一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法及系统，方法包括：电能表上电后，将通信信道及预设个数的后续帧存储空间初始化为未注册状态；当监测到数据分帧的首帧后，则根据通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将通信信道与后续帧存储空间进行动态配对注册；通过将数据帧保存至所配对的后续帧存储空间进行通信，当数据传输结束，则将通信信道与所配对的后续帧存储空间注销为未注册状态。本发明专利技术通过后续帧动态注册机制，各通道耦合度低，能够保证在满足日常功能需要的基础上，合理高效的分配资源，以少量资源换取最大价值。以少量资源换取最大价值。以少量资源换取最大价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及电能表通信
，具体涉及一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法及系统。

技术介绍

[0002]我国将全面进入“电网2.0时代”，实现智能电表全覆盖。区别于传统电能表，智能电表在具备了最基本的计量功能的基础上，功能和数据量成指数级增长，对数据采集提出了非常高的要求。电能表上传数据的高效性、准确性、及时性，对整个系统的稳定性起到至关重要的作用。但是随着电能表功能和数据精度的扩展，导致数据长度的增加。如基础电能为4个字节、4个费率，那么读正向有功电能长度为20个字节（总和分费率）。新增高精度电能为8个字节、12个费率，那么组合有功电能为104字节（总和分费率）。电能表698协议20规范出台后需要获取的冻结数据要求由基础电能升级为高精度电能，采集数据成倍增加。
[0003]一条应用层数据帧最大APDU长度为2000，而数据传输的APDU最大不超过512，而作为主要通信信道的载波通道更是最大只有255。所以需要进行链路层分帧传输。电能表698协议要求：每个物理端口保持一个独立的链路层分帧（每一个分帧片段不可自解析），每个通道需要至少2000字节。目前电能表可支持的信道有2路485、1路红外、1路载波、还有5路蓝牙、及两路及以上扩展模组等。如果同时支持需要至少11*2000 = 22000的空间，所需占用的空间非常巨大，因此需要高规格的单片机才满足通信要求。
[0004]考虑使用场景，基本不存在同时通信并同时操作后续帧的情况。使用频率最高的是主站通过载波通道、扩展模组进行冻结数据抄读，其他通道使用频率低。如果每个通道都开通不仅提高产品成本，而且较低的使用率能够造成单片机空间的浪费。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中电能表通信存在存储空间资源成本高的缺陷，从而提供一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法及系统，能够保证在满足日常通信功能需要的基础上，合理高效的分配资源，不仅节省了资源，而且扩展性强。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法，包括以下步骤：电能表上电后，将预设个数的通信信道及预设个数的后续帧存储空间初始化为未注册状态；当监测到所传输的数据分帧的首帧后，则根据所述通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册；通过将所述数据帧保存至所配对的后续帧存储空间进行通信，当数据传输结束，
则将所述通信信道与所配对的后续帧存储空间注销为未注册状态。
[0007]本专利技术实施例提供的基于后续帧动态注册的电能表通信方法，通过在电能表上电后，若监测到所传输的数据分帧的首帧，则根据通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将通信信道与后续帧存储空间进行动态配对注册，并在通信结束后将通信信道与所配对的后续帧存储空间注销为未注册状态。本专利技术通过后续帧动态注册机制，各通道耦合度低，能够保证在满足日常功能需要的基础上，合理高效的分配资源，以少量资源换取最大价值。
[0008]可选地，为各个通信信道配置通道定时器；当所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册时，将所述通道计时器设置为预设定时时间并进行通信计时；若预设定时时间减为零，则将对应的通信信道与后续帧存储空间注销为未注册状态。
[0009]本专利技术通过为各个信道设置通道定时器，根据实际需求控制信道的通信时间，超时后将已注册的通信信道与后续帧存储空间注销为未注册状态，为新的数据提供传输通道，属于动态注册的补充，能够根据实际需求进一步提高资源的分配效率。
[0010]可选地，所述将预设个数的通信信道及预设个数的后续帧存储空间初始化为未注册状态，包括：将所述通信通道的通道号设置为第一预设代码，所述第一预设代码表征所述通信通道为未注册状态；将所述后续帧存储空间的后续帧号设置为第二预设代码，所述第二预设代码表征所述后续帧存储空间为未注册状态；将所述通道定时器设置为零。
[0011]本专利技术通过预设代码表征通信信道及后续帧存储空间的注册状态。在电能表上电后首先将各个通信信道及后续帧存储空间初始化为未注册状态，即将通信信道的通道号及后续帧存储空间的后续帧号设置为预设代码。同时将通道定时器设置为零，不进行计时。通过初始化使得所有通信信道、后续帧存储空间及通道定时器处于空闲状态，为数据传输做好准备。
[0012]可选地，所述根据所述通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册的过程，包括：根据所述通道号判断所述通信信道的注册状态，并根据所述后续帧号判断所述后续帧存储空间的注册状态；若所述通信信道及所述后续帧存储空间均为未注册状态，则将所述通信信道与后续帧存储空间进行配对注册；若通过遍历得到所有所述通信信道及所述后续帧存储空间均为已注册状态，则按照预设紧急重要度优先级将所述通信信道内的数据帧依次与所述后续帧存储空间内的数据帧进行对比；若所述通信信道内的数据帧的优先级高于所述后续帧存储空间内优先级最低的数据帧的优先级，则将所述通信信道与所述后续帧存储空间进行配对注册，否则不进行配对注册。
[0013]本专利技术通过动态注册机制进行通信信道及后续帧存储空间的配对注册，当资源存在空闲，即存在存储空间未注册时进行后续帧存储空间的动态注册，而且数据帧按照时间优先级，先到先注册，并在使用后或超时后释放资源；如果资源繁忙，即所有存储空间均已被注册时，则判断数据帧的紧急重要度优先级，若新的数据帧的优先级高于已注册的级别最低的数据帧的优先级，则清除旧的数据帧，将新的数据帧的通信信道与后续存储空间进行配对注册，将新的数据帧保存至所配对的存储空间。否则不进行配对注册，直接放弃新的数据帧。通过动态注册能够充分利用所设置的通信信道及存储空间，尽可能传输比较重要和比较紧急的数据，以少量资源换取最大价值。
[0014]可选地，所述后续帧存储空间在未注册状态下，各个所述通信信道均可进行配对注册。
[0015]本专利技术的通信信道与后续帧存储空间之间只要未注册，则表示处于空闲状态，可以随机进行配对注册，各通道之间没有关联，耦合度低，能够进一步提高动态注册的灵活性。
[0016]可选地，所述通信信道，包括：载波通信信道、485通信信道、红外通信信道、蓝牙通信信道、计量模组通信信道及扩展模组通信信道，且各信道为平等竞争关系；所述后续帧存储空间的个数基于通信信道的实际需求进行确定，每个通信信道支持一个后续存储空间。
[0017]本专利技术的电能表可设置各种通信信道，根据实际需要选择开通的信道的个数。而且各个信道为平等竞争关系，可以选择任意信道进行数据传输。每个通信信道支持一个后续帧存储空间，只能进行一对一的配对注册，因此基于通信信道的实际需求确定后续帧存储空间的个数。如果预设个数的通信信道不满足需求，可以进行通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于后续帧动态注册的电能表通信方法，其特征在于，包括如下步骤：电能表上电后，将预设个数的通信信道及预设个数的后续帧存储空间初始化为未注册状态；当监测到所传输的数据分帧的首帧后，则根据所述通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册；通过将所述数据帧的首帧及后续帧保存至所配对的后续帧存储空间进行通信，当数据传输结束，则将所述通信信道与所配对的后续帧存储空间注销为未注册状态。2.根据权利要求1所述的基于后续帧动态注册的电能表通信方法，其特征在于，为各个通信信道配置通道定时器；当所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册时，将所述通道计时器设置为预设定时时间并进行通信计时；若预设定时时间减为零，则将对应的通信信道与后续帧存储空间注销为未注册状态。3.根据权利要求2所述的基于后续帧动态注册的电能表通信方法，其特征在于，所述将预设个数的通信信道及预设个数的后续帧存储空间初始化为未注册状态，包括：将所述通信通道的通道号设置为第一预设代码，所述第一预设代码表征所述通信通道为未注册状态；将所述后续帧存储空间的后续帧号设置为第二预设代码，所述第二预设代码表征所述后续帧存储空间为未注册状态；将所述通道定时器设置为零。4.根据权利要求3所述的基于后续帧动态注册的电能表通信方法，其特征在于，所述根据所述通信信道、后续帧存储空间的注册状态以及数据帧的预设紧急重要度优先级，将所述通信信道与所述后续帧存储空间进行动态配对注册的过程，包括：根据所述通道号判断所述通信信道的注册状态，并根据所述后续帧号判断所述后续帧存储空间的注册状态；若所述通信信道及所述后续帧存储空间均为未注册状态，则按照时间优先级将所述通信信道与后续帧存储空间进行配对注册；若通过遍历得到所有所述通信信道及所述后续帧存储空间均为已注册状态，则按照预设紧急重要度优先级将所述通信信道内的数据帧依次与所述后续帧存储空间内的数据帧进行对比；若所述通信信道内的数据帧的优先级高于所述后续帧存储空间内优先级最低的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯学云，郭永娟，
申请(专利权)人：浙江正泰仪器仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：