一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法
2024-01-24 12:50:15
一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法
【專利摘要】本發明公開一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，首先根據傳輸機制，設定分幀後單幀幀長，並用「幀標誌位」，表示本幀為完整幀或有後續幀；將智能電能表中電量、電能表信息等下行數據讀入採集器緩衝區，通過控制碼判斷數據幀的完整性，並在採集器中完成數據幀組裝，對於不同表廠生產的電能表，其分幀長度可能不同，但只需要根據其標誌位，就能判別數據幀的完整性，避免丟幀和組幀錯誤，使採集器能夠適用於各廠家電能表，提高了與電能表的互聯互通性。採用上述用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，分幀傳輸方法引入低壓用電信息採集系統，實現了採集器上行數據定長分幀傳輸，提高了傳輸速率和鏈路利用率。
【專利說明】一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數據傳輸方法，特別是涉及一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法。
【背景技術】
[0002]電力用戶用電信息採集系統是對電力用戶的用電信息進行採集、處理和實時監控的系統。主要由採集系統主站、遠程通信信道、集中器、本地通信信道、計量裝置等五大部分組成。本地通信信道是實現電力用戶用電信息實時可靠採集的關鍵。一般採用低壓電力線載波通信技術、微功率無線通信技術或RS485總線通信技術進行本地通信信道建設。
[0003]在應用低壓電力線載波通信方式的用電信息採集系統中，有集中器和採集器兩種終端設備。集中器通過電力線載波通信對其管轄的採集器和各類電能表信息進行採集、處理、存儲和控制，並通過遠程信道與主站交換數據，具有與手持設備交換數據的能力；採集器通過RS485總線與一隻或多隻電能表連接，採集用戶各種用電信息，並通過電力線載波通信與集中器進行數據交換，實現集中器對電能表數據的抄收。採集器與電能表之間採用《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》。該通信協議中規定當電能表響應數據長度小於200位元組時，電能表一次返回所有數據，不進行分幀傳輸。當電能表響應數據長度大於200位元組時，電能表採用分巾貞傳輸技術，分巾貞後單巾貞長度沒有定義由各電能表廠家自主確定，但不應超過200位元組。因此根據DL/T645規約的定義，電能表響應數據幀中每幀數據長度最大為200位元組。
[0004]電力線載波通信以電力線為傳輸信道，通信線路具有噪聲大、隨機噪聲不可預測、線路阻抗時變、臺區負載時變等特點，造成電力線載波通信不穩定，不可靠，當傳輸的數據幀長度大於一定數值時，誤碼率上升，載波通信成功率下降明顯，因此以電力線為通信介質的載波通信技術不適合長數據幀的傳輸。通過我們的研究結果，為了保證較高的通信成功率，以電力線載波通信技術傳輸的數據幀長度應該在100位元組以下，超過100位元組數據傳輸，誤碼率即會出現較為明顯的下降，載波通信成功率上升。
[0005]有鑑於此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，本案由此產生。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，下行方向滿足《DL/T645-2007多功能電能表通信協議》，能夠一次或分幀接收電能表返回的響應數據，處理後，把完整的數據信息存儲在RAM或flash等存儲單元中。上行方向對超過100位元組的數據幀採用定長分幀方法將數據分幀發送至集中器，提高數據傳輸效率，解決了由於用電信息數據過長可能引起的鏈路數據丟失、傳輸效率低下等問題。
[0007]為了實現上述目的，本發明的解決方案是:
一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，包括如下步驟:步驟1、首先根據傳輸機制，綜合考慮傳輸可靠性和傳輸效率，設定分幀後單幀幀長為80-100位元組，包括8位控制位和72-92位數據位，其中8位控制位用於數據傳送功能控制，取其中一位作為「幀標誌位」，用於表不本幀為完整幀或有後續幀;
步驟2、採集器本地通信模塊通過RS485接口抄收各個電能表數據，並識別各個電錶數據的長度；
步驟3、當步驟2抄收數據長度小於等於步驟I設定的單幀幀長時，採集器直接向集中器傳送應答數據，「幀標誌位」置為第一標誌符；
步驟4、當步驟2抄收數據長度超過步驟I設定的單幀幀長，但小於200位元組時，「幀標誌位」置為第一標誌符，此時採集器保存完整數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判別，按步驟I設定的單幀幀長(80-100位元組)分幀，向集中器傳送應答數據，此時每幀的「幀標誌位」置為第三標誌符，分幀中最後一幀的「幀標誌位」置為第二標誌符；步驟5、當步驟2抄收數據長度超過200位元組，電錶首先進行分幀處理，保證每幀小於200位元組，接著採集器一次性讀取所有數據形成一個完整超長數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判別，按最長100位元組分幀，向集中器傳送應答數據，此時每中貞的「幀標誌位」置為第三標誌符，分幀中最後一幀的「幀標誌位」置為第二標誌符；
步驟6、集中器讀取集中器傳送的應答數據，當遇到「「幀標誌位」置為第三標誌符時，繼續讀取後續數據，直至數據讀取完全，即讀取到第二標誌符。
[0008]上述第一標誌符、第二標誌符和第三標誌符採用任意數字或字母表示，且互不相同。
[0009]作為優選，上述步驟I中所述的分幀後單幀幀長為100位元組。
[0010]採用上述用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，分幀傳輸方法引入低壓用電信息採集系統，實現了採集器上行數據定長分幀傳輸，提高了傳輸速率和鏈路利用率；同時將智能電能表中電量、電能表信息等下行數據讀入採集器緩衝區，通過控制碼判斷數據幀的完整性，並在採集器中完成數據幀組裝，對於不同表廠生產的電能表，其分幀長度可能不同，但只需要根據其 標誌位，就能判別數據幀的完整性，避免丟幀和組幀錯誤，使採集器能夠適用於各廠家電能表，提高了與電能表的互聯互通性。
[0011]以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實施例的分幀互聯傳輸方法原理圖；
圖2為本實施例的分幀互聯傳輸方法的控制位結構圖。
【具體實施方式】
[0013]一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，如圖1所示，包括如下步驟:
步驟1、本實施例以分幀後單幀幀長為100位元組為例，說明分幀互聯的原理和實現方
法。首先根據傳輸機制，將幀長設為100位元組，包括8位控制位和92為數據位，其中8位控制位用於數據傳送功能控制，取其中一位作為「幀標誌位」，用於表示本幀為完整幀或有後續幀；「幀標誌位」可以採用字母或數字進行標記，在本實施例中，第一標誌符採用「91」，表示一個完整數據幀，即未分幀；第三標誌符採用「B1、B2…」，表示有後續幀；第二標誌符採用「92」，表示分幀結束。8位控制位依次包括傳送方向位、從站異常標誌位、幀標誌位和5個功能碼位，如圖2所示。
[0014]步驟2、採集器I本地通信模塊通過RS485接口抄收各個電錶4數據，並識別各個電錶4數據的長度。
[0015]步驟3、當步驟2抄收數據長度小於等於100位元組，採集器I直接向集中器2傳送應答數據，幀標誌位置為91。
[0016]步驟4、當步驟2抄收數據長度超過100位元組，但小於200位元組時，「幀標誌位」為91，此時採集器I保存完整數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判另IJ，按最長100位元組分幀，向集中器2傳送應答數據(集中器2與主站3相連)，此時每幀的「幀標誌位」置為BI，分幀中最後一幀的幀標誌位置為92。
[0017]步驟5、根據DL/T645電能表通信規約，每幀最大長度為200位元組。當步驟2抄收數據長度超過200位元組，電錶4首先進行分幀處理，保證每幀小於200位元組，接著採集器I一次性讀取所有數據形成一個完整超長數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判別，按最長100位元組分幀，向集中器2傳送應答數據，此時第一幀的「幀標誌位」置為BI，第二幀的「幀標誌位」置為B2，分幀中最後一幀的標誌位置為92 ;對於不同表廠生產的電能表，其分幀長度可能不同，但只需要根據其標誌位，就能判別數據幀的完整性，避免丟幀和組幀錯誤，提高了與電能表的互聯互通性；使採集器能夠適用於各廠家電能表，提高了與電能表的互聯互通性。
[0018]步驟6、集中器讀取集中器傳送的應答數據，當遇到「後續幀標誌」置為BI時，繼續讀取後續數據，直至數據讀取完全，即讀取到分幀中標誌位為92。
[0019]採用上述用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，分幀傳輸方法引入低壓用電信息採集系統，實現了採集器上行數據定長分幀傳輸，提高了傳輸速率和鏈路利用率；同時將智能電能表中電量、電能表信息等下行數據讀入採集器緩衝區，通過控制碼判斷數據幀的完整性，並在採集器中完成數據幀組裝。
[0020]上述實施例和圖式並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
【權利要求】
1.一種用電信息採集系統中的分幀互聯傳輸方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟1、首先根據傳輸機制，綜合考慮傳輸可靠性和傳輸效率，設定分幀後單幀幀長為80-100位元組，包括8位控制位和72-92位數據位，其中8位控制位用於數據傳送功能控制，取其中一位作為「巾貞標誌位」，用於表不本巾貞為完整巾貞或有後續巾貞; 步驟2、採集器本地通信模塊通過RS485接口抄收各個電能表數據，並識別各個電錶數據的長度； 步驟3、當步驟2抄收數據長度小於等於步驟I設定的單幀幀長時，採集器直接向集中器傳送應答數據，「幀標誌位」置為第一標誌符； 步驟4、當步驟2抄收數據長度超過步驟I設定的單幀幀長，但小於200位元組時，「幀標誌位」置為第一標誌符，此時採集器保存完整數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判別，按步驟I設定的單幀幀長(80-100位元組)分幀，向集中器傳送應答數據，此時每巾貞的「巾貞標誌位」置為第三標誌符，分巾貞中最後一巾貞的「巾貞標誌位」置為第二標誌符；步驟5、當步驟2抄收數據長度超過200位元組，電錶首先進行分幀處理，保證每幀小於200位元組，接著採集器一次性讀取所有數據形成一個完整超長數據幀，並將上述抄收數據寫入緩存區；然後進行數據長度判別，按最長100位元組分幀，向集中器傳送應答數據，此時每中貞的「巾貞標誌位」置為第三標誌符，分巾貞中最後一巾貞的「巾貞標誌位」置為第二標誌符； 步驟6、集中器讀取集中器傳送的應答數據，當遇到「「幀標誌位」置為第三標誌符時，繼續讀取後續數據，直至數據讀取完全，即讀取到第二標誌符。
2.如權利要求1所述的一種用電信息米集系統中的分巾貞互聯傳輸方法，其特徵在於:上述第一標誌符、第二標誌符和第三標誌符採用任意數字或字母表示，且互不相同。
3.如權利要求1所述的一種用電信息米集系統中的分巾貞互聯傳輸方法，其特徵在於:上述步驟I中所述的分幀後單幀幀長為100位元組。
【文檔編號】G08C19/00GK103778772SQ201410032140
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】鮑衛東, 張莉, 駱光躍, 吳佳佳, 張沁泓 申請人:國家電網公司, 國網浙江義烏市供電公司, 國網浙江省電力公司金華供電公司