CN103778772A - 一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，首先根据传输机制，设定分帧后单帧帧长，并用“帧标志位”，表示本帧为完整帧或有后续帧；将智能电能表中电量、电能表信息等下行数据读入采集器缓冲区，通过控制码判断数据帧的完整性，并在采集器中完成数据帧组装，对于不同表厂生产的电能表，其分帧长度可能不同，但只需要根据其标志位，就能判别数据帧的完整性，避免丢帧和组帧错误，使采集器能够适用于各厂家电能表，提高了与电能表的互联互通性。采用上述用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，分帧传输方法引入低压用电信息采集系统，实现了采集器上行数据定长分帧传输，提高了传输速率和链路利用率。

Description

一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法

技术领域

本发明涉及一种数据传输方法，特别是涉及一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法。

背景技术

电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统。主要由采集系统主站、远程通信信道、集中器、本地通信信道、计量装置等五大部分组成。本地通信信道是实现电力用户用电信息实时可靠采集的关键。一般采用低压电力线载波通信技术、微功率无线通信技术或RS485总线通信技术进行本地通信信道建设。

在应用低压电力线载波通信方式的用电信息采集系统中，有集中器和采集器两种终端设备。集中器通过电力线载波通信对其管辖的采集器和各类电能表信息进行采集、处理、存储和控制，并通过远程信道与主站交换数据，具有与手持设备交换数据的能力；采集器通过RS485总线与一只或多只电能表连接，采集用户各种用电信息，并通过电力线载波通信与集中器进行数据交换，实现集中器对电能表数据的抄收。采集器与电能表之间采用《DL/T645-2007多功能电能表通信协议》。该通信协议中规定当电能表响应数据长度小于200字节时，电能表一次返回所有数据，不进行分帧传输。当电能表响应数据长度大于200字节时，电能表采用分帧传输技术，分帧后单帧长度没有定义由各电能表厂家自主确定，但不应超过200字节。因此根据DL/T645规约的定义，电能表响应数据帧中每帧数据长度最大为200字节。

电力线载波通信以电力线为传输信道，通信线路具有噪声大、随机噪声不可预测、线路阻抗时变、台区负载时变等特点，造成电力线载波通信不稳定，不可靠，当传输的数据帧长度大于一定数值时，误码率上升，载波通信成功率下降明显，因此以电力线为通信介质的载波通信技术不适合长数据帧的传输。通过我们的研究结果，为了保证较高的通信成功率，以电力线载波通信技术传输的数据帧长度应该在100字节以下，超过100字节数据传输，误码率即会出现较为明显的下降，载波通信成功率上升。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，下行方向满足《DL/T645-2007多功能电能表通信协议》，能够一次或分帧接收电能表返回的响应数据，处理后，把完整的数据信息存储在RAM或flash等存储单元中。上行方向对超过100字节的数据帧采用定长分帧方法将数据分帧发送至集中器，提高数据传输效率，解决了由于用电信息数据过长可能引起的链路数据丢失、传输效率低下等问题。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，包括如下步骤：

步骤1、首先根据传输机制，综合考虑传输可靠性和传输效率，设定分帧后单帧帧长为80-100字节，包括8位控制位和72-92位数据位，其中8位控制位用于数据传送功能控制，取其中一位作为“帧标志位”，用于表示本帧为完整帧或有后续帧；

步骤2、采集器本地通信模块通过RS485接口抄收各个电能表数据，并识别各个电表数据的长度；

步骤3、当步骤2抄收数据长度小于等于步骤1设定的单帧帧长时，采集器直接向集中器传送应答数据，“帧标志位”置为第一标志符；

步骤4、当步骤2抄收数据长度超过步骤1设定的单帧帧长，但小于200字节时，“帧标志位”置为第一标志符，此时采集器保存完整数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按步骤1设定的单帧帧长（80-100字节）分帧，向集中器传送应答数据，此时每帧的“帧标志位”置为第三标志符，分帧中最后一帧的“帧标志位”置为第二标志符；

步骤5、当步骤2抄收数据长度超过200字节，电表首先进行分帧处理，保证每帧小于200字节，接着采集器一次性读取所有数据形成一个完整超长数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按最长100字节分帧，向集中器传送应答数据，此时每帧的“帧标志位”置为第三标志符，分帧中最后一帧的“帧标志位”置为第二标志符；

步骤6、集中器读取集中器传送的应答数据，当遇到““帧标志位”置为第三标志符时，继续读取后续数据，直至数据读取完全，即读取到第二标志符。

上述第一标志符、第二标志符和第三标志符采用任意数字或字母表示，且互不相同。

作为优选，上述步骤1中所述的分帧后单帧帧长为100字节。

采用上述用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，分帧传输方法引入低压用电信息采集系统，实现了采集器上行数据定长分帧传输，提高了传输速率和链路利用率；同时将智能电能表中电量、电能表信息等下行数据读入采集器缓冲区，通过控制码判断数据帧的完整性，并在采集器中完成数据帧组装，对于不同表厂生产的电能表，其分帧长度可能不同，但只需要根据其标志位，就能判别数据帧的完整性，避免丢帧和组帧错误，使采集器能够适用于各厂家电能表，提高了与电能表的互联互通性。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的分帧互联传输方法原理图；

图2为本实施例的分帧互联传输方法的控制位结构图。

具体实施方式

一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1、本实施例以分帧后单帧帧长为100字节为例，说明分帧互联的原理和实现方法。首先根据传输机制，将帧长设为100字节，包括8位控制位和92为数据位，其中8位控制位用于数据传送功能控制，取其中一位作为“帧标志位”，用于表示本帧为完整帧或有后续帧；“帧标志位”可以采用字母或数字进行标记，在本实施例中，第一标志符采用“91”，表示一个完整数据帧，即未分帧；第三标志符采用“B1、B2…”，表示有后续帧；第二标志符采用 “92”，表示分帧结束。8位控制位依次包括传送方向位、从站异常标志位、帧标志位和5个功能码位，如图2所示。

步骤2、采集器1本地通信模块通过RS485接口抄收各个电表4数据，并识别各个电表4数据的长度。

步骤3、当步骤2抄收数据长度小于等于100字节，采集器1直接向集中器2传送应答数据，帧标志位置为91。

步骤4、当步骤2抄收数据长度超过100字节，但小于200字节时，“帧标志位”为91，此时采集器1保存完整数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按最长100字节分帧，向集中器2传送应答数据（集中器2与主站3相连），此时每帧的“帧标志位”置为B1，分帧中最后一帧的帧标志位置为92。

步骤5、根据DL/T645电能表通信规约，每帧最大长度为200字节。当步骤2抄收数据长度超过200字节，电表4首先进行分帧处理，保证每帧小于200字节，接着采集器1一次性读取所有数据形成一个完整超长数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按最长100字节分帧，向集中器2传送应答数据，此时第一帧的“帧标志位”置为B1，第二帧的“帧标志位”置为B2，分帧中最后一帧的标志位置为92；对于不同表厂生产的电能表，其分帧长度可能不同，但只需要根据其标志位，就能判别数据帧的完整性，避免丢帧和组帧错误，提高了与电能表的互联互通性；使采集器能够适用于各厂家电能表，提高了与电能表的互联互通性。

步骤6、集中器读取集中器传送的应答数据，当遇到“后续帧标志”置为B1时，继续读取后续数据，直至数据读取完全，即读取到分帧中标志位为92。

采用上述用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，分帧传输方法引入低压用电信息采集系统，实现了采集器上行数据定长分帧传输，提高了传输速率和链路利用率；同时将智能电能表中电量、电能表信息等下行数据读入采集器缓冲区，通过控制码判断数据帧的完整性，并在采集器中完成数据帧组装。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (3)

1.一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、首先根据传输机制，综合考虑传输可靠性和传输效率，设定分帧后单帧帧长为80-100字节，包括8位控制位和72-92位数据位，其中8位控制位用于数据传送功能控制，取其中一位作为“帧标志位”，用于表示本帧为完整帧或有后续帧；

步骤2、采集器本地通信模块通过RS485接口抄收各个电能表数据，并识别各个电表数据的长度；

步骤3、当步骤2抄收数据长度小于等于步骤1设定的单帧帧长时，采集器直接向集中器传送应答数据，“帧标志位”置为第一标志符；

步骤4、当步骤2抄收数据长度超过步骤1设定的单帧帧长，但小于200字节时，“帧标志位”置为第一标志符，此时采集器保存完整数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按步骤1设定的单帧帧长（80-100字节）分帧，向集中器传送应答数据，此时每帧的“帧标志位”置为第三标志符，分帧中最后一帧的“帧标志位”置为第二标志符；

步骤5、当步骤2抄收数据长度超过200字节，电表首先进行分帧处理，保证每帧小于200字节，接着采集器一次性读取所有数据形成一个完整超长数据帧，并将上述抄收数据写入缓存区；然后进行数据长度判别，按最长100字节分帧，向集中器传送应答数据，此时每帧的“帧标志位”置为第三标志符，分帧中最后一帧的“帧标志位”置为第二标志符；

步骤6、集中器读取集中器传送的应答数据，当遇到““帧标志位”置为第三标志符时，继续读取后续数据，直至数据读取完全，即读取到第二标志符。

2.如权利要求1所述的一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，其特征在于：上述第一标志符、第二标志符和第三标志符采用任意数字或字母表示，且互不相同。

3.如权利要求1所述的一种用电信息采集系统中的分帧互联传输方法，其特征在于：上述步骤1中所述的分帧后单帧帧长为100字节。

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