本發(fā)明涉及一種抄表技術(shù)，特別是涉及一種對(duì)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電表數(shù)據(jù)的快速采集技術(shù)。

背景技術(shù)：

基于塑料光纖的智能電表抄表網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，當(dāng)集中器接收到上位主站批量數(shù)據(jù)采集命令或定時(shí)臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)采集時(shí)，集中器將電表采集命令發(fā)送至環(huán)內(nèi)電表，逐一采集各電表的數(shù)據(jù)，然后再上報(bào)至主站。在電表數(shù)據(jù)采集過程，該過程會(huì)經(jīng)歷多次的串口發(fā)送、多次的串口接收過程；由于現(xiàn)行電表跟本地通信模塊之間的串口通信速率在2400～9600bps，傳輸速率較低，從而影響了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬。

集中器通信模塊和電表通信模塊之間通過帶寬較大的塑料光纖進(jìn)行通信，但是電表通信模塊和電表之間是通過帶寬較小的UART串口通信，因此在主站進(jìn)行電表數(shù)據(jù)批量采集，集中器逐一數(shù)據(jù)訪問電表時(shí)，如同木桶原理的短板效應(yīng)，受電表與電表通信模塊之間UART串口的低速通信速率的影響，使得整個(gè)集抄網(wǎng)絡(luò)通信效率較低。塑料光纖的高帶寬優(yōu)勢(shì)沒有發(fā)揮出來，批量采集集中器下行的大量電表數(shù)據(jù)時(shí)，完成時(shí)間非常長。

綜上來看，目前的電表集抄網(wǎng)絡(luò)通信效率較低，并沒有發(fā)揮塑料光纖的高帶寬優(yōu)勢(shì)，特別是在批量采集集中器下行的大量電表數(shù)據(jù)時(shí)，完成時(shí)間非常長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種對(duì)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電表數(shù)據(jù)的快速采集的方案，以解決在現(xiàn)有電表集抄網(wǎng)絡(luò)下批量采集下行的大量電表數(shù)據(jù)時(shí)完成時(shí)間非常長的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下解決方案：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面

一種電表數(shù)據(jù)采集方法，包括：智能電表在接收到集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)采集命令時(shí)，讀取自身當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并予以本地保存，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；以及所述智能電表發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

第一優(yōu)選方案，所述智能電表發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器具體包括：所述智能電表主動(dòng)發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面

還提供了一種電表數(shù)據(jù)采集裝置，包括，數(shù)據(jù)讀取模塊，用于在接收到集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)采集命令時(shí)，讀取自身當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并予以本地保存，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

第一優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊具體用于主動(dòng)發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面

一種智能電表，包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供的任一電表數(shù)據(jù)采集裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面

一種電表數(shù)據(jù)采集方法，包括：集中器向單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；所述集中器接收各所述智能電表返回的本地保存的電表數(shù)據(jù)并保存/轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面

一種電表數(shù)據(jù)采集裝置，包括：命令發(fā)送模塊，用于向單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由集中器和多個(gè)智能電表組成；數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收各所述智能電表返回的本地保存的電表數(shù)據(jù)并保存/轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面

一種集中器，包括根據(jù)本發(fā)明的第五方面提供的電表數(shù)據(jù)采集裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面

一種電表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括上位機(jī)和由集中器和多個(gè)智能電表組成單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)，所述上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接于所述集中器，其中，所述智能電表為根據(jù)本發(fā)明的第三方面提供的智能電表；所述集中器為根據(jù)本發(fā)明的第六方面提供的集中器。

有益效果

本發(fā)明通過使在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)中的各智能電表先響應(yīng)集中器的數(shù)據(jù)命令來讀取自身當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并保存在本地，然后再經(jīng)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給集中器，即集中器直接從各智能電表的本地讀取電表數(shù)據(jù)，省卻了從智能電表中讀取電表數(shù)據(jù)的等待時(shí)間，從而使得在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)中電表數(shù)據(jù)的采集時(shí)間被大大縮短。

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中一種智能電表抄表網(wǎng)絡(luò)的原理圖。

圖2顯示為本發(fā)明根據(jù)電表側(cè)之電表數(shù)據(jù)采集方法的流程圖。

圖3顯示為本發(fā)明根據(jù)電表側(cè)之電表數(shù)據(jù)采集裝置的原理圖。

圖4顯示為根據(jù)電表側(cè)之智能電表的原理圖。

圖5顯示為本發(fā)明根據(jù)集中器側(cè)之電表數(shù)據(jù)采集方法的流程圖。

圖6顯示為本發(fā)明根據(jù)集中器側(cè)之電表數(shù)據(jù)采集裝置的原理圖。

圖7顯示為本發(fā)明根據(jù)集中器側(cè)之集中器的原理圖。

圖8顯示為本發(fā)明之系統(tǒng)的原理圖。

圖9顯示為電表中通信模塊的工作模式原理圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

在進(jìn)行具體實(shí)施例描述前，這里先對(duì)以下涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行描述，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地實(shí)施本發(fā)明。

關(guān)于單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)，其是由一集中器和多個(gè)智能電表組建形成的一種抄表網(wǎng)絡(luò)，需要說明的是本發(fā)明并不涉及對(duì)抄表網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)。

關(guān)于集抄網(wǎng)絡(luò)，其是由上位機(jī)和一個(gè)或多個(gè)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)組建的一種抄表網(wǎng)絡(luò)，其中，所述集中器與所述上位機(jī)通信連接。

在具體實(shí)施中，智能電表中可以包括電表通信模塊和電表主控模塊。以下也可以簡稱為電表。

在具體實(shí)施中，集中器可以包括上行通信模塊、下行通信模塊以及主控模塊。

在具體實(shí)施中，上位機(jī)，也可以稱為主站，其可以為與集中器連接的計(jì)算器或服務(wù)器。

實(shí)施方式一

根據(jù)電表側(cè)之方法來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述

基于前述描述，見圖2，示出了一種電表數(shù)據(jù)采集方法，如圖所示，其包括以下步驟：

S201，智能電表在接收到集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)采集命令時(shí)，讀取自身當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并予以本地保存，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；

S201，所述智能電表發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

上述電表數(shù)據(jù)采集方法是從電表側(cè)來進(jìn)行描述對(duì)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)中電表數(shù)據(jù)的采集，通過各電表分別響應(yīng)數(shù)據(jù)采集命令來讀取各自當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并保存在本地，電表讀取電表數(shù)據(jù)和集中器廣播數(shù)據(jù)采集命令獨(dú)立進(jìn)行，電表先接收數(shù)據(jù)采集命令，再讀取電表數(shù)據(jù)并保存在本地，而此時(shí)數(shù)據(jù)采集命令繼續(xù)在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)內(nèi)廣播，并不需要等待該電表讀取完成后再進(jìn)行廣播，故節(jié)省了等待時(shí)間，從而可以實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的快速采集。

進(jìn)一步來說，一般單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)采用的光線通信連接，因此數(shù)據(jù)采集命令可以幾乎同時(shí)被傳送至個(gè)電表，各電表讀取到電表數(shù)據(jù)在保存在本地，之后再通過單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之集中器，因此，可以做到數(shù)據(jù)的快速讀取。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述智能電表發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器具體包括以下兩種方式：

第一、所述智能電表在接收到所述集中器的數(shù)據(jù)讀取命令后，將本地保存的所述電表數(shù)據(jù)發(fā)送給所述集中器，這是一種被動(dòng)發(fā)送本地電表數(shù)據(jù)的方法；

第二，所述智能電表主動(dòng)發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器，這是一種主動(dòng)發(fā)送本地電表數(shù)據(jù)的方法。

結(jié)合上述兩種電表數(shù)據(jù)的發(fā)送方法，可以結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行選擇實(shí)施，應(yīng)當(dāng)理解，不論采取那種方式，電表都將主動(dòng)向集中器發(fā)送本地保存的電表數(shù)據(jù)，故可以采用主動(dòng)發(fā)送本地電表數(shù)據(jù)的方法，同時(shí)，如果采用此種實(shí)施方式也應(yīng)當(dāng)被理解為包括了上述根據(jù)集中器讀取命令來發(fā)送電表數(shù)據(jù)的方式。

實(shí)施方式二

根據(jù)電表側(cè)之裝置來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述

見圖3，本實(shí)施例提供了一種電表數(shù)據(jù)采集裝置3，其包括，數(shù)據(jù)讀取模塊31，用于在接收到集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)采集命令時(shí)，讀取自身當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并予以本地保存，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊32，用于發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

其中，上述電表數(shù)據(jù)采集裝置為對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式一中的方法來得到的虛擬裝置，實(shí)際中，可以通過向電表寫入計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)上述電表數(shù)據(jù)采集裝置。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊具體用于在接收到所述集中器的數(shù)據(jù)讀取命令后，將本地保存的所述電表數(shù)據(jù)發(fā)送給所述集中器；或者主動(dòng)發(fā)送本地保存的所述電表數(shù)據(jù)給所述集中器。

其中，數(shù)據(jù)讀取命令在數(shù)據(jù)采集命令之后發(fā)送。

根據(jù)上述實(shí)施方式二提供的電表數(shù)據(jù)采集裝置，見圖4，還可以提供一種智能電表4，其包括上述電表數(shù)據(jù)采集裝置3。即可以通過軟件技術(shù)將上述數(shù)據(jù)采集裝置安裝在現(xiàn)有的智能電表中來得到一種新的智能電表。例如，可以在智能電表中安裝一可實(shí)現(xiàn)上述電表數(shù)據(jù)采集裝置之功能的軟件。

實(shí)施方式三

根據(jù)集中器之方法來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述

見圖5，本實(shí)施例提供一種電表數(shù)據(jù)采集方法，如圖所示，其包括以下步驟：

S501，集中器向單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由所述集中器和多個(gè)智能電表組成；

S502，所述集中器接收各所述智能電表返回的本地保存的電表數(shù)據(jù)并保存/轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)上述提供的電表數(shù)據(jù)采集方法，可以由集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令來通知個(gè)電表進(jìn)行各自的電表數(shù)據(jù)采集，在各電表將各自的電表數(shù)據(jù)采集并保存在本地后，再由集中器來讀取/接收各電表本地保存的電表數(shù)據(jù)，節(jié)省了直接從電表上讀取電表數(shù)據(jù)時(shí)需要等待的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的快速采集。

其中，集中器在接收到各電表的電表數(shù)據(jù)后，可以進(jìn)行保存或轉(zhuǎn)發(fā)，或者是先保存再轉(zhuǎn)發(fā)。

其中，集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)采集命令可以是集中器定期主動(dòng)發(fā)送的，也可以是根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的抄表指令進(jìn)行解析后，在進(jìn)行發(fā)送的。

實(shí)施方式四

根據(jù)集中器之裝置來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述

見圖6，本實(shí)施例提供一種電表數(shù)據(jù)采集裝置6，包括：命令發(fā)送模塊61，用于向單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令，其中，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)由集中器和多個(gè)智能電表組成；數(shù)據(jù)接收模塊62，用于接收各所述智能電表返回的本地保存的電表數(shù)據(jù)并保存/轉(zhuǎn)發(fā)。

其中，本實(shí)施例中的電表數(shù)據(jù)采集裝置為對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式三中的方法來得到的虛擬裝置，實(shí)際中，可以通過向電表寫入計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)上述電表數(shù)據(jù)采集裝置。

因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，見圖7，還可以提供一種集中器7，包括本實(shí)施例中的電表數(shù)據(jù)采集裝置6。即可以通過軟件技術(shù)將上述數(shù)據(jù)采集裝置安裝在現(xiàn)有的集中器中來得到一種新的集中器。例如，可以在集中器中安裝一可實(shí)現(xiàn)上述電表數(shù)據(jù)采集裝置之功能的軟件。

實(shí)施方式五

根據(jù)本發(fā)明之系統(tǒng)側(cè)來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述

見圖8，給出了一種電表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括上位機(jī)8和由集中器7和多個(gè)智能電表4組成單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)，所述上位機(jī)8網(wǎng)絡(luò)連接于所述集中器7，其中，所述智能電表4為上述實(shí)施方式二中的智能電表，所述集中器7為上述實(shí)施方式四中的集中器。

在具體實(shí)施中，上述電表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以通過以下原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)的快速批量抄表。

其中，集中器可以包括上行通信模塊、下行通信模塊以及主控模塊。

其中，電表可以包括電表通信模塊和電表主控模塊。

其中，集中器可以通過GPRS/CDMA/3G、以太網(wǎng)、光纖等方式中至少一種與上位機(jī)進(jìn)行通信。

抄表過程可以描述為：

所述上行通信模塊，用于在接收到所述上位機(jī)發(fā)送的抄表命令，將抄表命令發(fā)送至所述主控模塊進(jìn)行解析；主控模塊在第一時(shí)間通過所述下行通信模塊向所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)廣播數(shù)據(jù)采集命令，各所述智能電表根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集命令獲取各自當(dāng)前的電表數(shù)據(jù)并予以本地保存；所述下行通信模塊，在第二時(shí)間獲取各所述智能電表根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集命令獲取各自當(dāng)前的并予以本地保存的電表數(shù)據(jù)，并通知所述主控模塊將所述電表數(shù)據(jù)打包后通過所述上行通信模塊上傳至所述上位機(jī)。

具體地，集中器的上行通信模塊接收到主站發(fā)送來的批量采集命令，將命令發(fā)送至集中器的主控模塊，集中器主控模塊解析該批量采集命令后，生成電表數(shù)據(jù)采集命令，以廣播的方式通過數(shù)量光纖發(fā)送至環(huán)內(nèi)的各個(gè)電表通信模塊。

其中，見圖9，所述單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)中的各電表具有以下特性：電表通信模塊的工作模式設(shè)置為接收-透傳，所述接收-透傳工作模式的具體為，電表的通信模塊接收到數(shù)據(jù)后，接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給通信模塊的可編程控制器處理(CPU)，同時(shí)透明發(fā)送到通信模塊的發(fā)送端口，通過發(fā)送端口發(fā)送至下一個(gè)設(shè)備。

結(jié)合集中器在單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)中廣播數(shù)據(jù)采集命令來說，集中器下發(fā)數(shù)據(jù)批量采集命令至環(huán)內(nèi)(即單向環(huán)形抄表網(wǎng)絡(luò)內(nèi))第一個(gè)電表時(shí)，第一個(gè)電表就將該命令透傳至第二個(gè)電表，第二個(gè)電表透傳至第三個(gè)，以此類推，又由于環(huán)內(nèi)集中器與電表，電表與電表是通過塑料光纖連接，塑料光纖的傳輸速度快，因此所有電表幾乎同時(shí)接收到該批量采集命令。因此，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的快速讀取。

基于上述系統(tǒng)，在電表的通信模塊接收到廣播命令后，根據(jù)各電表的通信地址將命令發(fā)送至電表主控模塊，電主控模塊解析數(shù)據(jù)并返回采集命令所需電表數(shù)據(jù)，發(fā)送至電表通信模塊；所有電表同時(shí)進(jìn)行解析命令并返回?cái)?shù)據(jù)的動(dòng)作，將現(xiàn)有技術(shù)中逐一完成的命令同時(shí)完成。根據(jù)本發(fā)明，集中器下行組網(wǎng)環(huán)內(nèi)電表數(shù)量越多，數(shù)據(jù)采集速度提升越明顯。

綜上所述，本發(fā)明能夠快速地對(duì)電表信息進(jìn)行批量采集，有效提升通信帶寬，滿足多用戶電力系統(tǒng)的需求。本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。