二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法

2023-10-23 20:57:37 2

專利名稱：二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法
技術領域：
本發明屬於電力低壓載波通訊領域，涉及一種抄表技術及抄表過程中 的一種維護方法，具體涉及一種二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法。
技術背景目前農網改造在全國範圍內廣泛推廣，隨著遠程控制技術的日趨成熟， 大客戶管理終端成熟的應用，小區自動抄表思想也逐漸被相關機構認可， 並且在全面試點。小區抄表與工業大客戶電錶管理方式有所區別，功能要 求成本考慮都不一致，因此，釆用點面控制來管理小區電錶已經成為一種 事實上的標準。通道選擇也更加趨向於採用低成本、免維護的電力載波模 式。低壓電力載波抄表系統，決定整個系統成敗的關鍵就是載波信息在採 集設備和電錶之間成功傳輸，由於採集設備管理電錶數量較多，載波信號 易受現場複雜環境等諸多因素的影響，因此，載波路由信息自動生成和異 常情形自動維護，成為一種趨勢。目前電力載波集成廠家，採用的載波通道抄表技術，主要來自於與載波晶片廠家合作來完成，有如下兩種方式第一種方式是:構畫拓樸圖，手動 指定路由，這種方式，就是按照現場線路拓樸結構圖，描繪出電錶在現場位 置狀態，這樣可以知道目的電錶與採集設備之間距離的遠近，把目的電錶 按照直抄表、 一級中繼表、二級中繼表、三級中繼表和四級中繼表等細分， 然後人為指定中繼路徑信息，逐級抄讀所有電錶。採用這種方式進行電錶 抄讀時，一旦出現電錶更換或電錶抄收失敗，只有再次通過人工重新設定中繼路徑，並翻番嘗試，直到電錶抄讀成功。第二種方式是通過主站軟體維護 現場路由信息；這種方式，載波系統推出的早期出現，採集設備只做數據 傳輸通道和筒單存儲，不用處理電錶抄讀路徑，主站會根據資料庫中電錶 信息按照自己規則來抄收目的電錶，這種情形， 一般採集設備與主站系統 屬於同一集成廠家。以上技術中，構畫拓樸圖，手動指定路由方式，具有兩個缺陷一、 如果改造小區較老，現場線路布置情況複雜，這樣較難完整正確構畫拓樸 結構；二、如果抄表失敗需要人工抄讀路徑信息，會額外增加維護成本。 主站軟體維護路由局限性在於 一、不符合層層之間獨立性原則，破壞架科吉華烽 KP07-723 構，難以維護；二、系統內部屬於同一廠家，較難接入其他廠家設備，不 利於大面積推廣。 發明內容為了解決現有技術中存在的由於採集設備管理電錶數量較多，載波信 號易受現場複雜環境等諸多因素的影響，構畫拓樸圖，手動指定路由方式較 難完整正確構畫拓樸結構，如果抄表失敗需要人工抄讀^^徑信息，會額外 增加維護成本的技術問題和通過主站軟體維護現場路由信息，不符合層層 之間獨立性原則，破壞架構，難以維護、系統內部屬於同一廠家，較難接 入其他廠家設備，不利於大面積推廣的技術問題，本發明提供了 一種二維中 繼式自動^各由抄表方法及載波路由動態維護方法。本發明解決現有技術問題所採用的技術方案為提供一種二維中繼式自 動路由抄表方法，所述二維中繼式自動路由抄表方法包括步驟:第一、將待 抄讀電錶進行逐級分層,建立電錶抄讀路徑；第二、在所述待抄讀電錶中選 定第一級電錶信息抄讀點；第三、通過各所述第一級電錶信息抄讀點對其 項下相對應的第二級電錶進行抄讀；第四、通過各所述第二級電錶對其項 下相對應的第三級電錶進行抄讀,以此類推直至完成對最底層電錶的抄讀； 第五、將所述第一級電錶信息抄讀點採集到的各所述待抄讀電錶的數據信 息進行匯總,得到各所述待抄讀電錶總的數據信息。根據本發明的 一優選實施例:所述第 一步中將所述待抄讀電錶進行逐 級分層，形成的所述待抄讀電錶的模式為二維式。根據本發明的 一優選實施例:所述二維式的構建方法為，將所述同 一等 級電錶設定為沿縱軸延伸,並將所述第一級電錶作為直抄表，被所述第一級 電錶抄讀的所述第二級電錶作為第一級中繼,將所迷第二級電錶抄讀的所 述第三級電錶作為第二級中繼，以此類推直至第N級電錶，並將所述第N級 電錶作為第N-l級中繼,所述第二級電錶至所述第N級電錶設定為沿橫軸 延伸。根據本發明的一優選實施例:所述第二步中所述第一級電錶信息抄讀 點為所述第一級電錶即直抄表或電錶數據信息採集裝置。根據本發明的 一 優選實施例所述第 一 級電錶的選定方法為試^笨幀方 法，並將選定的所述第一級電錶作為直抄表，保存到成功抄讀路由信息表 內。科吉華烽 KP07-723根據本發明的一優選實施例所述第一步中將待抄讀電錶進行逐級分 層的方法為在成功選定所述第一級電錶作為直抄表的基礎上，以所述直抄 表作為第一中繼路由基礎，按照路由中繼選擇判別原則，搜索選定第二級 電錶作為第一級中繼、搜索選定第三級電錶作為第二級中繼，以此類推直 至搜索選定第N級電錶作為第N-l級中繼，並將選定的電錶信息保存到成 功抄讀路由信息表內。衝艮據本發明的一優選實施例:所述路由中繼選擇判別原則為中繼電錶 必須有成功抄讀經歷，而且最後一次必須成功抄讀；中繼電錶深度必須是 搜索電錶的下一級；中繼電錶與目的電錶不處於同一電錶箱內；中繼電錶 與目的電錶處於同一線路；中繼電錶與目的電錶必須處於同一相位。為了解決現有技術種存在的問題，本發明還通過了 一種載波路由動態 維護方法，所述載波路由動態維護方法包括步驟 一、根據電錶數據抄讀結 果查找抄讀結果異常的電錶；二 、選定中繼電錶級別重新進行單表路由學 習，如果同一級別電錶路由學習失敗，則對選定的所述中繼電錶級別的下 一級中繼電錶進行學習，如此循環，直到目的電錶路由學習成功。根據本發明的一優選實施例:所述二步中重新進行單表路由學習過程 中，需要提取歷史路由信息表內信息作為重新尋找路由的依據。根據本發明的 一優選實施例:所述載波路由動態維護分為抄表故障維 護和節點刪除維護兩種;f莫式；其中，所述抄表故障維護通過重新路由學習方式重新獲取可行路徑；所述節點刪除維護採用替換方式，即通過對問題節點 作最近中繼的目的電錶重新路由學習，尋找出一種新的中繼節點，然後用 新的中繼節點替換所述問題節點，然後再針對更換節點的目的電錶進行重 新3各由確i人。本發明的有益效果在於與傳統抄表方法比較，本發明所提出二維抄表 自動路由模式可以使得抄表更加快捷，通過目的電錶路由信息自動搜尋， 使得後續維護更加省事，實現難度低，具有較高的實用價值。


圖1.本發明二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法 中二維中繼式自動路由抄表方法流程圖；圖2.本發明二維中繼式自動路由抄表方法中二維抄讀模式結構示意圖；圖3.本發明二維中繼式自動路由抄表方法中路由學習流程圖;科吉華烽 KP07-723 圖4.本發明二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法中載波路由動態維護方法流程圖；圖5.自動抄讀流程示意圖；圖6.路由狀態控制圖；圖7.實施路由工作模型分析示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明為方便地描述本發明具體實施方案，首先將相關概念定義如下採集裝置即載波集中器，具有下行通道[載波通道、485總線等方式] 和至主站系統上行通道，具備一定數據採集和異常檢測功能的裝置；目的電錶就是需要操作對象電錶；直抄電錶指距離採集設備最近一批目的電錶，採集設備載波信號， 可以直接到達；中繼電錶指因為目的電錶距離採集設備較遠，只有通過其他電錶轉 發信號，才能接收採集設備下發信號，而傳發信號給目的電錶的電錶，就 是中繼電錶；路由學習指對電錶重新尋找可行的抄表路徑的過程。 以下進行具體說明請參閱圖1本發明二維中繼式自動^各由抄表方法 及載波路由動態維護方法中二維中繼式自動路由抄表方法流程圖，如圖1所示所述二維中繼式自動路由抄表方法包括步驟:第—、將待抄讀電錶進行 逐級分層,建立電錶抄讀路徑；第二、在所述待抄讀電錶中選定第一級電錶 信息抄讀點；第三、通過各所述第一級電錶信息抄讀點對其項下相對應的 第二級電錶進行抄讀；第四、通過各所述第二級電錶對其項下相對應的第 三級電錶進行抄讀,以此類推直至完成對最底層電錶的抄讀；第五、將所述 第一級電錶信息抄讀點採集到的各所述待抄讀電錶的數據信息進行匯總， 得到各所述待抄讀電錶總的數據信息。在所述第二步中所述第一級電錶信息抄讀點為所述第一級電錶即直抄 表也可以是電錶數據信息採集裝置。在本發明的優選實施例中所述第一級 電錶信息抄讀點為所述第一級電錶即直抄表。請參閱圖2本發明二維中繼式自動路由抄表方法中二維抄讀模式結構 示意圖，如圖2所示本發明是將所述待抄讀電錶進行逐級分層設置的，形成 的所述待抄讀電錶的模式為二維式。該所述二維式的構建方法為,將所述同科吉華烽 KP07-723 一等級設定為沿縱軸延伸，並將所述第一級電錶作為直抄表,被所述第一級 電錶抄讀的所述第二級電錶作為第一級中繼,將所述第二級電錶抄讀的所 述第三級電錶作為第二級中繼，以此類推直至第N級電錶,並將所述第N級 電錶作為第N-l級中繼，所述第二級電錶至所述第N級電錶設定為沿橫軸 延伸。在實施例中如說明書附圖2所示,沿橫軸方向只設定了三級電錶,但是 本發明並不局限於只設定此三級,可以根據實際情況對電錶的級數進行延 伸。我們提出二維抄讀模式，把電錶進行分級歸類，以中繼深度為橫軸， 以同 一深度電錶為，把每一個電錶重新進行抄讀定位，比如我們抄讀直抄 電錶l,只有直抄電錶1成功，這樣會接著抄讀有此表中繼的目的電錶， 抄讀到二級目的電錶，在以二級電錶抄讀三級電錶，在以三級電錶抄讀四 級電錶，這樣不會出現傳統模式上的抄讀缺陷。才艮據本發明的一優選實施例，所述第一級電錶的選定方法為試探幀方 法(即通過載波通訊協議，讀取電錶支持數據標識，判別其是否正常通訊 成功的方法)，並將選定的所述第一級電錶作為直抄表，保存到成功抄讀路 由信息表內。在成功搜尋到直接抄讀電錶的基礎上，以直接抄讀電錶為中 繼路由基礎，按照路由中繼選擇判別依據，即成功抄讀標誌、最後一次抄 讀成功標誌、中繼電錶深度，輔助判別依據有電錶表箱、線路編號、電錶 相位信息等方式，按照中繼原則，搜尋符合條件直接抄讀電錶，然後從搜 索出直抄電錶中，選出較優直抄電錶作為中繼，搜尋可以抄讀的下一級電 表，保存成功抄讀路由信息。所述路由中繼選擇判別原則為中繼電錶必須有成功抄讀經歷，而且最 後一次必須成功抄讀；中繼電錶深度必須是搜索電錶的下一級；中繼電錶 與目的電錶不處於同一電錶箱內；中繼電錶與目的電錶處於同一線路；中 繼電錶與目的電錶必須處於同一相位。在成功搜尋一級中繼電錶的基礎上，以一級中繼電錶為中繼路由基礎， 按照路由中繼選取原則，搜尋符合條件一級中繼電錶，然後從搜索出的一 級中繼電錶中選出較優一級中繼電錶作為中繼，搜尋可以抄讀二級電錶， 保存成功抄讀路由信息；依同樣方式，可以成功三級目的電錶和四級目的電錶等多級目的電錶， 並保存成功抄讀路由信息。具體的^^由學習流程請參閱圖3，本發明二維中繼式自動^各由4少表方科吉華烽 KP07-723 法中路由學習流程圖。需要說明的是在算法中，中繼電錶只是針對目的電錶而言的上級傳 發電錶，在中繼路由中，對目的電錶而言只關註上級中繼電錶，而不關心 整個路徑。在中繼電錶選擇時，不但需要按照中繼判別依據進行適當挑選 符合中繼需求的電錶，並且對符合要求的可以作為中繼的電錶進行一定優 選，把其中更加穩定可靠電錶挑選出來，作為目的電錶優選的中繼電錶， 這樣會更快捷的挑選出 一個可行的中繼路徑。請參閱圖4本發明二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護 方法中載波路由動態維護方法流程圖。本發明中所述載波路由動態維護方法包括步驟 一、根據電錶數據抄讀 結果查找抄讀結果異常的電錶;二、選定中繼電錶級別重新進行單表路由學 習，如果同一級別電錶^^由學習失敗，則對選定的所述中繼電錶級別的下 一級中繼電錶進行學習，如此循環，直到目的電錶路由學習成功。在所述二步中重新進行單表路由學習過程中，需要提取歷史路由信息 表內信息作為重新尋找路由的依據。所述載波路由動態維護分為抄表故障 維護和節點刪除維護兩種;f莫式；其中，所述抄表故障維護通過重新;洛由學習方式重新獲取可行路徑；所述節點刪除維護採用替換方式，即通過對問題節 點作最近中繼的目的電錶重新路由學習，尋找出一種新的中繼節點，然後 用新的中繼節點替換所述問題節點，然後再針對更換節點的目的電錶進行 重新3各由確認。請參閱圖5自動抄讀流程示意圖，如圖5所示自動抄讀共分以下幾種狀 態初始化、更新機制、自動抄表、學習路由、空閒模式和保護機制；在圖 中具體描述了各狀態之間的切換關係，下面將分別描述各狀態在系統中主 要功能初始化主要任務流程剛開始時，主要工作確認栽波方案、初始 化載波狀態、申請信號量；更新機制主要任務裝載非復位參數，更新電 表資料庫，獲取當前狀態；自動抄表主要任務按照已知路由信息抄讀電 表信息，在執行抄讀任務時，原則上，按照二維方式抄讀電錶，橫軸表示 深度方向，縱軸表示同一深度電錶，抄讀時，按照縱軸選點，橫軸延伸抄 讀，這樣抄讀可以大大提高抄讀成功率；路由學習主要任務當現場出現 因複雜因素導致已有路由信息無法成功抄讀電錶時，啟動路由信息更新機 制；空閒狀態主要任務當自動抄表或路由學習流程完成當前任務工作後 切換的狀態；保護機制主要任務系統內部根據一定統計信息，當異常發生科吉華烽 KP07-723 時，會及時復位，保持系統工作。自動抄表主要原理抄表機制接收到應用層抄表指令，按照上述描述 二維抄讀模式進行抄收電錶數據項操作，當抄讀流程執行一遍後，檢查抄 收效果，針對抄收不到的電錶進行相應的路由學習，然後重新抄讀上一輪 抄收不到的項目，如此循環直到全部抄收完畢。最後進入空閒模式，等待 應用層再次傳達抄表指令。在自動路由中共分為幾種狀態單表路由、全部路由、路由優化、節 點更新和停止路由。具體狀態可以參閱圖6路由狀態控制圖，在整個路由 環節中重點流程為單表路由；具體分析如圖3單表自動路由流程，單表 路由主要有如下模式直接抄讀模式通過抄讀特定電錶數據項，看是否能夠正確收到回復， 來確認電錶是否能夠正常通訊。中繼抄讀模式通過一定判別電錶路由結構中的信息，來判別電錶是 否為其他電錶為中繼，具體判別依據電錶成功抄讀標誌、最後一次抄讀 成功標誌、路由深度、電錶表箱、線路編號、電錶相位信息等方式；在作 路由時，原則上，優選同一深度且成功率較高電錶作中繼路由，目的電錶 只與其上級中繼表相關聯，不考慮越級控制，彼此獨立。在整個實施過程中，整個路由工作模型如圖7,具體分為停止路由、 單表路由、全局路由和路由優化。其中重點分析路由優化具體包括優化選 擇和節點更新，分析如下優化選擇在載波路由過程中，可能會同時出現多個可行路由，如何 優化選擇，在此路由算法中，提出優化選擇，在路由架構中引入統計機制， 為每一個路由加入統計信息，在選取路由進行抄讀電錶數據時，可選擇最 佳路由方案，在重新路由學習時，可剔除最差的路由信息，然後，對其路 由方案進行路由更新，做到優化選擇。節點更新這是一個可供外部調用接口，在抄表系統中，經常出現電 表輪換，這樣路由中節點更新顯得至關重要，因為可以通過更新相應電錶 做到，路由信息完整，避免全部重新路由，也增強了現場可操作性。特點 一、在現行抄讀模式下，如果按照無序抄讀模式， 一旦出現節點異 常，會出現大量無謂時間浪費，效率較為低下，採用二維模型會避免這種 情形出現，為後續重新路由學習節省大量時間。二、載波通訊自動路由學科吉華烽 KP07-723 習，這種方案將避免太多人力成本，系統在安裝後，採集設備會自行對目 的電錶尋找可行路徑，這樣不管現場環境如何，也無需現場線路拓樸，只 要有電力傳輸即可成功抄讀電錶。三、在自動路由學習中，提出一種優選 中繼節點方案，這種方式會使選出的中繼節點更加穩定可靠，通過此類節 點抄讀目的電錶會更穩定，而且整個路由中繼節點經過優化選擇，會更加 收斂，有利於系統的管理。四、路由自維護過程，是一種現場經驗總結， 提出節點異常和節點刪除兩種模式，使整個算法更加實用，它把現場可能 出現的情形用算法模式自動維護，這樣避免投入更多人力維護載波通信的 穩定。五、本發明對載波方案類別、通訊協議格式和載波中繼最大深度沒 有提出具體要求，具被很好地擴展性，整套方法很好地把握分層思想，此 方法只關心數據抄讀流程，不要求程序其他層面過多配合，具有很好的獨 立性。綜上所述本發明的有益效果在於與傳統抄表方法比較，本發明所提出 二維抄表自動路由模式可以使得抄表更加快捷，通過目的電錶路由信息自 動搜尋，使得後續維護更加省事，實現難度低，具有較高的實用價值。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 幹推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種二維中繼式自動路由抄表方法，其特徵在於所述二維中繼式自動路由抄表方法包括步驟A1將待抄讀電錶進行逐級分層，建立電錶抄讀路徑；A2在所述待抄讀電錶中選定第一級電錶信息抄讀點；A3通過各所述第一級電錶信息抄讀點對其項下相對應的第二級電錶進行抄讀；A4通過各所述第二級電錶對其項下相對應的第三級電錶進行抄讀，以此類推直至完成對最底層電錶的抄讀；A5將所述第一級電錶信息抄讀點採集到的各所述待抄讀電錶的數據信息進行匯總，得到各所述待抄讀電錶總的數據信息。
2. 根據權利要求1所述二維中繼式自動路由抄表方法,其特徵在於:所 述步驟Al中將所述待抄讀電錶進行逐級分層,形成的所述待抄讀電錶的模 式為二維式。
3. 根據權利要求2所述二維中繼式自動路由抄表方法,其特徵在於:所 述二維式的構建方法為,將所述同一級電錶設定為沿縱軸延伸，並將所述第 一級電錶作為直抄表,被所述第 一級電錶抄讀的所述第二級電錶作為第一 級中繼,將所述第二級電錶抄讀的所述第三級電錶作為第二級中繼，以此類 推直至第N級電錶,並將所述第N級電錶作為第N-l級中繼,所述第二級電 表至所述第N級電錶設定為沿橫軸延伸。
4. 根據權利要求1所述二維中繼式自動路由抄表方法，其特徵在於:所 述步驟A2中所述第一級電錶信息抄讀點為所述第一級電錶即直抄表或電 表數據信息採集裝置。
5. 根據權利要求1或4所述二維中繼式自動路由抄表方法，其特徵在於: 所述第一級電錶的選定方法為試探幀方法，並將選定的所述第一級電錶作 為直抄表,保存到成功抄讀路由信息表內。
6. 才艮據權利要求1所述二維中繼式自動路由抄表方法，其特徵在於 所述步驟Al中將待抄讀電錶進行逐級分層的方法為在成功選定所述第一 級電錶作為直抄表的基礎上，以所述直抄表作為中繼路由基礎，按照路由 中繼選擇判別原則，搜索選定第二級電錶作為第一級中繼、搜索選定第三 級電錶作為第二級中繼，以此類推直至搜索選定第N級電錶作為第N-l級 中繼，並將選定的電錶信息保存到成功抄讀路由信息表內。科吉華烽
7. 根據權利要求6所述二維中繼式自動路由抄表方法，其特徵在於所 述路由中繼選4奪判別原則為中繼電錶必須有成功抄讀經歷，而且最後一次必須成功抄讀； 中繼電錶深度必須是搜索電錶的下 一級； 中繼電錶與目的電錶不處於同一電錶箱內； 中繼電錶與目的電錶處於同一線路； 中繼電錶與目的電錶必須處於同一相位。
8. —種二維中繼式載波路由動態維護方法,其特徵在於:所述載波路由 動態維護方法包括步驟B1:根據電錶數據抄讀結果查找抄讀結果異常的電錶；B2:選定中繼電錶級別重新進行單表路由學習，如果同 一級別電錶路由學習失敗，則對選定的所述中繼電錶級別的下一級中繼電錶進行學習，如此循環，直到目的電錶路由學習成功。
9. 根據權利要求8所述二維中繼式載波路由動態維護方法，其特徵在 於所述步驟B2中重新進行單表路由學習過程中，需要提取歷史路由信息 表內信息作為重新尋找路由的依據。
10. 根據權利要求8所述二維中繼式載波路由動態維護方法，其特徵在 於所述載波路由動態維護分為抄表故障維護和節點刪除維護兩種模式；其中，所述抄表故障維護通過重新路由學習方式重新獲取可行路徑； 所述節點刪除維護採用替換方式，即通過對問題節點作最近中繼的目 的電錶重新路由學習，尋找出一種新的中繼節點，然後用新的中繼節點替 換所述問題節點，然後再針對更換節點的目的電錶進行重新路由確認。
全文摘要
本發明屬於電力低壓載波通訊領域，涉及一種二維中繼式自動路由抄表方法及載波路由動態維護方法，其中路由抄表方法通過將待抄讀電錶進行逐級分層，建立電錶抄讀路徑，並通過選定第一級電錶信息抄讀點對其項下的第二級電錶進行抄讀，通過第二級電錶對其項下的第三級電錶進行抄讀，以此類推完成對最底層電錶的抄讀，並將抄讀電錶的數據進行匯總，得到各待抄讀電錶總的數據信息。路由動態維護方法根據電錶數據抄讀結果查找抄讀結果異常的電錶，並進行自動重新路由學習，實現抄表故障維護和節點刪除維護。本發明所提出二維中繼式抄表自動路由模式可以使得抄表更加快捷，通過目的電錶路由信息自動搜尋，使得後續維護更加省事，實現難度低，具有較高的實用價值。
文檔編號G08C15/04GK101216982SQ20071030725
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月29日 優先權日2007年12月29日
發明者孔慶偉 申請人:深圳市科陸電子科技股份有限公司