本發(fā)明涉及電力通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電力線通信的抄表方法和數(shù)據(jù)采集器。

背景技術(shù)：

電力線通信(Power line Communication，簡稱PLC)是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。PLC目前廣泛應(yīng)用于采用高級測量體系(Advanced Metering Infrastructure，簡稱AMI)的智能電網(wǎng)中，以實現(xiàn)遠程自動管理電表、采集電表數(shù)據(jù)等。但是，電力線通信系統(tǒng)中，當(dāng)電力線上受到噪聲干擾或者負載很重時將會影響正常通信，導(dǎo)致通信成功率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N基于電力線通信的抄表方法和數(shù)據(jù)采集器，能夠提高抄表的成功率。

第一方面，提供了一種基于電力線通信的抄表方法，包括：數(shù)據(jù)采集器獲取通信時刻信息，所述通信時刻信息包括電表的可通信時刻，所述可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻；所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)所述可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻；所述數(shù)據(jù)采集器在所述目標(biāo)通信時刻與所述電表通信進行抄表。

可通信時刻可以為根據(jù)預(yù)先訓(xùn)練的結(jié)果確定的能夠與電表通向成功的時刻。

其中，可通信時刻包括一個或多個時刻。

可選地，所述通信時刻信息還可以包括與所述可通信時刻對應(yīng)的等效阻抗。其中，所述等效阻抗用于指示所述數(shù)據(jù)采集器所在電力線路上的負載。當(dāng)電力線路上的負載增大時所述等效阻抗減小，當(dāng)電力線路上的負載減小時所述等效阻抗增大。

本申請中，通過根據(jù)預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻，并在該目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表，使得能夠避開用電高峰，從而能夠提高抄表的成功率。

可選地，當(dāng)所述可通信時刻為一個時刻時，所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)所述可通信時刻確定所述目標(biāo)通信時刻還可以包括：所述數(shù)據(jù)采集器將所述可通信時刻作為目標(biāo)通信時刻。

可選地，當(dāng)所述可通信時刻包括多個時刻時，所述數(shù)據(jù)采集器可以從所述多個可通信時刻中選擇一個可通信時刻作為目標(biāo)通信時刻。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)采集器在所述目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表包括：所述數(shù)據(jù)采集在所述目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的第一等效阻抗；所述數(shù)據(jù)采集器在確定所述第一等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與所述電表通信進行抄表。

所述第一等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件可以認為電力線路上的負載較小，數(shù)據(jù)采集器能夠與電表通信成功。反之，所述第一等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件可以認為電力線路上的負載較大，數(shù)據(jù)采集器可能無法與電表的通信成功。

可選地，所述數(shù)據(jù)采集器在獲取所述通信時刻信息之前，所述抄表方法還包括：所述數(shù)據(jù)采集器確定在所述可通信時刻與所述電表通信成功；所述數(shù)據(jù)采集器記錄所述可通信時刻生成所述通信時刻信息。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述通信時刻信息還包括與所述可通信時刻對應(yīng)的第二等效阻抗，所述預(yù)設(shè)條件由所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)第二等效阻抗確定。

可選地，當(dāng)所述可通信時刻包括多個時刻時，所述通信時刻信息包括多個等效阻抗，所述多個等效阻抗與所述多個時刻一一對應(yīng)，所述等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件包括：所述等效阻抗大于或等于所述通信時刻信息中的多個等效阻抗中的取值最小的等效阻抗。

或者，所述等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件包括：所述等效阻抗在所述通信時刻信息中的多個等效阻抗的取值范圍內(nèi)。

本申請中，在目標(biāo)通信時刻與電表通信之前，先確定等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件，然后再與電表通信進行抄表，使得能夠避免電網(wǎng)實時變化導(dǎo)致的通信失敗，從而能夠進一步提高抄表的成功率。

可選地，抄表方法還可以包括：所述數(shù)據(jù)采集器在確定所述第一等效阻 抗不滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，重復(fù)計算所述電力線路上的等效阻抗；如果所述數(shù)據(jù)采集器重復(fù)計算得到的等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件的次數(shù)超出預(yù)設(shè)次數(shù)，則所述數(shù)據(jù)采集器在當(dāng)前預(yù)設(shè)周期內(nèi)記錄能夠與所述電表通信成功的時刻和與所述時刻對應(yīng)的等效阻抗；根據(jù)所述時刻和與所述時刻對應(yīng)的等效阻抗更新所述通信時刻信息。

從目標(biāo)通信時刻開始重復(fù)計算得到的等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件的次數(shù)超出預(yù)設(shè)次數(shù)時，意味著通信時刻信息中的可通信時刻可能已經(jīng)無法適用于當(dāng)前的電力線通信系統(tǒng)，通過更新通信時刻信息，能夠與電力線通信系統(tǒng)的變化相適應(yīng)，從而進一步提高抄表的成功率。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)采集器在所述獲取所述通信時刻信息之前，所述抄表方法還包括：所述數(shù)據(jù)采集器確定與所述電表通信成功的所述可通信時刻，并計算所述第二等效阻抗；所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)所述可通信時刻和所述第二等效阻抗生成所述通信時刻信息。

結(jié)合第一方面或第一方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述在所述目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表包括：所述數(shù)據(jù)采集器獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；所述數(shù)據(jù)采集器在所述目標(biāo)通信時刻采用所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

本申請中，通過根據(jù)多個載波的電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，該通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限，數(shù)據(jù)采集器在目標(biāo)通信時刻采用該通信載波與電表通信進行抄表，不僅能夠避開用電高峰,還能夠避開噪聲比較強的頻段，從而能夠進一步提高抄表的成功率。

可選地，所述電力線路噪聲信息用于指示所述多個載波對應(yīng)的電力線路噪聲是否低于或等于所述噪聲門限。

可選地，所述電力線路噪聲信息包括所述多個載波對應(yīng)的電力線路噪聲，所述數(shù)據(jù)采集器獲取所述多個載波的所述電力線路噪聲信息包括：所述數(shù)據(jù)采集器計算所述多個載波對應(yīng)的電力線路噪聲。

第二方面，提供了一種抄表方法，包括：數(shù)據(jù)采集器獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；所述數(shù)據(jù)采集器根據(jù)所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波的頻段對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；所述數(shù)據(jù)采集器采用所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

其中，所述電力線路噪聲信息可以參考第一方面的抄表方法中的相應(yīng)描述，在此不再重復(fù)。

本申請中，通過根據(jù)多個載波的電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，該通信載波的頻段對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限，數(shù)據(jù)采集器采用該通信載波與電表通信進行抄表，能夠避開噪聲比較強的頻段，從而能夠提高抄表的成功率。

第三方面，提供了一種數(shù)據(jù)采集器，用于執(zhí)行第一方面或第一方面上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的抄表方法。

具體地，所述數(shù)據(jù)采集器包括：處理器和存儲器；所述存儲器用于存儲通信時刻信息，所述通信時刻信息包括電表的可通信時刻，所述可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻；所述處理器用于：從所述存儲器獲取所述通信時刻信息；根據(jù)所述可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻；在所述目標(biāo)通信時刻與所述電表通信進行抄表。

可選地，所述存儲器還可以用于存儲程序指令，所述處理器調(diào)用所述存儲器中存儲的程序指令，使得所述數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行第一方面或第一方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式中所述的抄表方法。

本申請中，通過根據(jù)預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻，并在該目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表，使得能夠避開用電高峰，從而能夠提高抄表的成功率。

結(jié)合第三方面，在第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器具體用：于在所述目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的第一等效阻抗；并在所述第一等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與所述電表通信進行抄表。

結(jié)合第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第三方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述通信時刻信息還包括與所述可通信時刻對應(yīng)的第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于標(biāo)識在所述可通信時刻所述電力線路上的負載；所述處理器還用于根據(jù)所述第二等效阻抗確定所述預(yù)設(shè)條件。

結(jié)合第三方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器還用于：在獲取所述通信時刻信息之前，確定與所述電表通信成功的所述可通信時刻，并計算所述第二等效阻抗；根據(jù)所述可通信時刻和所述第二等效阻抗生成所述通信時刻信息，將所述通信時刻信息存儲到所述存儲器中。

結(jié)合第三方面或第三方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式，在第三方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器還用于：獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；根據(jù)所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；在所述目標(biāo)通信時刻采用所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

第四方面，提供了一種數(shù)據(jù)采集器，用于執(zhí)行第一方面或第一方面上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的抄表方法。

具體地，所述數(shù)據(jù)采集器包括：獲取單元，用于獲取通信時刻信息，所述通信時刻信息包括電表的可通信時刻，所述可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻；處理單元，用于根據(jù)所述可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻；通信單元，用于在所述處理單元確定的所述目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表。

其中，所述獲取單元和所述處理單元可以由第三方面或第三方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的處理器實現(xiàn)，所述通信單元可以由第三方面或第三方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的發(fā)送器和接收器實現(xiàn)。

結(jié)合第四方面，在第四方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理單元還用于：在所述目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的第一等效阻抗；在確定所述第一等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與所述電表通信進行抄表。

結(jié)合第四方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第四方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述通信時刻信息還包括所述可通信時刻對應(yīng)的第二等效阻抗，所述處理單元還用于根據(jù)所述第二等效阻抗確定所述預(yù)設(shè)條件。

結(jié)合第四方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理單元還用于：在所述獲取單元獲取所述通信時刻信息之前，確定與所述電表通信成功的所述可通信時刻，并計算所述第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于標(biāo)識在所述可通信時刻所述電力線路上的負載；根據(jù) 所述可通信時刻和所述第二等效阻抗生成所述通信時刻信息。

結(jié)合第四方面或第四方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式，在第四方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取單元還用于，獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；所述處理單元還用于，根據(jù)所述獲取單元獲取的所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；所述通信單元具體用于，在所述目標(biāo)通信時刻采用所述處理單元確定的所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

第五方面，提供了一種數(shù)據(jù)采集器，用于執(zhí)行第二方面或第二方面上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的抄表方法。具體地，所述數(shù)據(jù)采集器包括處理器，所述處理器用于：獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；根據(jù)所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；采用所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

可選地，所述存儲器還可以用于存儲程序指令，所述處理器調(diào)用所述存儲器存儲的程序指令，使得所述數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行如第二方面或第二方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的抄表方法。

第六方面，提供了一種數(shù)據(jù)采集器，用于執(zhí)行第二方面或第二方面上述任一種可能的實現(xiàn)方式中的抄表方法。具體地，所述數(shù)據(jù)采集器包括：獲取單元，用于獲取多個載波的電力線路噪聲信息，所述多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；處理單元，用于根據(jù)所述電力線路噪聲信息從所述多個載波中選擇一個載波作為通信載波，所述通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；通信單元，用于采用所述處理單元確定的所述通信載波與所述電表通信進行抄表。

其中，所述獲取單元和所述處理單元可以由第五方面中的處理器實現(xiàn)，所述通信單元可以由第五方面中的發(fā)送器和接收器實現(xiàn)。

第七方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有程序，運行所述程序使得數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行第一方面或第一方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的抄表方法。

第八方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有程序，運行所述程序使得數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行第二方面或第二方面的上述 任一種可能的實現(xiàn)方式所述的抄表方法。

第九方面，提供了一種抄表系統(tǒng)，包括：電表和數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過電力載波通信系統(tǒng)與所述電表通信進行抄表，所述數(shù)據(jù)采集器可以為第三方面或第三方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的數(shù)據(jù)采集器；或者，所述數(shù)據(jù)采集器還可以為第四方面或第四方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的數(shù)據(jù)采集器；或者，所述數(shù)據(jù)采集器還可以為第五方面或第五方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的數(shù)據(jù)采集器；或者，所述數(shù)據(jù)采集器還可以為第六方面或第六方面的上述任一種可能的實現(xiàn)方式所述的數(shù)據(jù)采集器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的抄表系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的抄表方法的示意性流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例的計算等效阻抗的原理框圖；

圖4是本發(fā)明另一實施例的抄表方法的示意性流程圖；

圖5是本發(fā)明另一實施例的抄表方法的示意性流程圖；

圖6是本發(fā)明另一實施例的抄表方法的示意性流程圖；

圖7是本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集器的示意性框圖；

圖8是本發(fā)明另一實施例的數(shù)據(jù)采集器的示意性框圖；

圖9是本發(fā)明實施例的示意性電路圖；

具體實施方式

圖1所示為本發(fā)明實施例的基于PLC的抄表系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖。如圖1所示，基于PCL的抄表系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集器和電表，數(shù)據(jù)采集器通過PLC與電表建立通信實現(xiàn)遠程自動抄表。其中數(shù)據(jù)采集器也可以稱為數(shù)據(jù)集中單元(Data Concentrator Unit，簡稱DCU)。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的抄表方法200的示意性流程圖。抄表方法200可以由數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行。如圖2所示，抄表方法200包括如下內(nèi)容。

210、數(shù)據(jù)采集器獲取通信時刻信息，通信時刻信息包括電表的可通信時刻，可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻。

例如，可通信時刻可以為根據(jù)預(yù)先測量的結(jié)果確定的能夠與電表通信成 功的時刻。

可選地，通信時刻信息還可以包括數(shù)據(jù)采集器所在的電力線路上的等效阻抗。等效阻抗與可通信時刻一一對應(yīng)。等效阻抗用于標(biāo)識數(shù)據(jù)采集器所在的電力線路上的負載。

例如，通信時刻信息可以為等效阻抗隨時間的變化曲線，也可以為記載了可通信時刻以及對應(yīng)的等效阻抗的數(shù)據(jù)表，本發(fā)明實施例對此并不限定。

可選地，等效阻抗可以包括電感、電阻、電容中的至少一種。

220、數(shù)據(jù)采集器根據(jù)可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻。

具體地，可通信時刻為在之前的預(yù)設(shè)周期內(nèi)確定的能夠與電表通信的時刻，目標(biāo)通信時刻為當(dāng)前的預(yù)設(shè)周期內(nèi)的同一時刻?？赏ㄐ艜r刻所在的周期與目標(biāo)通信時刻所在的當(dāng)前周期之間間隔至少一個預(yù)設(shè)周期的時間長度。

其中，預(yù)設(shè)周期的時間長度可以根據(jù)實際情況設(shè)定，本發(fā)明實施例對此并不限定。例如預(yù)設(shè)周期可以為一天，也可以為一周。

目標(biāo)通信時刻與可通信時刻可以指示不同預(yù)設(shè)周期內(nèi)的同一時刻。例如，預(yù)設(shè)周期為一天，在可通信時刻信息中記錄的可通信時刻為凌晨2點，則數(shù)據(jù)采集器可以將今天凌晨2點作為目標(biāo)通信時刻，與電表通信進行抄表。

可通信時刻包括一個或多個預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻。

目標(biāo)通信時刻可以是一個時刻，此時意味著數(shù)據(jù)采集器將在該目標(biāo)通信時刻進行一次抄表通信。目標(biāo)通信時刻也可以是多個時刻，此時意味著數(shù)據(jù)采集器可以在多個時刻進行多次抄表通信。

目標(biāo)通信時刻可以是與當(dāng)前時刻最接近的一個或多個可通信時刻，但本發(fā)明實施例對此并不限定。例如，目標(biāo)通信時刻還可以是將來的任一個或多個可通信時刻。

230、數(shù)據(jù)采集器在目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表。

本發(fā)明實施例中，通過根據(jù)預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻，并在該目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表，使得能夠避開用電高峰，從而能夠提高抄表的成功率。

可選地，在步驟210之前，方法200還可以包括：數(shù)據(jù)采集器確定與電表通信成功的可通信時刻，并計算當(dāng)前電力線路上的等效阻抗；數(shù)據(jù)采集器根據(jù)可通信時刻和等效阻抗生成通信時刻信息。

圖3所示為計算等效阻抗的原理框圖。電網(wǎng)線路上的電壓幅度U已知， 電流I可以通過測量獲得，根據(jù)電壓和電流即可計算得到等效阻抗值。由于數(shù)據(jù)采集器所在小區(qū)的多個用戶負載并聯(lián)在電力線路上，因此可以計算出多個用戶負載并聯(lián)之后的等效阻抗?？梢圆捎眉訖?quán)平均濾波算法計算電力線路上的用戶負載的等效阻抗值。

如圖4所示，數(shù)據(jù)采集器計算一次等效阻抗后，立即與電表進行抄表，確認抄表是否成功。如果抄表成功，則記錄當(dāng)前的時間段和電網(wǎng)的等效阻抗值。如果抄表未成功，則不記錄。如此循環(huán)，記錄一個周期內(nèi)(例如一天)的可通信時刻以及電力線路上的用戶負載在各個可通信時刻的等效阻抗值。即可生成通信時刻信息。

本發(fā)明實施例中可以實時計算等效阻抗，但是為了節(jié)省資源，還可以定時計算等效阻抗，或者還可以設(shè)定計算等效阻抗的間隔時段周期性地計算等效阻抗，例如每隔半小時計算一次等效阻抗。

為了能夠分析用戶的用電情況，進一步了解用戶的用電類型，還可以根據(jù)計算得到的阻抗值分別計算電阻R、電感L和電容C的值。例如，分別發(fā)送頻率為f₁單載波信息、頻率為f₂的單載波信號和頻率為f₃的單載波信號，可以得到以下三元一次方程組：

Z₁＝R+i(2πf₁L-1/(2πf₁C))

Z₂＝R+i(2πf₂L-1/(2πf₂C))

Z₃＝R+i(2πf₃L-1/(2πf₃C))

其中，i表示虛數(shù)單位。阻抗值Z₁、Z₂和Z₃可以計算得到，f₁、f₂和f₃是已知的，則求解上述三元一次方程組，即可得到等效R、L、C的值。

通過計算R、L、C，能夠進一步分析可通信時刻的用電情況，進而有利于提高抄表的成功率。

相應(yīng)地，將通信時刻信息可以保存在數(shù)據(jù)采集器中，保存通信時刻信息時可以采用如下表1所示的數(shù)據(jù)格式。

表1

可選地，步驟230包括：數(shù)據(jù)采集器在目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的 的等效阻抗；數(shù)據(jù)采集器在確定該等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與電表通信進行抄表。如圖5所示。

其中，預(yù)設(shè)條件可以由數(shù)據(jù)采集器根據(jù)通信時刻信息中記錄的等效阻抗確定。

可選地，等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件包括：等效阻抗大于或等于通信時刻信息中記錄的取值最小的等效阻抗。

可選地，該等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件還可以包括：該等效阻抗在通信時刻信息中記錄的等效阻抗的取值范圍內(nèi)。

本發(fā)明實施例中，在目標(biāo)通信時刻內(nèi)與電表通信進行抄表之前，先確定等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件，然后再與電表通信進行抄表，使得能夠避免電網(wǎng)實時變化導(dǎo)致的通信失敗，從而能夠提高抄表的成功率。

可選地，在確定等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，可以重新查詢通信時刻信息以確定下一個可通信時刻，然后在下一個可通信時刻與電表通信進行抄表。同樣，在下一個可通信時刻與電表通信進行抄表前，還可以先確定等效阻抗是否滿足可通信要求。

可選地，在確定等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，在循環(huán)周期內(nèi)還可以繼續(xù)計算電力線路的等效阻抗，直至與電表通信成功為止。如果電力線路上的用戶負載在目標(biāo)通信時刻的等效阻抗不滿足預(yù)設(shè)條件，且已完成一個循環(huán)周期，則本次循環(huán)周期內(nèi)的通信過程結(jié)束。在下一周期繼續(xù)根據(jù)本發(fā)明實施例的抄表方法與電表通信進行抄表。如圖5所示。

可選地，若直至與電表通信成功之前，隨時間變化計算等效阻抗的次數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)次數(shù)(例如12次)時，則記錄本周期內(nèi)的可通信時刻以及對應(yīng)的等效阻抗，更新通信時刻信息。

可選地，在步驟230包括：數(shù)據(jù)采集器獲取多個載波的電力線路噪聲信息，多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；數(shù)據(jù)采集器根據(jù)電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；數(shù)據(jù)采集器在目標(biāo)通信時刻采用該通信載波與電表通信進行抄表。

本發(fā)明實施例中，通過根據(jù)多個載波的電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限，數(shù)據(jù)采集器在目標(biāo)通信時刻采用該通信載波與電表通信進行抄 表，不僅能夠避開用電高峰,還能夠避開噪聲比較強的頻段，從而能夠進一步提高抄表的成功率。

例如，以G3標(biāo)準(zhǔn)為例，PLC的有效工作帶寬為35.938K～90.625K，分36個有效載波。可以采用快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation，簡稱FFT)計算每個載波的噪聲。每個頻段的間隔為(90.625-35.938)/36＝1.519K，可以采用該間隔作為基頻值進行傅里葉變換，同時綜合考慮計算精度與處理器的計算能力，可以在每個基頻周期內(nèi)采集1024個點，即采樣率為1024×1.519K＝1.556M。然后利用FFT算法，分別算出36個有效載波的噪聲。

可選地，電力線路噪聲信息用于指示多個載波對應(yīng)的電路線路噪聲是否低于或等于噪聲門限。

例如，如果一個載波對應(yīng)的電力線路噪聲高于噪聲門限，則為該載波設(shè)置禁用標(biāo)識；如果一個載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于噪聲門限，則不為該載波設(shè)置標(biāo)識，此時默認該載波的噪聲未超出噪聲門限，或者為該載波設(shè)置可用標(biāo)識。

如圖6所示，在計算出電力線路在載波上的噪聲之后，判斷該噪聲是否高于預(yù)設(shè)的噪聲門限，如果高于噪聲門限，則為該載波設(shè)置禁用標(biāo)識；如果低于或等于噪聲門限，則可以不設(shè)置標(biāo)識。重復(fù)計算電力線路在多個載波上的噪聲并設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)識即可得到該多個載波的電力線路噪聲信息。

本發(fā)明實施例中可以實時計算電力線路在多個載波上的噪聲，但是為了節(jié)省資源，還可以定時計算電力線路在載波上的噪聲，或者還可以周期性計算電力線路在載波上的噪聲，并生成電力線路噪聲信息存儲在數(shù)據(jù)采集器中。相應(yīng)地，電力線路噪聲信息可以是定時或周期性更新的。

上文結(jié)合圖1至圖6詳細描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的抄表方法。下面將結(jié)合圖7和圖8描述根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集器。

圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)采集器700的示意性框圖。如圖7所示，數(shù)據(jù)采集器700包括獲取單元710、處理單元720和通信單元730。

獲取單元710用于獲取通信時刻信息，通信時刻信息包括電表的可通信時刻，可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻。

處理單元720用于根據(jù)可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻；

通信單元730用于在處理單元720確定的目標(biāo)通信時刻與電表通信進行 抄表。

本發(fā)明實施例中，通過根據(jù)預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的可通信時刻中確定目標(biāo)通信時刻，并在該目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表，使得能夠避開用電高峰，從而能夠提高抄表的成功率。

可選地，數(shù)據(jù)采集器700還可以包括存儲單元740，存儲單元740可以用于存儲通信時刻信息，還可以用于存儲抄表數(shù)據(jù)。

可選地，處理單元720還用于在目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的等效阻抗；通信單元730具體用于，在處理單元720確定等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與電表通信進行抄表。

可選地，通信時刻信息還包括與可通信時刻對應(yīng)的等效阻抗，處理單元720還用于根據(jù)可通信時刻對應(yīng)的等效阻抗確定預(yù)設(shè)條件。

可選地，處理單元720還用于：在獲取單元710獲取通信時刻信息之前，確定與電表通信成功的可通信時刻，并計算可通信時刻對應(yīng)的等效阻抗；根據(jù)可通信時刻和該等效阻抗生成通信時刻信息。

處理單元720還可以用于將通信時刻信息存儲到存儲單元740中。

可選地，獲取單元710還用于，獲取多個載波的電力線路噪聲信息，多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；處理單元720還用于根據(jù)710獲取單元獲取的電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；通信單元730具體用于在目標(biāo)通信時刻采用處理單元720確定的通信載波與電表通信進行抄表。

本申請中，通過根據(jù)多個載波的電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，該通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限，數(shù)據(jù)采集器采用該通信載波與電表通信進行抄表，能夠避開噪聲比較強的頻段，從而能夠提高抄表的成功率。

應(yīng)注意，本發(fā)明實施例中，獲取單元710、處理單元720和通信單元730可以由處理器實現(xiàn)，存儲單元740可以由存儲器實現(xiàn)。如圖8所示，數(shù)據(jù)采集器800包括處理器810、存儲器820、總線系統(tǒng)830和通信接口840。

處理器810、存儲器820和通信接口840通過總線系統(tǒng)830相連。

該總線系統(tǒng)830除包括數(shù)據(jù)總線之外，還可以包括電源總線、控制總線和狀態(tài)信號總線等。為便于表示，在圖中將各種總線都標(biāo)為總線系統(tǒng)830。

存儲器820可以包括易失性存儲器(英文：volatile memory)，例如隨機 存取存儲器(英文：random-access memory，縮寫：RAM)；存儲器也可以包括非易失性存儲器(英文：non-volatile memory)，例如快閃存儲器(英文：flash memory)，硬盤(英文：hard disk drive，縮寫：HDD)或固態(tài)硬盤(英文：solid-state drive，縮寫：SSD)；存儲器820還可以包括上述種類的存儲器的組合。

處理器810可以是中央處理器(英文：central processing unit，縮寫：CPU)，網(wǎng)絡(luò)處理器(英文：network processor，縮寫：NP)或者CPU和NP的組合。處理器810還可以進一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是專用集成電路(英文：application-specific integrated circuit，縮寫：ASIC)，可編程邏輯器件(英文：programmable logic device，縮寫：PLD)或其組合。上述PLD可以是復(fù)雜可編程邏輯器件(英文：complex programmable logic device，縮寫：CPLD)，現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(英文：field-programmable gate array，縮寫：FPGA)，通用陣列邏輯(英文：generic array logic,縮寫：GAL)或其任意組合。

存儲器820，用于存儲通信時刻信息，通信時刻信息包括電表的可通信時刻，可通信時刻為預(yù)先確定的能夠與電表通信成功的時刻。

處理器810，用于從存儲器820獲取通信時刻信息，根據(jù)可通信時刻確定目標(biāo)通信時刻，在目標(biāo)通信時刻與電表通信進行抄表。

可選地，處理器810具體用于：在目標(biāo)通信時刻計算電力線路上的第一等效阻抗；并在第一等效阻抗?jié)M足預(yù)設(shè)條件的情況下，與電表通信進行抄表。

可選地，通信時刻信息還包括與可通信時刻對應(yīng)的第二等效阻抗，第二等效阻抗用于標(biāo)識在可通信時刻電力線路上的負載。處理器810還用于根據(jù)第二等效阻抗確定預(yù)設(shè)條件。

可選地，處理器810還用于：確定與電表通信成功的可通信時刻，并計算第二等效阻抗；根據(jù)可通信時刻和第二等效阻抗生成通信時刻信息，將通信時刻信息存儲到存儲器820中。

可選地，處理器810具體用于：獲取多個載波的電力線路噪聲信息，多個載波中的每個載波對應(yīng)一個頻段；根據(jù)電力線路噪聲信息從多個載波中選擇一個載波作為通信載波，通信載波對應(yīng)的電力線路噪聲低于或等于預(yù)設(shè)的噪聲門限；在目標(biāo)通信時刻采用通信載波與電表通信進行抄表。

可選地，存儲器820還可以用于存儲程序指令，處理器810調(diào)用該存儲 器810中存儲的程序指令，可以執(zhí)行圖2所示實施例中的一個或多個步驟，或其中可選的實施方式，使得所述數(shù)據(jù)采集器800實現(xiàn)上述方法中數(shù)據(jù)采集器行為的功能。

在實現(xiàn)過程中，上述方法的各步驟可以通過處理器810中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。結(jié)合本發(fā)明實施例所公開的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件處理器執(zhí)行完成，或者用處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機存儲器、閃存、只讀存儲器、可編程只讀存儲器或者電可擦寫可編程存儲器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲介質(zhì)中。該存儲介質(zhì)位于存儲器820，處理器810讀取存儲器820中的信息，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。為避免重復(fù)，這里不再詳細描述。

應(yīng)理解，本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)采集器800或數(shù)據(jù)采集器800可對應(yīng)于本發(fā)明實施例提供的抄表方法200中的數(shù)據(jù)采集器，并且數(shù)據(jù)采集器800或數(shù)據(jù)采集器800中的各個模塊/單元的上述和其它操作和/或功能分別為了實現(xiàn)圖2的抄表方法200的相應(yīng)流程，為了簡潔，在此不再贅述。

圖9所示為為根據(jù)本發(fā)明實施例的示意性電路圖。如圖9所示，可以在數(shù)據(jù)采集器的PLC通信單元中增加噪聲存儲單元和線路阻抗計算單元，相應(yīng)地，還可以增加線路阻抗計算單元模擬前端(Analog Front End，簡稱AFE)和線路阻抗采集電路。

PLC模擬前端(Analog Front End，簡稱AFE)部分包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter，簡稱ADC)、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital to analog converter，簡稱DAC)和數(shù)字濾波器模塊，數(shù)據(jù)濾波器包括低通濾波器(Low Pass Filter，簡稱LPF)和高通濾波器(High Pass Filter，簡稱HPF)。圖9中所示PLC AFE部分的元件可以參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述

阻抗計算單元AFE部分也包括ADC、DAC和數(shù)字濾波器模塊。線路阻抗計算單元可以通過阻抗計算單元AFE中的DAC發(fā)送一個固定頻率、固定幅值載波信號，該載波信號經(jīng)由阻抗采集電路傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上。最終通過ADC采集該頻率的信號，通過計算獲得當(dāng)前電網(wǎng)的等效阻抗。圖9中所示阻抗計算單元AFE部分的元件可以參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

通過PLC AFE，可以在PLC通信間隙采集不同的載波對應(yīng)的電網(wǎng)噪聲(即電力線路噪聲)。噪聲存儲單元用于存儲采集到的不同的載波對應(yīng)的電網(wǎng)噪聲。

其中，圖9所示的數(shù)據(jù)采集器可以由圖7或圖8所示的數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)。具體地，PLC通信單元可以由獲取單元710、處理單元720和存儲單元740實現(xiàn)，或者由處理器810和存儲器820實現(xiàn)。其中，噪聲存儲單元可以由存儲單元740或存儲器820實現(xiàn)，阻抗計算單元可以由處理單元720或處理器810實現(xiàn)。

應(yīng)理解，圖9所示的電路連接僅為示意性的例子，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使 用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。