【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网相关设施，尤其涉及一种面向电力专网的抄表终端系统及切片路径计算方法。
技术介绍
1、目前电力抄表主要是人工和远程抄表模式，采用远程抄读电表的主要技术是拍照方式，采用近焦镜头对准电表面板进行信息拍照，然后在通过图片转文字识别，转化成数字化信息，然后再通过wi-fi或4g将信息传递到后台进行管理。
2、虽然拍照抄表技术也可以实现远程电表抄读并节省了人工成本，但存在拍照光学信号转化成数字信息的误差和拍照数据不完整性等问题，特别是在电表面板存在灰尘或光线不佳的场景下，存在信息误差过高的问题，因此逐步被抄读更精确的技术所取代，比如红外抄读等技术。
3、同时，通过wi-fi或4g将信息传递到后台的无线通信技术存在数据传输时延大和可靠性弱等缺陷，缺乏端到端链路的qos保障，数据传输可靠性得不到保障，无法满足电力数据传输的高保障性的性能要求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种面向电力专网的抄表终端系统及切片路径计算方法，解决了现有红外抄表将信息传递到后台的无线通信技术存在数据传输时延大和可靠性弱的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种面向电力专网的抄表终端系统，包括用于在后台配置服务器设置抄表终端系统的抄表时间的时钟晶振模块，以及为抄表终端系统供应稳压电源并自主进行能耗管理的电源模块，还包括：
3、数据采集模块，所述数据采集模块通过tcp/ip协议与mcu模块进行业务通信，所
4、mcu模块，所述mcu模块实时监听通过i2c的中断接口上报时钟晶振模块发出的时钟中断信号，根据时钟中断信号进行定时关断或开启数据采集模块进行电表数据采集以及通信模块上传数据流程，所述mcu模块用于按照预设的通信协议对接收到的电表数据进行处理，并将处理后的电表数据传输至通信模块；
5、所述时钟晶振模块根据抄表时间进行定时并产生时钟中断信号，所述时钟晶振模块与mcu模块的i2c接口对接进行通信连接；
6、通信模块，所述通信模块通过udp协议与mcu模块进行业务通信，所述通信模块将从mcu模块发出的电表数据发送至云端数据管理平台。
7、进一步地，所述数据采集模块采用红外线波长为900nm～1000nm的红外探头，利用900nm～1000nm红外波段的红外线作为传输信息的信道，其中发送端采用脉冲调制方式，将二进制数字信号调制成38khz±1khz的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去。
8、进一步地，所述红外探头包括红外发射探头和红外接收探头，其中红外发射探头和红外接收探头并列排放，物理间距为6-7mm，红外发射探头对准多功能电能表的红外接收探头，红外接收探头对准多功能电能表的红外发射探头。
9、进一步地，在所述红外探头芯片的前后端分别采用稳压前段滤波电容和稳压后段滤波电容对红外探头芯片进行稳压控制。
10、进一步地，所述抄表终端系统还包括：
11、存储模块，所述存储模块与mcu模块之间通过tcp协议进行通信，所述存储模块用于mcu模块读取和存储电表数据；
12、所述fota模块采用http应用层协议实现fota远程版本升级，在后台配置服务器与红外抄表终端系统建立http链路通道，通过通信模块用于运城版本升级的传输以及配置文件的下发。
13、进一步地，所述mcu模块采用型号为efm8的芯片，所述通信模块采用型号为mt5710-cn的5g redcap模组。
14、进一步地，所述时钟晶振模块采用型号为sd3078的实时时钟ic芯片平台，兼容ne555和rx-8025。
15、该技术方案还提供了一种应用于上述抄表终端系统的切片路径计算方法，该方法包括以下步骤：
16、s1、获取5g redcap切片路径中的各个节点的切片信息ai，其数据结构如下：
17、ai＝{ai,j|(i,j)∈a}
18、上式中，i和j分别表示切片路径中两个独立的节点，其中，i,j≤n，n为网络的设备节点总数；ai,j表示节点i和j之间的切片信息；
19、s2、计算每个节点在选择切片路径时下一个节点的概率值ai,j(k-1)，概率值ai,j(k-1)的计算公式为：
20、
21、上式中，k表示计算训练的待切片的目标网元节点编号，其中，k≤m，m是待训练的切片的目标网元节点总数；ηi,j为能见度因子；ηi,j(0)＝e，e为常数；α为信息启发式因子；β为信息期望式因子，分别表示轨迹和能见度的相对重要性；t表示在目标网元节点k下一步转移的节点；
22、s3、计算5g redcap切片路径经过每一个节点的切片信息素浓度ti,j，其算法公式如下：
23、ti,j(k)＝ti,j(k-1)+δti,j(k-1)
24、上式中，ti,j(k)表示k节点k≤m的(i，j)上的切片信息素浓度；k表示计算训练的待切片的目标网元节点编号，其中，k≤m，m是待训练的切片的目标网元节点总数；
25、s4、根据切片信息素浓度ti,j计算5g redcap切片路径遍历所有节点的信息浓度素总值δti,j(t)，信息浓度素总值δti,j(t)最小的路径即为最优的切片路径，其算法公式如下：
26、
27、上式中，q为常量，用于计算出从ti到tj的最优切片路径，w为目标网元节点k从ti到tj整个切片路径长度；t表示循环次数。
28、借由上述技术方案，本专利技术提供了一种面向电力专网的抄表终端系统及切片路径计算方法，至少具备以下有益效果：
29、1、本专利技术采用5g redcap低功耗高性能的5g通信协议结合红外近端抄表协议，实现远程智能计费抄表的业务模型，通过硬件架构、软件的优化使数据传输终端实现低功耗、产品集成度高，同时解决了数据在传输时所存在时延大以及可靠性弱的技术缺陷，能够满足电力数据高保障性的性能需求，从而满足绝大多数应用场景的需求。
30、2、本专利技术基于5g redcap广域网通信和红外近端抄表的高效结合，通过5g redcap标准的终端将数据传输到云端的服务器，解决了人工抄表带来的成本高而且数据准确性差等问题，同时5g redcap具有5g lan能力，可以通过5g lan自组网能力实现5g红外抄表终端的数据高度安全性和数据传输的实时性。
31、3、本专利技术基于5g redcap广域网通信技术并结合红外近端高可靠性抄读电表的能力，采用创新性低功耗算法和5g链路切片最优算法的综合解决方案，通过硬件架构、软件的优化配合协议使传输终端功耗降低，增加设备、电池使用年限，从而达到了不用频繁充电或者更换电池，有效加强了数据传输装置的链接能力，降低了设备的功耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种面向电力专网的抄表终端系统，包括用于在后台配置服务器设置抄表终端系统的抄表时间的时钟晶振模块(30)，以及为抄表终端系统供应稳压电源并自主进行能耗管理的电源模块(50)，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的抄表终端系统，其特征在于，所述数据采集模块(10)采用红外线波长为900nm～1000nm的红外探头，利用900nm～1000nm红外波段的红外线作为传输信息的信道，其中发送端采用脉冲调制方式，将二进制数字信号调制成38kHz±1kHz的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去。
3.根据权利要求2所述的抄表终端系统，其特征在于，所述红外探头包括红外发射探头和红外接收探头，其中红外发射探头和红外接收探头并列排放，物理间距为6-7mm，红外发射探头对准多功能电能表的红外接收探头，红外接收探头对准多功能电能表的红外发射探头。
4.根据权利要求2所述的抄表终端系统，其特征在于，在所述红外探头芯片的前后端分别采用稳压前段滤波电容和稳压后段滤波电容对红外探头芯片进行稳压控制。
5.根据权利要求1所述的抄表终端系统，
6.根据权利要求1所述的抄表终端系统，其特征在于，所述MCU模块(20)采用型号为EFM8的芯片，所述通信模块(40)采用型号为MT5710-CN的5GRedcap模组。
7.根据权利要求1所述的抄表终端系统，其特征在于，所述时钟晶振模块(30)采用型号为SD3078的实时时钟IC芯片平台，兼容NE555和RX-8025。
8.一种应用于上述权利要求1-7任一项所述的抄表终端系统的切片路径计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种面向电力专网的抄表终端系统，包括用于在后台配置服务器设置抄表终端系统的抄表时间的时钟晶振模块(30)，以及为抄表终端系统供应稳压电源并自主进行能耗管理的电源模块(50)，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的抄表终端系统，其特征在于，所述数据采集模块(10)采用红外线波长为900nm～1000nm的红外探头，利用900nm～1000nm红外波段的红外线作为传输信息的信道，其中发送端采用脉冲调制方式，将二进制数字信号调制成38khz±1khz的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去。
3.根据权利要求2所述的抄表终端系统，其特征在于，所述红外探头包括红外发射探头和红外接收探头，其中红外发射探头和红外接收探头并列排放，物理间距为6-7mm，红外发射探头对准多功能电能表的红外接收探头，红外接收探头对...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟祥跃，陈方，贾景，
申请(专利权)人：广东奥飞新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。