器的智能电力计量器(120)，每个数据集中器经由第二网络(102)连接到包含管理实体(130)的管理系统，并且用作所述计量器与所述管理系统之间的中继器，其特征在于：
所述设备经由第三网络(104)连接到被称为中继集中器的数据集中器，
所述设备包含用于与第四网络(115A、115B)通信的至少一个接口(105A、105B)，所述第四网络使连接到所述第四网络的至少一个装置能够与所述设备通信，所述设备能够：
从连接到所述第四网络的一个或多个装置接收数据，以检查所接收的所述数据是否与取决于所传送的数据的类型的预定标准一致，并且在所述数据不一致的情况下向包括在所述管理系统中的管理服务器(150)传送警报；以及，
能够中继由所述管理服务器发送的且意图用于连接到所述第四网络的装置的命令。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包含：用于与被称为LPWAN网络的具有低能耗的第一第四长距离网络(105A)通信的第一接口(115A)、和/或用于与第二第四有线网络(105B)通信的第二接口(115B)。


3.一种通信系统，所述通信系统基于用于自动管理电力计量器读数的被称为AMM系统的系统，包含根据权利要求2所述的至少一项设备。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，连接到所述第一第四网络或所述第二第四网络的每个装置是传感器或致动器。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二第四网络是RS485类型的网络，并且通过所述第二第四网络传送的每一数据项或命令是在根据Modbus协议的帧中传送。


6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，通过所述LPWAN网络传送的每一数据项或命令是在根据专有协议的帧中传送，所述专有协议使用与LoRaWAN协议所使用的物理层相同的物理层以及专有应用层有效负载格式。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述专有有效负载格式包含：第一字段(33110)，所述第一字段用于定义作为所述帧的目的地或者发送方所涉及的装置的类型；第二字段(33111)，所述第二字段用于：当所述帧意图用于所述致动器类型的装置时输送表示命令的值、当所述帧与所述传感器类型的装置交换时输送表示数据类型的值、或者输送表示接收确认的值；第三字段(33112)，所述第三字段指示在所述帧的有效负载中存在多少数据字节；以及任选地，根据所述第三字段的值，一个或多个第四数据字段(33113)。


8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述系统适于当装置要连接到所述LPWAN网络时执行连接过程，所述连接过程包含：
由所述装置以广播模式发送(701)根据所述专有协议的连接请求；
由所述系统中接收到所述请求的每项设备将所述请求中继(702)到与所述设备附接的所述中继集中器；
由与中继所述请求的一项设备附接的每个中继集中器将所述请求中继(703)到所述管理实体；
由所述管理实体在中继所述请求的多项设备中选择(704)要与所述装置相关联的一项设备；
由所述管理实体经由与所选择的设备附接的所述中继集中器以及所选择的设备向所述装置传送(705、706、707、708)连接启用请求。


9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统适于当装置要通过所述第二第四网络连接到一项设备时执行连接过程，所述连接过程包含：
由所述设备创建表示要连接到所述第二第四网络的所述装置的虚拟装置；
由所述虚拟装置创建(701)根据所述专有协议的连接请求；
由所述设备经由与所述设备附接的所述中继集中器向所述管理实体传送(702、703、704)所述连接请求；
由所述管理实体经由与所述设备附接的中继集中器以及所述设备向所述虚拟装置传送(705、706、707、708)连接启用请求。


10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述系统适于执行用于向所述致动器类型的装置传送命令的过程，所述用于传送命令的过程包含：由所述管理服务器经由所述管理实体、附接到与所述致动器类型的所述装置相关联的所述设备的所述中继集中器、以及与所述致动器类型的所述装置相关联的所述设备向所述致动器类型的所述装置传送(801、802、803、804、805)命令。


11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述用于传送命令的过程进一步包含：由所述致动器类型的所述装置经由与所述致动器类型的所述装置相关联的所述设备、附接到与所述致动器类型的所述装置相关联的所述设备的所述中继集中器、以及所述管理实体向所述管理服务器传送所述命令的接收确认。


12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统适于执行数据传送过程，所述数据传送过程包含：对于传送数据的所述传感器类型的每个装置，
由所述传感器类型的所述装置向与所述传感器类型相关联的所述设备传送(903)根据所述专有协议的帧中的数据，在出现设备所接收到的数据不一致的情况下，经由与注意到所述不一致的所述设备附接的所述中继集中器向所述管理服务器传送所述警报。


13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在所述传感器类型的所述装置接收到由所述设备发送(901)的、请求传送所述数据的、根据所述专有协议的请求(902)之后，由所述传感器类型的所述装置向与所述传感器类型的所述装置相关联的所述设备传送根据所述专有协议的帧中的所述数据。


14.一种用于传输由连接到通信系统的设备执行的警报的方法，所述通信系统基于用于自动管理电力计量器读数的被称为AMM系统的系统，所述AMM系统包含至少一个数据集中器(110)，所述至少一个数据集中器经由第一电力线网络(101)附接到被称为计量器的智能电力计量器(120)，每个数据集中器经由第二网络(102)连接到包含管理实体(130)的管理系统，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·泰布尔，JP·勒卡彭，T·韦尔内特，
申请(专利权)人：萨基姆能源电信公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR