CN102857380B - 电力线载波通信路由的远程升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力线载波通信路由的远程升级方法，主要包括：用电数据采集系统获取用电数据采集终端路由模块的版本信息，确定是否需要更新升级；建立升级文件传输链接并传输升级文件；路由模块的加载模块根据升级成功标志或升级失败标志加载程序，若为升级成功标志，则加载升级后的应用程序；若为升级失败标志，则加载备份的应用程序；用电数据采集系统再次读取用户数据采集终端的软件版本信息，确定新程序是否启动，如是结束升级。本发明提供的方法，无需人员去现场修复或升级路由，实现了用电数据采集终端路由模块的安全可靠、低廉成本的远程路由维护管理。

Description

电力线载波通信路由的远程升级方法

技术领域

本发明涉及低压电力载波通信领域，具体涉及电力线载波通信路由的远程升级方法。

背景技术

低压电力线载波通信是用电信息采集系统中最基本的一种通信方式。利用配电线建立数据通道存在不少困难，信号传输衰减大，噪声电平高，耦合阻抗随时会有不可预测的变化，但是由于它不需单独架设线路和维护线路，而且电力公司可以直接控制这些传输设备，不需依靠第三方，可以节省增设通信介质的费用或很多运行费用，因此低压电力线载波通信成为电力企业最受欢迎的通信方式。低压电力线载波通信现已广泛应用于集中抄表，并开始在智能家居、智能楼宇等领域应用。目前国家正在大力推动智能电网的建设，而低压电力载波通信作为一种解决智能电网中存在的“最后一公里”问题的重要技术手段，在集中抄表领域发挥着越来越大的作用。

但是，用电数据采集系统与用电数据采集终端上的路由模块是无法直接进行通信的，如果路由软件出现任何异常，只能去现场修复，这使得路由软件的更新升级非常麻烦，而且耗费大量人力物力资源，增加了升级成本和维护成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用电数据采集终端上路由模块的远程升级方法，能够实现对低压电力载波路由软件的实时更新，保证路由正常工作，提高低压电力线载波通信的可靠性。上述目的由以下技术方案实现：

一种电力线载波通信路由的远程升级方法，基于的硬件系统包括：用电数据采集系统、用电数据采集终端、通信单元，路由模块；用电数据采集系统通过通信单元与用电数据采集终端交互连接，用电数据采集终端与路由模块交互连接；其特征在于，所述方法包括：

(1)启动用电数据采集系统，与用电数据采集终端建立连接；

(2)用电数据采集系统获取用电数据采集终端路由模块的版本信息，确定 是否需要更新升级，是则进入步骤(3)，否则进入步骤(6)；

(3)建立升级文件传输链接并传输升级文件，升级文件传输成功则设置升级成功标志，否则设置升级失败标志；

(4)路由模块的加载模块根据升级成功标志或升级失败标志加载程序，若为升级成功标志，则加载升级后的应用程序；若为升级失败标志，则加载备份的应用程序；

(5)用电数据采集系统再次读取用户数据采集终端的软件版本信息，确定新程序是否启动，如是进入步骤(6)；否则进入步骤(3)；

(6)结束升级。 

作为具体的技术方案，所述步骤(3)的具体方法包括如下步骤：

(A)用电数据采集系统与路由模块间建立会话链接；

(B)用电数据采集系统与路由模块间建立文件连接链路；

(C)用电数据采集系统请求设置通信属性，设置升级方式、创建文件记录已升级块信息，且路由模块给出肯定或否定的回答；

(D)用电数据采集系统向路由模块发送未升级的数据块；

(E)用电数据采集系统检测升级块是否发送完毕，如果升级块发送完毕则执行F步骤；如果升级块发送完毕则返回C步骤；

(F)用电数据采集系统请求关闭文件连接，校验升级文件，置位升级成功或失败标志，并由路由模块给出相应的回答；

(G)用电数据采集系统请求关闭会话，清除会话标志，路由模块给出应答，并复位路由模块的CPU。

本发明提供的针对用电数据采集终端的路由模块的路由软件进行远程升级的方法，无需人员去现场修复或升级路由，实现了用电数据采集终端路由模块的安全可靠、低廉成本的远程路由维护管理。

附图说明

图1是本发明实施例提供的远程升级方法所基于的硬件系统的框图。

图2是本发明实施例提供的远程升级方法的主流程图。

图3是本发明实施例提供的远程升级方法中的数据传输格式。

图4是本发明实施例提供的远程升级方法的文件传输流程图。

以下结合附图及示例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的升级方法基于的硬件系统包括：用电数据采集系统、用电数据采集终端、通信单元，路由模块。

其中，用电数据采集系统，是升级行为的发起者，按自定义的方法与路由模块进行交互；用电数据采集终端，是通信单元和路由模块的载体，接收并解析来自用电数据采集系统和路由模块的数据；通信单元，检测网络参数，通过公网GPRS通道，接收用电数据采集系统下发的数据，并将用电数据采集终端的数据发送至用电数据采集系统；路由模块，等待接收来自用电数据采集终端UART接口的数据，接收以后应用层根据数据类型进行解析。

继续参见图1，上述系统的下行数据和上行数据处理方式分别如下：

下行数据处理：用电数据采集系统按照协议组帧，采用GPRS通信方式，向用电数据采集终端发送数据；然后采用UART通信方式将用电数据采集终端收到的数据发送给路由模块；上行数据处理：路由模块将应答数据发送到用电数据采集终端UART接口，用电数据采集终端根据数据类型传递给通信单元，再以GPRS方式将数据传送给用电数据采集系统解析。

基于上述硬件系统，本实施例的电力线载波通信路由的远程升级方法包括以下主要步骤，结合图2所示：

(1)启动用电数据采集系统(图2中的“主站”)，与用电数据采集终端建立GPRS网络连接。建立GPRS连接：用电数据采集系统发起信息帧，与用电数据采集终端建立通信连路，该信息帧格式符合Q/GDW 376.1-2009协议标准。

(2)用电数据采集系统读取用电数据采集终端路由模块的版本信息，确定是否需要更新升级，是则进入步骤(3)，否则进入步骤(6)；

(3)建立升级文件传输链接并传输升级文件，升级文件传输成功则设置升级成功标志，否则设置升级失败标志；

(4)路由模块的加载模块根据升级成功标志或升级失败标志加载程序，若为升级成功标志，则加载升级后的应用程序；若为升级失败标志，则加载备份 的应用程序；

(5)用电数据采集系统再次读取用户数据采集终端的软件版本信息，确定新程序是否启动，是则进入步骤(6)；否则返回步骤(3)；

(6)结束升级。 

其中，步骤(3)所述的建立升级文件传输链接并传输升级文件，主要是基于用电数据采集系统与用电数据采集终端上的路由模块之间的数据传输协议来实现的。数据传输的帧格式如图2所示，包括前导符、长度域、控制域、地址域、数据域、校验域及结束符。

其中，前导符为1个字节，采用十六进制68H。长度域为4个字节，表示除了前导符和结束符以外的数据长度。控制域为1个字节，表示报文传输方向。地址域为5个字节，表示路由模块所在用户数据采集终端的地址。

数据域根据帧功能的不同，设定不同的操作码(如表1)，校验域为1个字节，表示控制域、地址域、数据域三部分的八位位组算术和。结束符为1个字节，采用十六进制为16H。

表1操作码

结合图4，基于上述定义的数据帧格式，本实施例提供的建立升级文件传输链接并传输升级文件的具体方法如下：

(A)用电数据采集系统与路由模块间建立会话链接：

首先，用电数据采集系统发出建立会话请求，用电数据采集系统通过公网 的GPRS通道发送建立会话帧，用电数据采集终端收到会话帧以后通过UART口将数据透明传输给路由模块。例如，会话帧的数据域格式如表2所示。之后，路由模块将升级状态切换为非空闲状态，将会话标志置位，并给出建立会话应答，通过UART口向用电数据采集终端发送应答帧，用电数据采集终端将8秒内收到的数据发送回用电数据采集系统解析。肯定或否定应答帧数据域格式如表3所示。

表2会话帧的数据域格式

表3会话应答帧的数据域格式

(B)用电数据采集系统与路由模块间建立文件连接链路：用电数据采集系统请求建立文件连接，发送建立文件连接帧，传递文件名信息和文件版本信息，建立文件连接帧的数据域格式如表4所示，路由模块保存相应信息，并给出文件连接响应，响应帧数据域格式同上述肯定或否定应答帧格式。

表4文件连接帧的数据域格式

(C)用电数据采集系统请求设置通信属性，设置升级方式、创建文件记录已升级块信息，且路由模块给出相应的回答。

其中，设置通信属性：用电数据采集系统发送设置通信属性帧，响应帧数据域格式同肯定或否定应答帧。设置通信属性帧的数据域格式如表5所示，

表5通信属性帧的数据域格式

其中，传输属性字节格式如表6所示：

表6传输属性字节格式

其中，升级模式具体包括全新升级模式和断点续传升级模式。

(D)用电数据采集系统向路由模块发送未升级的数据块的步骤；具体地：

如果选择了全新升级模式，用户数据采集系统从升级文件的第一块数据开 始发送；

如果选择了续传升级模式，则用电数据采集系统首先请求升级块信息，此时路由模块给出升级块信息响应，返回块数目、块掩码信息，从未升级的块开始传送。

其中，用电数据采集系统连续发送数据包，响应帧数据域格式同肯定或否定应答。数据包的数据域格式如表7所示，其中，块编号、数据长度字节格式如表8所示。

表7采集系统发送数据包的数据域格式

表8块编号、数据长度字节格式

其中，请求文件块信息时用电数据采集系统发送请求文件块信息帧，其数据域格式如表9所示，其响应帧数据域格式如表10所示，其中升级状态字节格式如表11所示。

表9文件块信发送请求信息帧

表10文件块信息应答帧

表11升级状态字节格式

(E)用电数据采集系统检测升级块是否发送完毕，如果升级块发送完毕则执行F步骤；如果升级块发送完毕则返回C步骤。

(F)用电数据采集系统请求关闭文件连接，校验升级文件，置位升级成功或失败标志，并由路由模块给出相应的回答。

其中，关闭文件连接具体为：用电数据采集系统发送请求关闭文件连接帧，响应帧数据域格式同上述肯定或否定应答帧。关闭文件连接帧数据域格式如表12所示：

表12关闭文件连接帧数据域格式

(G)用电数据采集系统请求关闭会话，清除会话标志；路由模块给出应答，并复位路由模块的CPU。

关闭会话具体为：用电数据采集系统发送请求关闭会话帧，响应帧数据域格式同上述肯定或否定应答，关闭会话帧数据域格式如表13所示。

表13关闭会话帧数据域格式

Claims (14)

1.一种电力线载波通信路由的远程升级方法，基于的硬件系统包括：用电数据采集系统、用电数据采集终端、通信单元，路由模块；用电数据采集系统通过通信单元与用电数据采集终端交互连接，用电数据采集终端与路由模块交互连接；所述升级方法包括：

(1)启动用电数据采集系统，与用电数据采集终端建立连接；

(2)用电数据采集系统获取用电数据采集终端路由模块的版本信息，确定是否需要更新升级，是则进入步骤(3)，否则进入步骤(6)；

(3)建立升级文件传输链接并传输升级文件，升级文件传输成功则设置升级成功标志，否则设置升级失败标志；

(4)路由模块的加载模块根据升级成功标志或升级失败标志加载程序，若为升级成功标志，则加载升级后的应用程序；若为升级失败标志，则加载备份的应用程序；

(5)用电数据采集系统再次读取用户数据采集终端的软件版本信息，确定新程序是否启动，如是进入步骤(6)；否则进入步骤(3)；

(6)结束升级；

其特征在于：所述步骤(3)的具体方法包括如下步骤：

(A)用电数据采集系统与路由模块间建立会话链接；

(B)用电数据采集系统与路由模块间建立文件连接链路；

(C)用电数据采集系统请求设置通信属性，设置升级方式、创建文件记录已升级块信息，且路由模块给出肯定或否定的回答；

(D)用电数据采集系统向路由模块发送未升级的数据块；

(E)用电数据采集系统检测升级块是否发送完毕，如果升级块发送完毕则执行F步骤；如果升级块发送完毕则返回C步骤；

(F)用电数据采集系统请求关闭文件连接，校验升级文件，置位升级成功或失败标志，并由路由模块给出相应的回答；

(G)用电数据采集系统请求关闭会话，清除会话标志，路由模块给出应答，并复位路由模块的CPU。

2.根据权利要求1所述的升级方法，其特征在于，所述用电数据采集系统与用 电数据采集终端上的路由模块之间数据传输的帧格式为从前至后：前导符；长度域，表示除了前导符和结束符以外的数据长度；控制域，表示报文传输方向；地址域，表示路由模块所在用户数据采集终端的地址；数据域，根据帧功能的不同，设定不同的操作码；校验域及结束符。

3.根据权利要求2所述的升级方法，其特征在于，所述数据域表示的不同的帧功能包括：建立会话、建立文件连接、设置通讯属性、请求文件属性、发送数据、关闭文件连接及关闭会话。

4.根据权利要求3所述的升级方法，其特征在于，步骤(A)中所述用电数据采集系统与路由模块间建立会话链接时，用电数据采集系统发出建立会话请求的会话帧的数据域格式如表2，路由模块收到所述会话帧时，将升级状态切换为非空闲状态，将会话标志置位，并给出建立会话的应答帧，其数据域格式如表3，

表2

表3。

5.根据权利要求4所述的升级方法，其特征在于：步骤(B)所述用电数据采 集系统请求建立文件连接时，用电数据采集系统发送建立文件连接帧，传递文件名信息和文件版本信息，建立文件连接帧的数据域格式如表4，路由模块收到建立文件连接帧后保存相应信息，并给出文件连接响应的应答帧，格式如所述表3，

表4。

6.根据权利要求5所述的升级方法，其特征在于：步骤(C)中设置通信属性的具体方法为：用电数据采集系统发送设置通信属性帧，设置通信属性帧的数据域格式如表5，路由模块收到设置通信属性帧后，给出属性设置响应的应答帧，该应答帧的格式如所述表3，

表5。

7.根据权利要求6所述的升级方法，其特征在于：所述表5中传输属性字节格式如表6，其中，升级模式包括全新升级模式和断点续传升级模式，

表6。

8.根据权利要求7所述的升级方法，其特征在于：步骤(D)中所述的发送未升级的数据块包括两种方式：

如果选择了全新升级模式，用户数据采集系统从升级文件的第一块数据开始发送；

如果选择了续传升级模式，则用电数据采集系统首先请求升级块信息，此时路由模块给出升级块信息响应，返回块数目、块掩码信息，用户数据采集系统从未升级的块开始传送。

9.根据权利要求8所述的升级方法，其特征在于：步骤(D)中用电数据采集系统发送数据包的数据域格式如表7，路由模块收到数据包后，给出应答帧，该应答帧的格式如所述表3，

表7。

10.根据权利要求9所述的升级方法，其特征在于：所述表7中，块编号、数据长度字节格式如表8：

表8。

11.根据权利要求8所述的升级方法，其特征在于：所述请求文件块信息时，用电数据采集系统发送请求文件块信息帧，其数据域格式如表9，路由模块收到请求文件块信息帧后，给出相应，其应答帧的格式如表10，

表9

表10。

12.根据权利要求11所述的升级方法，其特征在于：所述表10中的升级状态字节格式如表11，

表11。

13.根据权利要求8所述的升级方法，其特征在于：步骤(F)中关闭文件连接具体为：用电数据采集系统发送请求关闭文件连接帧，关闭文件连接帧数据域格式如表12，路由模块收到请求关闭文件连接帧后，给出应答帧，该应答帧的格式如所述表3，

表12。

14.根据权利要求13所述的升级方法，其特征在于：步骤(G)中关闭会话具体为：用电数据采集系统发送请求关闭会话帧，关闭会话帧数据域格式如表13，路由模块收到请求关闭会话帧后，给出应答帧，该应答帧的格式如所述表3，

表13。