用于从一组电表收集信息的方法技术

一种数据集中器(10)在电力线通信网络(1)中从电表(200，301，400)进行收集。所述电表(200，301，400)分布在多个类别中并且根据在所述电力线通信网络中引发冲突的整体风险在每个类别中进行排序。当所述数据集中器(10)寻求(315)寻址要与当前正在寻址的电表并行寻址的另一个电表时，所述数据集中器(10)寻求使并行寻址的电表数量最大化，从而按照对所述类别的排序以及根据整体冲突风险进行的排序对所述电表进行优先级排序。这个其它电表必须表现出与当前正在寻址的所述电表中的每个电表的冲突风险低于预定义阈值。突风险低于预定义阈值。突风险低于预定义阈值。

【技术实现步骤摘要】
用于从一组电表收集信息的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于收集由通过供电网络与数据集中器连接的一组电表保存的信息的方法，所述电表借助于电力线通信(PLC)与所述数据集中器进行通信。

技术介绍

[0002]正在开发电力线通信，特别是在供电网络中的自动仪表管理AMM(automatic management of meters AMM)(代表“自动仪表管理(automated meter management)”)的背景下。因此在供电网络的顶端实施了通信网络以从智能电表中自动收集电能消耗读取数据。电力线通信使用例如PLC类型的通信协议如G3
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PLC协议(代表根据ITU
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T标准G.9903的“第三代PLC”)或PRIME协议(代表“电力线智能计量演进”)。
[0003]电力线通信的一个原则在于在交流供电信号(被称为载波信号或载波)上叠加频率较高且能量较低的表示要传输的数据的信息信号。
[0004]随着供电网络上的自动仪表管理AMM的开发，带来了新的问题。具体地，此类通信网络包括大量必须在短时间内对其进行信息(例如，负载)读取的电表。然而，此类通信网络会在介质访问控制MAC层级处使用一种用于对CSMA/CA类型(代表“避免冲突的载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)”)的介质进行访问的方法，所述MAC层级会引起数据传输冲突和大量的冲突时间，从而使得从电表收集信息减速。这是因为在这种类型的介质访问控制中，希望传输数据的每个装置首先会对介质进行侦听以便确定此介质是否空闲，以使所述装置可以传输其数据。如果所述装置检测到所述介质是空闲的，则所述装置会传输其数据。如果另一个装置在同一时刻正在通过所述介质发送数据，则所述数据彼此冲突。在这种情况下，所述两个装置会在它们在所述介质上再次侦听结束时确定随机时间段，并且如果所述介质是空闲的，会再次尝试传输。这个随机时间段被称为冲突时间(或时间段)。优选的是，使装置花费在冲突时间段中的时间最小化，以限制从这些装置收集数据的时延。事实上，应当容易理解，不经过冲突时间直接发生的数据通信更迅速。
[0005]存在时分多路复用TDM方法，其中为了避免电表在同一时刻传输信息，引入了预建立的发言时间周期的循环。然而，这些方法具有需要使所有电表彼此同步的缺点并且已知在占用通信介质方面无效。
[0006]期望克服现有技术的这些缺点。特别期望提出一种使在最小量时间内读取最大数量电表成为可能的方法。特别期望这种方法使电力线通信网络上的冲突时间最小化。还期望提供一种易于以低成本实施的解决方案。

技术实现思路

[0007]出于这个目的，提出了一种用于在电力线通信网络中通过数据集中器从电表收集信息的方法，所述方法由所述数据集中器实施并且包括：获得所述电表分成多个类别的分布，第一类别包括在所述方法的前一次实施期间没有收集到针对其的任何信息的电表，并
且在至少第二类别和第三类别中，其余的所述电表是根据对由所述数据集中器传输的信息请求的响应的级别分布的，所述类别依照从所述第二类别开始按照所述响应级别的递减值进行的排序；根据每个电表在所述电力线通信网络中引发冲突的整体风险获得所述电表在每个类别中的排序；形成由所述数据集中器并行寻址以收集信息的最大数量M个电表的列表L；向所述列表L中的每个电表发送针对所述收集的信息请求；对于所述列表L中的每个电表，当接收到来自所述电表对针对所述收集的信息请求的响应时或当自从向所述电表发送所述信息请求以来的预定义的最大等待时间到期时，将所述电表从所述列表L中移除并从所述列表L中的其余电表寻找要并行寻址的另一个电表。所述方法使得所述数据集中器寻求通过根据对所述类别的所述排序并且然后根据基于所述整体冲突风险对所述电表进行的所述排序对所述电表进行优先级排序来使所述列表L中的电表数量最大化，并且只有在表示新的电表与具体地所述列表L中存在的所述电表中的每个电表之间的冲突风险的评分低于预定义阈值STH时，所述数据集中器才将所述新的电表添加到所述列表L。因此，收集信息使在最小量时间内读取最大数量电表成为可能。电力线通信网络上的冲突时间最小化，同时并行寻址的电表数量最大化。
[0008]根据特定实施例，表示两个电表之间的冲突风险的所述评分取决于由所讨论的所述电表使用以在所述电力线通信网络中与所述数据集中器进行通信的路径中的公共节点的数量以及所述路径中的每个公共节点的位置的差异。
[0009]根据特定实施例，表示两个电表m与k之间的冲突风险的所述评分定义如下：
[0010][0011]其中是表示所述两个电表m与k之间的冲突风险的所述评分，Q是所述公共节点数量，j是所述公共节点的指针，E是由所述指针j所指向的所述公共节点的所述位置差异，C是在所述差异E为零的情况下每个公共节点的默认冲突成本，并且w是位于区间[0；1[中的衰减系数。
[0012]根据特定实施例，所述电表m的所述整体冲突风险通过以下来定义：
[0013][0014]根据特定实施例，每个电表的所述整体冲突风险R与所述电表的网络邻域中的邻居数量成比例。
[0015]根据特定实施例，每个电表的所述整体冲突风险R与所述电力线通信网络的所讨论的所述电表所分配到的分区的就存在的电表而言的密度成比例。
[0016]根据特定实施例，所述数据集中器：标识每个孤儿电表，所述孤儿电表是在触发所述信息收集的时刻时所述数据集中器不知道其要使用以与所述数据集中器进行通信的路径的电表；将所述孤儿电表从所述类别中排除；并且独立地寻址每个孤儿电表以收集信息。
[0017]还提出了一种计算机程序，其可以由处理器执行。这种计算机程序包括指令，所述指令用于当由所述处理器执行这些指令时实施上文在本专利技术实施例中任一项中所提到的方法。本专利技术还涉及一种信息存储介质，所述信息存储介质存储此种计算机程序并且旨在由所述处理器进行读取以便实施上文在本专利技术实施例中任一项中所提到的方法。
[0018]还提出了一种数据集中器，其被配置成用于在电力线通信网络中从电表进行信息收集，所述数据集中器包括电子电路系统，所述电子电路系统被配置成用于：获得所述电表在多个类别中的分布，第一类别包括在所述方法的前一次实施期间没有收集到针对其的任何信息的电表，并且在至少第二类别和第三类别中，其余的所述电表是根据对由所述数据集中器传输的信息请求的响应的级别分布的，所述类别依照从所述第二类别开始按照所述响应级别的递减值进行的排序；根据每个电表在所述电力线通信网络中引发冲突的整体风险获得所述电表在每个类别中的排序；形成由所述数据集中器并行寻址以收集信息的最大M个电表的列表L；向所述列表L中的每个电表发送针对所述收集的信息请求；对于所述列表L中的每个电表，当接收到来自所述电表对针对所述收集的信息请求的响应时或当自从向所述电表发送所述信息请求以来的预定义的最大等待时间到期时，将所述电表从所述列表L中移除并从所述列表L中的其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在电力线通信网络(1)中通过数据集中器(10)从电表(200，301，400)收集信息的方法，所述方法由所述数据集中器(10)实施并且包括：
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获得(310)所述电表(200，301，400)分成多个类别的分布，第一类别包括在所述方法的前一次实施期间没有收集到针对其的任何信息的电表(200，301，400)，并且在至少第二类别和第三类别中，其余的所述电表(200，301，400)是根据对由所述数据集中器(10)传输的信息请求的响应的级别分布的，所述类别依照从所述第二类别开始按照所述响应级别的递减值进行的排序；
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形成(312)由所述数据集中器(10)并行寻址以收集信息的最大数量M个电表的列表L；
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向所述列表L中的每个电表发送(313)针对所述收集的信息请求；
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对于所述列表L中的每个电表，当接收到(317)来自所述电表对针对所述收集的信息请求的响应时或当自从向所述电表发送(313)所述信息请求以来的预定义的最大等待时间到期(317)时，将所述电表从所述列表L中移除(318)并从所述列表L中的其余电表寻找(315)要并行寻址的另一个电表；所述方法使得只有在表示新电表与具体地所述列表L中存在的所述电表中的每个电表之间的冲突风险的评分低于预定义阈值STH时，所述数据集中器(10)才将所述新电表添加(312)到所述列表L中，所述方法的特征在于，所述方法进一步包括：
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根据每个电表(200，301，400)在所述电力线通信网络(1)中引发冲突的整体风险建立(311)所述电表(200，301，400)在每个类别中的排序；并且使得所述数据集中器(10)寻求通过根据对所述类别的所述排序并且然后根据基于所述整体冲突风险对所述电表(200，301，400)进行的所述排序对所述电表(200，301，400)进行优先级排序来使并行类别中所述列表L中的电表数量最大化。2.根据权利要求1所述的方法，其中表示两个电表(200，201)之间的冲突风险的所述评分取决于由所讨论的所述电表(200，201)使用以在所述电力线通信网络(1)中与所述数据集中器(10)进行通信的路径中的公共节点(206，10)的数量以及所述路径中的每个公共节点(206，10)的位置的差异。3.根据权利要求2所述的方法，其中表示两个电表m与k之间的冲突风险的所述评分定义如下：其中是表示所述两个电表m与k之间的冲突风险的所述评分，Q是所述公共节点数量，j是所述公共节点的指针，E是由所述指针j所指向的所述公共节点的所述位置差异，C是在所述差异E为零的情况下每个公共节点的默认冲突成本，并且w是位于区间[0；1[中的衰减系数。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电表m的所述整体冲突风险通过以下来定义：
5.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中每个电表(200，301，400)的所述整体冲突风险R与所述电表(200，301，400)的网络邻域中的邻居数量成比例。6.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中每个电表(200，301，400)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：萨基姆能源电信公司，
类型：发明
国别省市：