本公開涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種電能表數(shù)據(jù)上報方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前電能表主要通信與維護方式為rs-485、電力線載波；集中器主要的通信與維護方式為rs-485\232，以太網(wǎng)及4g。以上方式都存在著一些缺點和不足，例如：敷設(shè)困難：由于rs-485\232的物理連接特性，其線路的敷設(shè)可能較為復(fù)雜和困難。數(shù)據(jù)冗余量較大：在數(shù)據(jù)傳輸過程中可能會產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)冗余，這可能會影響數(shù)據(jù)處理的效率。主機故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓：如果主機出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)可能會癱瘓，因為rs-485通常采用一主多從的結(jié)構(gòu)進行通信。維護成本高：由于rs-485的復(fù)雜性和可能的故障點較多，其維護成本相對較高。信號衰減和連接設(shè)備數(shù)量限制：在長距離傳輸時，由于信號衰減和噪聲干擾等原因，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯誤或丟失的情況。此外，由于采用總線式拓撲結(jié)構(gòu)，連接的設(shè)備數(shù)量越多，線路越復(fù)雜，因此連接設(shè)備數(shù)量受到限制。以太網(wǎng)接入的缺點主要包括五類線布線問題、故障定位困難、用戶隔離方法較為繁瑣且廣播包較多。這些問題在一定程度上限制了以太網(wǎng)在某些應(yīng)用場景中的使用。4g網(wǎng)絡(luò)通信在一直信號不穩(wěn)定及未覆蓋區(qū)域存在通信不穩(wěn)定，掉包等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電能表數(shù)據(jù)上報方法及系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)了電能表數(shù)據(jù)的高效、可靠、靈活上報，同時降低了系統(tǒng)成本，提升了系統(tǒng)的擴展性和可維護性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本公開實施例的第一方面，提供一種電能表數(shù)據(jù)上報方法，所述方法包括：

3、響應(yīng)于電能表數(shù)據(jù)上報指令，激活wifi通信與維護裝置的wifi熱點功能，并在所述wifi熱點功能激活后，集中器、電能表以及wifi通信與維護裝置通過所述wifi熱點建立通信連接，其中，所述wifi通信與維護裝置以usb方式接入集中器或者以內(nèi)置方式植入電能表；

4、基于wifi熱點建立的通信連接，通過mesh網(wǎng)絡(luò)進行wifi熱點覆蓋范圍內(nèi)的集中器和電能表組網(wǎng)，其中，電能表之間通過表計控制網(wǎng)關(guān)進行內(nèi)部組網(wǎng)，并通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)連接到電能表控制網(wǎng)關(guān)，所述電能表控制網(wǎng)關(guān)通過自組網(wǎng)連接多個所述集中器；

5、基于mesh網(wǎng)絡(luò)的通信組網(wǎng)，通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)提供的接口連接到組網(wǎng)內(nèi)的所述電能表，并將讀取到的所述電能表數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)到所述電能表控制網(wǎng)關(guān)；

6、所述集中器通過鏈路控制幀接收所述電能表控制網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)的所述電能表數(shù)據(jù)；

7、所述集中器通過內(nèi)置485接口連接到設(shè)備側(cè)主站，并通過485總線向所述設(shè)備側(cè)主站上報所述電能表數(shù)據(jù)。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述響應(yīng)于電能表數(shù)據(jù)上報指令，激活wifi通信與維護裝置的wifi熱點功能，包括：

9、在所述wifi通信與維護裝置與，所述wifi通信與維護裝置從休眠中喚醒，其中，所述wifi通信與維護裝置的主控制板采用cpu+ram的架構(gòu)，cpu采用cora?wifimcu，支持通過usb協(xié)議與所述集中器通信，或者支持進行處理和維護；

10、在所述wifi通信與維護裝置處于喚醒狀態(tài)的情況下，根據(jù)wifi熱點功能監(jiān)聽條件，持續(xù)監(jiān)聽信標(biāo)幀；

11、在監(jiān)聽到信標(biāo)幀的情況下，激活wifi通信與維護裝置的wifi熱點功能。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述在所述wifi通信與維護裝置處于喚醒狀態(tài)的情況下，持續(xù)監(jiān)聽信標(biāo)幀，包括：

13、在所述wifi通信與維護裝置處于喚醒狀態(tài)的情況下，確定信噪比狀態(tài)；

14、若處于高信噪比狀態(tài)，則按照遞增的方法，增加搜索次數(shù)，持續(xù)監(jiān)聽信標(biāo)幀；

15、若不處于所述高信噪比狀態(tài)，隨機查找信道連接，若在任一所述信道上連接成功，則跳頻到此信道，在此信道上以10％的頻率跳頻值持續(xù)監(jiān)聽信標(biāo)幀。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述集中器通過鏈路控制幀接收所述電能表控制網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)的所述電能表數(shù)據(jù)，包括：

17、通過所述鏈路控制幀的鏈路建立幀，建立所述集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的鏈路連接；

18、在所述鏈路連接建立成功的情況下，所述電能表控制網(wǎng)關(guān)獲取當(dāng)前鏈路連接的所述集中器的協(xié)議類型，其中，所述集中器包括不同的協(xié)議類型；

19、根據(jù)所述協(xié)議類型將所述表計控制網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)的所述電能表數(shù)據(jù)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換；

20、將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的所述電能表數(shù)據(jù)通過所述鏈路連接發(fā)送到所述集中器，并通過所述鏈路控制幀的鏈路終止幀，斷開所述集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的鏈路連接。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述通過所述鏈路控制幀的鏈路建立幀，建立所述集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的鏈路連接，包括：

22、通過所述集中器發(fā)送鏈路建立請求幀給所述電能表控制網(wǎng)關(guān)，所述鏈路建立請求幀包括建立連接所需的基本參數(shù)；

23、在所述電能表控制網(wǎng)關(guān)接收到所述鏈路建立請求幀的情況下，根據(jù)所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的配置和性能參數(shù)進行響應(yīng)；

24、其中，若所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的配置和性能參數(shù)支持所述基本參數(shù)，則反饋鏈路確認幀給所述集中器，以建立所述集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的鏈路連接，所述鏈路確認幀用于表示同意建立鏈路連接；

25、若所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的配置和性能參數(shù)不支持所述基本參數(shù)，則向所述集中器反饋所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的所述配置和所述性能參數(shù)，以使得若所述集中器不支持所述配置和所述性能參數(shù)，則移交權(quán)限給所述自組網(wǎng)內(nèi)的目標(biāo)集中器，以建立所述目標(biāo)集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)的鏈路連接，所述目標(biāo)集中器為支持所述配置和所述性能參數(shù)的集中器。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述基本參數(shù)包括通信速率、幀格式、校驗方式中的至少一者。

27、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述協(xié)議類型包括以下至少一者：

28、dl/t?645-2007協(xié)議類型、q/gdw?376.x系列協(xié)議類型、07/97協(xié)議類型、mptl_cjt188協(xié)議類型。

29、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述基于mesh網(wǎng)絡(luò)的通信組網(wǎng)，通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)提供的接口連接到組網(wǎng)內(nèi)的所述電能表，并將讀取到的所述電能表數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)到所述電能表控制網(wǎng)關(guān)，包括：

30、通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)提供的接口連接到組網(wǎng)內(nèi)的所述電能表，并通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測指令按照預(yù)設(shè)時長輪詢mesh網(wǎng)絡(luò)的通信組網(wǎng)內(nèi)每個電能表的電能表數(shù)據(jù)；

31、通過心跳方式持續(xù)向所述集中器上報所述電能表數(shù)據(jù)的抄表進度，以使得所述集中器與所述電能表控制網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)抄表同步；

32、在本次輪詢抄表所述電能表數(shù)據(jù)完成的情況下，攜帶抄表結(jié)束幀將讀取到的所述電能表數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)到所述電能表控制網(wǎng)關(guān)。

33、本公開實施例的第二方面，提供一種電能表數(shù)據(jù)上報系統(tǒng)，包括：

34、wifi通信與維護裝置、電能表和集中器，其中，所述wifi通信與維護裝置以usb方式接入集中器或者以內(nèi)置方式植入所述電能表；

35、所述wifi通信與維護裝置用于，響應(yīng)于電能表數(shù)據(jù)上報指令，激活wifi通信與維護裝置的wifi熱點功能，并在所述wifi熱點功能激活后，集中器、電能表以及wifi通信與維護裝置通過所述wifi熱點建立通信連接；

36、所述電能表用于，基于wifi熱點建立的通信連接，通過mesh網(wǎng)絡(luò)進行wifi熱點覆蓋范圍內(nèi)的集中器和電能表組網(wǎng)，其中，電能表之間通過表計控制網(wǎng)關(guān)進行內(nèi)部組網(wǎng)，并通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)連接到電能表控制網(wǎng)關(guān)，所述電能表控制網(wǎng)關(guān)通過自組網(wǎng)連接多個所述集中器；基于mesh網(wǎng)絡(luò)的通信組網(wǎng)，通過所述表計控制網(wǎng)關(guān)提供的接口連接到組網(wǎng)內(nèi)的所述電能表，并將讀取到的所述電能表數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)到所述電能表控制網(wǎng)關(guān)；

37、所述集中器用于，通過鏈路控制幀接收所述電能表控制網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)的所述電能表數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置485接口連接到設(shè)備側(cè)主站，并通過485總線向所述設(shè)備側(cè)主站上報所述電能表數(shù)據(jù)。

38、本發(fā)明提供了一種電能表數(shù)據(jù)上報方法及系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：

39、通過激活wifi通信與維護裝置的wifi熱點功能，并利用該熱點建立集中器、電能表之間的通信連接，顯著提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎退俣?。相比傳統(tǒng)的有線通信方式，wifi無線傳輸減少了布線成本，同時避免了線路老化、損壞等問題，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。采用mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行wifi熱點覆蓋范圍內(nèi)的集中器和電能表組網(wǎng)，能夠自動建立和維護網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多路徑傳輸，增強了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和靈活性。即使在網(wǎng)絡(luò)中的某個節(jié)點出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)也能通過其他路徑傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和穩(wěn)定性。電能表之間通過表計控制網(wǎng)關(guān)進行內(nèi)部組網(wǎng)，并通過該網(wǎng)關(guān)連接到電能表控制網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)了電能表數(shù)據(jù)的集中管理和讀取。這種分層結(jié)構(gòu)使得數(shù)據(jù)讀取更加高效，同時便于對電能表進行遠程監(jiān)控和管理。wifi通信與維護裝置可以以usb方式接入集中器或以內(nèi)置方式植入電能表，這種靈活的接入方式降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和安裝成本。同時，利用現(xiàn)有的485接口和總線技術(shù)，實現(xiàn)了集中器與設(shè)備側(cè)主站之間的數(shù)據(jù)上報，無需額外增加昂貴的通信設(shè)備。mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入使得系統(tǒng)具有良好的擴展性，可以方便地增加新的電能表或集中器節(jié)點，而無需對整個網(wǎng)絡(luò)進行大規(guī)模改造。此外，通過集中器和電能表之間的通信連接，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程維護和故障診斷，提高了系統(tǒng)的可維護性和運行效率。這樣，通過結(jié)合wifi熱點、mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及靈活的接入方式，實現(xiàn)了電能表數(shù)據(jù)的高效、可靠、靈活上報，同時降低了系統(tǒng)成本，提升了系統(tǒng)的擴展性和可維護性。

40、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。