一種提高電力線載波集抄系統(tǒng)集抄效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力線載波通信系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種提高電力線載波集抄系統(tǒng)集 抄效率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為智能電網(wǎng)通信技術(shù)的一個(gè)重要分支，電力線載波通信(PLC)技術(shù)利用現(xiàn)有廣 泛分布的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，具有覆蓋范圍廣、無(wú)需重新布線、投資少、建設(shè)速度快等 優(yōu)勢(shì)，因此，電力線載波通信有著良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著國(guó)家智能電網(wǎng)的逐步建 立，電力線載波通信技術(shù)在電能及各種能源計(jì)量領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前的電力線載波集抄系統(tǒng)主要采用主從架構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)，也即由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè) 從節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。具體實(shí)現(xiàn)信息傳輸，需由主節(jié)點(diǎn)向某一從節(jié)點(diǎn)發(fā)出控制命令，從節(jié)點(diǎn)發(fā)出應(yīng)答 信息(從節(jié)點(diǎn)根據(jù)命令類(lèi)型確定是否回復(fù)）。如果主節(jié)點(diǎn)無(wú)法將信息直接傳輸?shù)街付ǖ膹墓?jié) 點(diǎn)，將由其它的從節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)，直致指定從節(jié)點(diǎn)收到;從節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答信息的 傳輸過(guò)程與此類(lèi)似。以圖1的電力線載波集抄系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖為例進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)〇抄 讀從節(jié)點(diǎn)5時(shí)，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)0與從節(jié)點(diǎn)1進(jìn)行載波通信時(shí)，從節(jié)點(diǎn)1和從節(jié)點(diǎn)4以下的網(wǎng)絡(luò)都是空 閑；當(dāng)從節(jié)點(diǎn)1與從節(jié)點(diǎn)5進(jìn)行載波通信時(shí)，從節(jié)點(diǎn)7和從節(jié)點(diǎn)4以下的網(wǎng)絡(luò)都是空閑；當(dāng)從節(jié) 點(diǎn)5與從節(jié)點(diǎn)1進(jìn)行載波通信時(shí)，從節(jié)點(diǎn)7和從節(jié)點(diǎn)4以下的網(wǎng)絡(luò)都是空閑，且從節(jié)點(diǎn)1以上的 網(wǎng)絡(luò)也是空閑；當(dāng)從節(jié)點(diǎn)1與從節(jié)點(diǎn)0進(jìn)行載波通信時(shí)，從節(jié)點(diǎn)7和從節(jié)點(diǎn)4以下的網(wǎng)絡(luò)都是 空閑。由此，可見(jiàn)目前這種信息傳送方式，通信網(wǎng)絡(luò)的利用率相對(duì)較低。這里，主節(jié)點(diǎn)可以是 集中器，路由節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)可以是智能電表。
[0004]電力線載波集抄系統(tǒng)中主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間通信的最簡(jiǎn)單框圖如下圖2所示。主 節(jié)點(diǎn)抄讀從節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)據(jù)傳輸分為下行和上行兩個(gè)過(guò)程:下行數(shù)據(jù)傳輸流程:主節(jié)點(diǎn)本 體-主節(jié)點(diǎn)載波模塊-從節(jié)點(diǎn)載波模塊-從節(jié)點(diǎn)本體;上行數(shù)據(jù)傳輸流程:從節(jié)點(diǎn)本體- 從節(jié)點(diǎn)載波模塊-主節(jié)點(diǎn)載波模塊-主節(jié)點(diǎn)本體。目前主節(jié)點(diǎn)本體與載波模塊的通信速率 普遍采用9600bps;從節(jié)點(diǎn)本體與載波模塊的通信速率普遍采用2400bps;載波通信速率一 般采用幾十到幾百Kbps，我們?cè)谙吕羞x用20Kbps。根據(jù)圖2中模塊之間的通信速率，計(jì)算 傳輸1個(gè)字節(jié)和傳輸500個(gè)字節(jié)所需的時(shí)間，結(jié)果如下表：
[0006] 如果主節(jié)點(diǎn)無(wú)法將數(shù)據(jù)直接傳送到指定的從節(jié)點(diǎn)，需要由其它路由節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn) 發(fā)，直至指定從節(jié)點(diǎn)接收到。目前相關(guān)規(guī)范中規(guī)定中繼級(jí)數(shù)最多只能7級(jí)，也即上述第2點(diǎn)的 T2傳輸時(shí)間最大可達(dá)8*200ms。
[0007] 由此可知，主節(jié)點(diǎn)抄讀從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間主要消耗在T2、T3階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種提高電力線載波集抄系統(tǒng)集 抄效率的方法，以減少載波集抄時(shí)從節(jié)點(diǎn)本體與從節(jié)點(diǎn)載波模塊之間的通訊時(shí)間和各節(jié)點(diǎn) 載波模塊之間的通訊時(shí)間，從而提高集抄效率。
[0009] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] -種提高電力線載波集抄系統(tǒng)集抄效率的方法，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)需要抄讀各從節(jié)點(diǎn)相同 信息時(shí)，按以下流程進(jìn)行:步驟一:主節(jié)點(diǎn)的本體向主節(jié)點(diǎn)的載波模塊發(fā)送抄讀各從節(jié)點(diǎn)某 信息的命令;步驟二：主節(jié)點(diǎn)的載波模塊應(yīng)判斷是否保存有各從節(jié)點(diǎn)上述信息：步驟二之 一:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊已經(jīng)保存有各從節(jié)點(diǎn)上述信息，則主節(jié)點(diǎn)的載波模塊向主節(jié)點(diǎn)的 本體發(fā)送各從節(jié)點(diǎn)上述信息，主節(jié)點(diǎn)的本體接收到各從節(jié)點(diǎn)上述信息后，流程結(jié)束;步驟二 之二:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊未保存有各從節(jié)點(diǎn)上述信息，則主節(jié)點(diǎn)的載波模塊以廣播方式 通知各從節(jié)點(diǎn)的載波模塊主節(jié)點(diǎn)需要抄讀上述信息的命令;步驟三:接收到命令的從節(jié)點(diǎn) 的載波模塊應(yīng)判斷是否已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)該命令:步驟三之一:如該從節(jié)點(diǎn)不是路由節(jié)點(diǎn)，則不再轉(zhuǎn) 發(fā)并轉(zhuǎn)至步驟四；步驟三之二:如該從節(jié)點(diǎn)是路由節(jié)點(diǎn)，則應(yīng)以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)該命令，并轉(zhuǎn) 入步驟四；步驟四：接收到命令的從節(jié)點(diǎn)的載波模塊向該從節(jié)點(diǎn)的本體發(fā)送讀取信息的命 令;步驟五:從節(jié)點(diǎn)的本體接收到載波模塊發(fā)出的命令后，向載波模塊報(bào)送信息;步驟六:從 節(jié)點(diǎn)載波模塊接收到本體發(fā)送的信息后，需要作出以下判斷:步驟六之一:如該從節(jié)點(diǎn)不是 路由節(jié)點(diǎn)，則該從節(jié)點(diǎn)的載波模塊向該從節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)的載波模塊報(bào)送該從節(jié)點(diǎn)的信息；步 驟六之二:如該從節(jié)點(diǎn)是路由節(jié)點(diǎn)，則系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)或一個(gè)以上的時(shí)間間隔，從節(jié)點(diǎn)載波模 塊接收到本體發(fā)送的信息后經(jīng)過(guò)第一個(gè)時(shí)間間隔，該路由節(jié)點(diǎn)的載波模塊將已經(jīng)收到的子 節(jié)點(diǎn)信息與該路由節(jié)點(diǎn)自身信息打包后報(bào)送該路由節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)的載波模塊;之后每經(jīng)過(guò)一 個(gè)時(shí)間間隔，需要判斷相比上一個(gè)時(shí)間間隔節(jié)點(diǎn)是否收到新的子節(jié)點(diǎn)信息：步驟六之二之 一:如在本時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有新的子節(jié)點(diǎn)信息，則不報(bào)送;步驟六之二之二:如在本時(shí)間間隔 內(nèi)收到了新的子節(jié)點(diǎn)信息，則該路由節(jié)點(diǎn)的載波模塊向該路由節(jié)點(diǎn)父節(jié)點(diǎn)的載波模塊報(bào)送 新收到的子節(jié)點(diǎn)信息；步驟七:收到子節(jié)點(diǎn)載波模塊報(bào)送信息的父節(jié)點(diǎn)載波模塊向該子節(jié) 點(diǎn)載波模塊作出應(yīng)答;步驟八:主節(jié)點(diǎn)廣播命令后經(jīng)過(guò)一段人為設(shè)定的時(shí)間間隔，主節(jié)點(diǎn)的 本體向主節(jié)點(diǎn)的載波模塊按組網(wǎng)順序逐一發(fā)送讀取某一從節(jié)點(diǎn)信息的命令直至所有從節(jié) 點(diǎn)信息均被主節(jié)點(diǎn)本體讀取后，流程結(jié)束;步驟九:主節(jié)點(diǎn)的載波模塊收到主節(jié)點(diǎn)本體發(fā)出 的讀取某一從節(jié)點(diǎn)信息的命令后，需要作出以下判斷:步驟九之一:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊存 有該從節(jié)點(diǎn)信息，則主節(jié)點(diǎn)的載波模塊向主節(jié)點(diǎn)的本體報(bào)送該從節(jié)點(diǎn)信息，并轉(zhuǎn)至步驟八； 步驟九之二:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊未存有該從節(jié)點(diǎn)信息，則主節(jié)點(diǎn)載波模塊逐一向其所屬 的子節(jié)點(diǎn)的載波模塊發(fā)送讀取該從節(jié)點(diǎn)信息的命令:步驟九之二之一:如該從節(jié)點(diǎn)為主節(jié) 點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，則該從節(jié)點(diǎn)載波模塊接收到命令后向主節(jié)點(diǎn)載波模塊報(bào)送該從節(jié)點(diǎn)信息，主 節(jié)點(diǎn)載波模塊收到該從節(jié)點(diǎn)信息后作出應(yīng)答并至轉(zhuǎn)步驟九之一;步驟九之二之二:如該從 節(jié)點(diǎn)非主節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，則由路由節(jié)點(diǎn)載波模塊逐層接收并轉(zhuǎn)發(fā)此命令，直至該從節(jié)點(diǎn)載 波模塊接收到此命令逐層報(bào)送該從節(jié)點(diǎn)信息，接收到該從節(jié)點(diǎn)信息的各路由節(jié)點(diǎn)載波模塊 均應(yīng)作出應(yīng)答，直至主節(jié)點(diǎn)載波模塊接收到該從節(jié)點(diǎn)信息后作出應(yīng)答并至轉(zhuǎn)步驟九之一； 當(dāng)主節(jié)點(diǎn)需要定時(shí)向從節(jié)點(diǎn)抄取報(bào)文時(shí)，按以下流程進(jìn)行:步驟十:在規(guī)定的時(shí)間到達(dá)時(shí)， 所有的從節(jié)點(diǎn)的載波模塊向該從節(jié)點(diǎn)的本體發(fā)送讀取信息的命令;步驟十一:轉(zhuǎn)至步驟五 至步驟七;步驟十二:在規(guī)定的時(shí)間到達(dá)后經(jīng)過(guò)一段人為設(shè)定的時(shí)間間隔，主節(jié)點(diǎn)的本體向 主節(jié)點(diǎn)的載波模塊按組網(wǎng)順序逐一發(fā)送讀取某一從節(jié)點(diǎn)信息的命令直至所有從節(jié)點(diǎn)信息 均被主節(jié)點(diǎn)本體讀取后，流程結(jié)束;步驟十三:主節(jié)點(diǎn)的載波模塊收到主節(jié)點(diǎn)本體發(fā)出的讀 取某一從節(jié)點(diǎn)信息的命令后，需要作出以下判斷:步驟十三之一:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊存有 該從節(jié)點(diǎn)信息，則主節(jié)點(diǎn)的載波模塊向主節(jié)點(diǎn)的本體報(bào)送該從節(jié)點(diǎn)信息，并轉(zhuǎn)至步驟十二； 步驟十三之二:如主節(jié)點(diǎn)的載波模塊未存有該從節(jié)點(diǎn)信息，則主節(jié)點(diǎn)載波模塊逐一向其所 屬的子節(jié)點(diǎn)的載波模塊發(fā)送讀取該從節(jié)點(diǎn)信息的命令:步驟十三之二之一:如該從節(jié)點(diǎn)為 主