本實(shí)用新型涉及電力載波通信數(shù)據(jù)采集
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種電力載波通信抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民用電一戶一表的改造實(shí)現(xiàn)，我國(guó)電力用戶數(shù)量越來(lái)越多，對(duì)抄表的可靠性要求也越來(lái)越高。遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱集抄系統(tǒng))的普及替代了傳統(tǒng)的人工抄表，保證了抄表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，提高了抄表的準(zhǔn)確度和效率，減少了花費(fèi)在抄表上的人力、物力，滿足電力企業(yè)的管理需求。但是，由于集抄系統(tǒng)受到多方面條件的制約，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程很難保證數(shù)據(jù)采集的成功率。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的主站無(wú)法與營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行變更載波電能表檔案數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，當(dāng)出現(xiàn)個(gè)別載波電能表更換、拆除、新增時(shí)，集中器無(wú)法正常抄表；同時(shí)由于信號(hào)在電力線上傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)受到干擾，使載波電能表的通信距離變短，導(dǎo)致一些載波電能表不能與集中器直接通信，因此，傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)可靠性差，存在難以保證數(shù)據(jù)采集成功率的缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種電力載波通信抄表系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電力載波通信抄表系統(tǒng)，包括集中器以及至少一層載波電能表；集中器包括微控制單元、第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器以及GPRS通信模塊；載波電能表包括第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器；微控制單元通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器連接電力線，通過(guò)GPRS通信模塊連接主站；載波電能表通過(guò)第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器連接電力線。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)，通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將微控制單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電力線可以傳輸?shù)哪M信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器濾除信號(hào)中摻雜的噪聲，并耦合到電力線上傳輸給各載波電能表的第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器；第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器可以作為中繼點(diǎn)將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給通信距離較遠(yuǎn)的其它載波電能表；各載波電能表的反饋信號(hào)經(jīng)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器從電力線上分離過(guò)濾后，由第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將反饋信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)傳輸給微控制單元處理，微控制單元將處理后的結(jié)果通過(guò)GPRS通信模塊傳輸給主站。本實(shí)用新型能夠?qū)⑤d波電能表的更換、拆除、新增等變更數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給主站，同時(shí)使得所有載波電能表都能與集中器進(jìn)行通信；能夠保證現(xiàn)場(chǎng)載波電能表信息、集中器中的載波電能表信息列表、主站中的載波電能表信息一致，可以極大的提高集抄系統(tǒng)的采集成功率。附圖說(shuō)明通過(guò)附圖中所示的本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，且并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。圖1為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)一應(yīng)用場(chǎng)景中集抄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1中第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1中第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容更加透徹全面。需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件并與之結(jié)合為一體，或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“安裝”、“一端”、“另一端”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)一應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明：傳統(tǒng)集抄系統(tǒng)(遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)：簡(jiǎn)稱集抄系統(tǒng))是一種集現(xiàn)代數(shù)字通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、電能計(jì)量技術(shù)為一體的用戶用電信息采集與分析處理系統(tǒng)。圖1為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)一應(yīng)用場(chǎng)景中集抄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，傳統(tǒng)集抄系統(tǒng)的構(gòu)成包括載波電能表、集中器、主站系統(tǒng)以及連接上述設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸通道。集抄系統(tǒng)主要包括三層結(jié)構(gòu)：第一層為主站系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和提供人機(jī)交互界面；第二層為集中器，負(fù)責(zé)對(duì)主站的命令進(jìn)行解析然后下發(fā)給載波電能表，收集載波電能表返回的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)等待主站召測(cè)；第三層載波電能表，采集用電數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的主站無(wú)法與營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行變更載波電能表檔案數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，當(dāng)出現(xiàn)個(gè)別載波電能表更換、拆除、新增時(shí)，集中器無(wú)法正常抄表；由于信號(hào)在電力線上傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)受到干擾，使載波電能表的通信距離變短，導(dǎo)致一些載波電能表不能與集中器直接通信；因此，傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)可靠性差，存在難以保證數(shù)據(jù)采集成功率的缺陷。在一個(gè)示例中，本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)各實(shí)施例可以應(yīng)用在低壓遠(yuǎn)程集中抄表的場(chǎng)景中。本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1：為了解決傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)可靠性差，存在難以保證數(shù)據(jù)采集成功率的缺陷的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1；圖2為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，可以包括集中器以及至少一層載波電能表；圖3為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示集中器包括微控制單元310、第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器320以及GPRS通信模塊330；載波電能表包括第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器240；微控制單元310通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器320連接電力線，通過(guò)GPRS通信模塊330連接主站；載波電能表通過(guò)第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器340連接電力線。具體而言，本實(shí)用新型可以通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將微控制單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電力線可以傳輸?shù)哪M信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器濾除信號(hào)中摻雜的噪聲，并耦合到電力線上傳輸給各載波電能表的第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器；第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器可以作為中繼點(diǎn)將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給通信距離較遠(yuǎn)的其它載波電能表；各載波電能表的反饋信號(hào)經(jīng)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器從電力線上分離過(guò)濾后，由第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將反饋信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)傳輸給微控制單元處理，微控制單元將處理后的結(jié)果通過(guò)GPRS通信模塊傳輸給主站。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，圖4為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1中第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖；如圖4所示，第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器可以包括第一載波芯片以及相關(guān)的第一外圍電路；第一外圍電路包括第一輸出窄帶濾波器、第一輸入窄帶濾波器、第一信號(hào)放大電路、第一隔離耦合電路、第一電壓控制電路以及第一電流控制電路；第一載波芯片分別通過(guò)通信接口、控制接口連接微控制單元；第一輸出窄帶濾波器的信號(hào)輸入端連接第一載波芯片，信號(hào)輸出端通過(guò)第一隔離耦合電路連接電力線；第一電壓控制電路連接在第一載波芯片和第一輸出窄帶濾波器之間；第一輸入窄帶濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)第一信號(hào)放大電路連接第一隔離耦合電路，信號(hào)輸出端連接第一載波芯片；第一載波芯片還與第一電流控制電路相連接。具體而言，外圍電路可以包括輸出窄帶濾波器、輸入窄帶濾波器、輸入信號(hào)放大電路、隔離耦合電路、保護(hù)電路以及電壓、電流控制電路等。MCU作為電力載波通信抄表系統(tǒng)的控制中心，載波芯片能夠?qū)鬏數(shù)男盘?hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)。由于低壓配電網(wǎng)為220V的交流配電電壓，所以需要強(qiáng)弱電的隔離電路；通信信號(hào)要發(fā)送到電力線上或從電力線上分離，需要耦合電路；第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器發(fā)送信號(hào)的工作流程：載波芯片將MCU的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電力線可以傳輸?shù)哪M信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出窄帶濾波器濾除信號(hào)中摻雜的噪聲，最后通過(guò)隔離耦合電路將信號(hào)耦合到電力線上進(jìn)傳輸。第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器接收信號(hào)的工作流程：電力線中的信號(hào)經(jīng)隔離耦合電路后從電力線上分離，傳達(dá)到輸入窄帶濾波電路，輸入窄帶濾波電路過(guò)濾掉電網(wǎng)中的噪聲信號(hào)，接著載波芯片將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)供MCU處理。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，第一載波芯片為電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片ST7538。具體而言，為了防止信號(hào)在電力線中傳輸受到信道高噪聲的干擾設(shè)計(jì)了相應(yīng)的載波芯片，用以衰減噪聲。其中載波芯片的功能可以通過(guò)電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片ST7538來(lái)實(shí)現(xiàn)。ST7538芯片內(nèi)部集成了發(fā)送功率放大電路，因此不需要在外圍中再設(shè)計(jì)功率放大電路。在發(fā)送信號(hào)時(shí)，信號(hào)經(jīng)輸出窄帶濾波器濾除噪聲后，有足夠的功率耦合到電力線上，保證通信的可靠性，同時(shí)降低了整個(gè)電路的功耗。在接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入窄帶濾波器，輸入窄帶濾波器將信號(hào)中除通信頻點(diǎn)外的噪聲信號(hào)濾除，并放大通信頻點(diǎn)上的信號(hào)，最后將放大后的信號(hào)傳送到ST7538中進(jìn)行處理。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，微控制單元為ATmega64微處理器。具體而言，可以采用ATmega64微處理器實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型各實(shí)施例中微控制單元的功能。ATmega64微處理器具有足夠的片上資源，有利于通信功能的實(shí)現(xiàn)和較好的滿足接口擴(kuò)展需求，同時(shí)具有高新能、低功耗、處理速度快的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)吞吐率高，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，集中器還可以包括連接微控制單元、對(duì)微控制單元進(jìn)行供電的電源模塊350。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，集中器還可以包括連接微控制單元、保存通信數(shù)據(jù)和載波電能表變更數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置360。圖5為本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)實(shí)施例1中第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器可以包括第二載波芯片以及相關(guān)的第二外圍電路；第二外圍電路包括第二輸出窄帶濾波器、第二輸入窄帶濾波器、第二信號(hào)放大電路、第二隔離耦合電路、第二電壓控制電路以及第二電流控制電路；第二輸出窄帶濾波器的信號(hào)輸入端連接第二載波芯片，信號(hào)輸出端通過(guò)第二隔離耦合電路連接電力線；第二電壓控制電路連接在第二載波芯片和第二輸出窄帶濾波器之間；第二輸入窄帶濾波器的信號(hào)輸入端通過(guò)第二信號(hào)放大電路連接第二隔離耦合電路，信號(hào)輸出端連接第二載波芯片；第二載波芯片還與第二電流控制電路相連接。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，第二載波芯片為電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片ST7538。本實(shí)用新型各實(shí)施例能夠?qū)⑤d波電能表的更換、拆除、新增等變更數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給主站，同時(shí)使得所有載波電能表都能與集中器進(jìn)行通信；能夠保證現(xiàn)場(chǎng)載波電能表信息、集中器中的載波電能表信息列表、主站中的載波電能表信息一致，可以極大的提高集抄系統(tǒng)的采集成功率。為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)的技術(shù)方案，特以實(shí)際應(yīng)用在遠(yuǎn)程抄表技術(shù)中的本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)為例，說(shuō)明本實(shí)用新型的工作流程：基于本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)的元件連接關(guān)系結(jié)構(gòu)，使得集中器和載波電能表能夠通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器、第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器運(yùn)行交疊分簇組網(wǎng)算法和變更載波電能表判別方法(通過(guò)現(xiàn)有的服務(wù)器或內(nèi)置芯片等硬件燒入相應(yīng)的算法即可實(shí)現(xiàn))。集中器向載波電能表發(fā)起包含組網(wǎng)命令的數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器發(fā)出，經(jīng)過(guò)電力線傳輸?shù)竭_(dá)載波電能表(即載波電能表)。當(dāng)組網(wǎng)完成后集中器得到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并對(duì)每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)按一定的規(guī)律編號(hào)，定義為原始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，同時(shí)記錄下集中器到所有節(jié)點(diǎn)的通信路徑。然后集中器定時(shí)對(duì)其下的所有載波電能表發(fā)起讀取載波電能表通信地址廣播指令，將載波電能表返回的通信地址按照一定順序排列保存在集中器新建的一張列表中，然后將該表與原始載波電能表通信地址列表進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)兩個(gè)列表不一致，則網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生載波電能表變更。集中器再次組網(wǎng)得到新的邏輯拓?fù)洳⒂涗浵录衅鞯剿泄?jié)點(diǎn)的通信路徑，然后將兩張通信路徑表進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則篩選出變更載波電能表。具體而言，本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)的具體工作原理為：集中器可以采用非交疊分簇組網(wǎng)算法得到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對(duì)每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)按一定的規(guī)律編號(hào)，定義為原始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，同時(shí)記錄下集中器到所有節(jié)點(diǎn)的通信路徑。微控制單元通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器向載波電能表發(fā)起搜表地址廣播命令，能收到命令的載波電能表通過(guò)第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器回復(fù)自身通信地址響應(yīng)幀(參見(jiàn)下表1中的幀格式說(shuō)明)。其中，可以采用通信信道分時(shí)復(fù)用的方法處理載波電能表的數(shù)據(jù)回復(fù)，即每個(gè)收到信息的載波電能表根據(jù)自身唯一的通信地址做出相應(yīng)延時(shí)，然后向集中器返回確認(rèn)信息。設(shè)基本延時(shí)單位為Δt毫秒，假設(shè)本地通信地址為ai，則該載波電能表延時(shí)應(yīng)答時(shí)間為ti＝Δt·ai。集中器按所有載波電能表延遲應(yīng)答時(shí)間的總和設(shè)置等待時(shí)間，載波電能表若能與集中器直接通信則會(huì)在集中器第一次發(fā)起搜表命令后返回確認(rèn)幀給集中器，假設(shè)總共有m塊載波電能表則設(shè)置集中器的等待時(shí)間為：能直接通信的有n塊表，由于信號(hào)在電力線上傳輸時(shí)會(huì)受到干擾使載波電能表的通信距離變短導(dǎo)致不能與集中器直接通信，那么還剩下m-n塊表是不能直接通信的，則集中器需要以這n塊表作為中繼，將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給剩下的m-n塊表；當(dāng)?shù)竭_(dá)等待時(shí)間則將這些能直接與集中器通信的載波電能表作為生成樹的第一層，并按照返回確認(rèn)幀的先后順序進(jìn)行編號(hào)。表1-幀格式說(shuō)明搜表地址廣播命令的具體幀式如下：1)集中器發(fā)出請(qǐng)求幀a)地址域：AA…AAH。b)控制碼：C＝13H。c)數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度：L＝00H。d)幀格式：68HAAH…AAH68H13H00HCS16H2)載波電能表正常應(yīng)答幀(載波電能表收不到集中器的命令或載波電能表?yè)p壞將不做應(yīng)答)a)控制碼：C＝13H。b)數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度：L＝00H。c)幀格式：68HA0…A568H93H06HA0…A5CS16H其中，A0、A1、A2、A3、A4、A5為載波電能表回復(fù)的通信地址。當(dāng)集中器對(duì)第一層所有載波電能表回復(fù)的等待時(shí)間到，集中器通過(guò)第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將以第一層所有的載波電能表節(jié)點(diǎn)作為中繼繼續(xù)發(fā)起第二輪搜表命令，搜索能與第一層中的各節(jié)點(diǎn)直接通信的節(jié)點(diǎn)，若能通信則會(huì)回復(fù)確認(rèn)幀給集中器，集中器把這些載波電能表作為生成樹的第二層，并按載波電能表回復(fù)的先后順序編號(hào)，這一輪中集中器設(shè)置的等待時(shí)間為除去第一層所有載波電能表應(yīng)答延時(shí)總和后的剩余載波電能表延時(shí)應(yīng)答時(shí)間的總和當(dāng)集中器第二輪等待時(shí)間到，集中器以第一層、第二層中各個(gè)節(jié)點(diǎn)作為中繼，搜索能與第二層中的節(jié)點(diǎn)直接通信的節(jié)點(diǎn)，并把這些作為生成樹的第三層。并按載波電能表回復(fù)給集中器的先后順序編號(hào)。一直重復(fù)上述過(guò)程直到網(wǎng)絡(luò)樹狀結(jié)構(gòu)達(dá)到第七層，則組網(wǎng)過(guò)程完畢。集中器記錄的前一次通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)號(hào)與對(duì)應(yīng)的載波電能表地址信息表如表2所示；表2-節(jié)點(diǎn)號(hào)與對(duì)應(yīng)的載波電能表地址信息表(前一次)節(jié)點(diǎn)號(hào)通信地址10000012000002300000340000045000005600000670000078000008900000910000010根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)淇傻玫剿泄?jié)點(diǎn)的通信路徑，這些通信路徑在組網(wǎng)完成后集中器將自動(dòng)保存在一張路由表中，路由表采用矩陣的形式存儲(chǔ)，能直接通信的兩節(jié)點(diǎn)在矩陣中對(duì)應(yīng)的元素為1，不能直接通信為0。為了便于說(shuō)明下面的判定規(guī)則可以直接如下表表3的形式展現(xiàn)通信路徑；表3-根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)涞玫焦?jié)點(diǎn)的通信路徑(前一次)0-0000010-000001-0000050-000001-0000060-000001-000006-0000080-000001-000006-0000090-0000020-0000030-0000040-000004-0000070-000004-000007-000010在不影響數(shù)據(jù)采集的情況下，集中器每天定時(shí)發(fā)起向載波電能表發(fā)起搜索載波電能表地址廣播指令。集中器將載波電能表返回的通信地址按照回復(fù)確認(rèn)信息的先后順序保存在集中器新建的一張列表中，然后將該表與上次組網(wǎng)完成后的載波電能表通信地址列表進(jìn)行比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)兩個(gè)列表不一致，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生載波電能表變更。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生載波電能表變更時(shí)，馬上觸發(fā)集中器重新組網(wǎng)命令。當(dāng)載波電能表發(fā)生變更后再次組網(wǎng)得到新的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)號(hào)與對(duì)應(yīng)的載波電能表地址信息表可以如表4所示；根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)淇傻玫剿泄?jié)點(diǎn)的通信路徑，如表5所示。利用非交疊分簇組網(wǎng)算法形成的通信路徑單一特點(diǎn)，集中器只要將前后兩次組網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)的通信路徑進(jìn)行對(duì)比就可以知道載波電能表變更的情況，將表3和表5對(duì)比會(huì)出現(xiàn)以下三種情況：(1)載波電能表拆除的情況。表3與表5對(duì)比可知，兩個(gè)列表中都存在的通信路徑為：0-000004，表5中不存在通信路徑為：0-000004-000007，0-000004-000007-000010，可判定通信地址為0000007的載波電能表被拆除。表4-節(jié)點(diǎn)號(hào)與對(duì)應(yīng)的載波電能表地址信息表(當(dāng)前)節(jié)點(diǎn)號(hào)通信地址10000012000002300000340000045000011600000570000128000013900000810000009表5-根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)涞玫焦?jié)點(diǎn)的通信路徑(當(dāng)前)0-0000010-000001-0000050-000001-0000120-000001-000012-0000080-000001-000012-0000090-0000020-0000030-000003-0000130-0000040-000011(2)載波電能表新增情況。對(duì)比表3與表5以及邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可知在網(wǎng)絡(luò)的第一層中增加了一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)，通信路徑為：0-000011。此外表5中有通信路徑：0-000003-000013，而表3中只有0-000003，因此通信地址為000013為新增載波電能表。(3)載波電能表更換的情況表3中有兩條通信路徑：0-000001-000006-000008，0-000001-000006-000009與表5中的兩條通信路徑：0-000001-000012-000008，0-000001-000012-000009對(duì)比可知通信地址為000006的載波電能表被更換，且更換后的載波電能表通信地址為000012。由此定義如下載波電能表變更類型判定規(guī)則：(1)載波電能表被拆除的情況。比較兩張通信路徑表，找出表3和表5中從集中器到某節(jié)點(diǎn)相同的通信路徑，若表3中以該節(jié)點(diǎn)作為中繼存在下個(gè)節(jié)點(diǎn)，而表5中該節(jié)點(diǎn)下沒(méi)有其他節(jié)點(diǎn)，則在表3中篩選出該節(jié)點(diǎn)的下個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信地址，并判定該表被拆除。(2)載波電能表更換的情況。比較兩張通信路徑表，第一種情況，找出表3和表5中從集中器到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信路徑即這些路徑有相同的起點(diǎn)和終點(diǎn)，找出兩條通信路徑中不同的載波電能表通信地址，則判定該表被更換。第二種情況，找出表3和表5中除去終點(diǎn)不同其他載波電能表通信地址都相同的路徑，則判定該表被更換。(3)載波電能表新增的情況比較兩張通信路徑表，找出表3和表5中從集中器到某節(jié)點(diǎn)相同的通信路徑，若表5中以該節(jié)點(diǎn)作為中繼存在下個(gè)節(jié)點(diǎn)，而表3中該節(jié)點(diǎn)下沒(méi)有其他節(jié)點(diǎn)，則在表5中篩選出該節(jié)點(diǎn)的下個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信地址，判定該表為新增?；谝陨瞎ぷ髟?，使得本實(shí)用新型電力載波通信抄表系統(tǒng)，可以通過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將微控制單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成電力線可以傳輸?shù)哪M信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器濾除信號(hào)中摻雜的噪聲，并耦合到電力線上傳輸給各載波電能表的第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器；第二載波數(shù)據(jù)收發(fā)器可以作為中繼點(diǎn)將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給通信距離較遠(yuǎn)的其它載波電能表；各載波電能表的反饋信號(hào)經(jīng)第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器從電力線上分離過(guò)濾后，由第一載波數(shù)據(jù)收發(fā)器將反饋信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)傳輸給微控制單元處理，微控制單元將處理后的結(jié)果通過(guò)GPRS通信模塊傳輸給主站。本實(shí)用新型能夠?qū)⑤d波電能表的更換、拆除、新增等變更數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給主站，同時(shí)使得所有載波電能表都能與集中器進(jìn)行通信；能夠保證現(xiàn)場(chǎng)載波電能表信息、集中器中的載波電能表信息列表、主站中的載波電能表信息一致，可以極大的提高集抄系統(tǒng)的采集成功率。以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3