CN103997760A - 一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，其通过将与待抄电能表处于同一组内的电能表的地址一起打包下发给待抄电能表所在组的组长，可在采集一块电能表的数据的同时得到同组内多块电能表的数据，有效提高数据采集效率；同时，将采集到的其他电能表的数据缓存在集中器本地通信模块中，在集中器抄到其他电能表时，集中器本地通信模块首先查找缓存数据中是否已经有该电能表的数据，如果有，则直接将数据回传集中器，节省了数据抄读的时间；而且，该方法在对电能表的地址进行打包时，通过通配压缩算法对电能表的地址进行通配压缩，可减短集抄台区打包采集数据时通信报文的长度，提高通信效率和通信的成功率。

Description

一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法

技术领域

本发明涉及低压电力用户用电信息采集系统的数据采集方法，尤其涉及一种在采集一块电能表的数据时能同时打包采集回同组内多块电能表的数据的打包采集方法。

背景技术

目前，全国电力系统在低压电力用户用电信息采集系统中，数据的采集都是集中器本地通信模块响应集中器的抄表指令，对集抄台区的所有电能表逐个进行数据采集，并将采集到的数据回传给集中器。采用此方法，每采集一个电能表的数据，集中器本地通信模块均需与电能表通信一次，因此浪费了大量的通信时间，数据采集效率较低。

以一个具有500个电能表的集抄台区为例，如果要采集一遍数据，最低需通信500次；假设每次通信都可以成功完成一个电能表数据采集，且每次通信的平均通信耗时为8秒(上、下行各4秒)，那么，完成整个集抄台区的数据采集需耗时8*500＝4000秒。而在现实中，并不能保证每次通信都能成功，因此，要完成一个具有500个电能表的集抄台区的所有电能表的数据采集，所需要的实际时间远大于4000秒。

因此，目前迫切需要一种即能够提高电能表的数据采集效率，又能确保数据采集时的通信效率和通信成功率的电能表数据采集方法。

发明内容

本发明旨在提供一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，通过该用户用电信息采集系统的数据打包采集方法即能提高电能表的数据采集效率，又能确保数据采集时的通信效率和通信成功率。

为了实现上述目的，本发明提供一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，通过该方法，当抄读一块电能表的数据时，集中器本地通信模块可同时抄回同组内的多块电能表的数据，提高了数据采集的效率，其包括：(1)集中器将待抄电能表的地址和数据项传给集中器本地通信模块；(2)集中器本地通信模块查找是否缓存有待抄电能表的数据，如果有，直接将数据回传给集中器；如果没有，进入步骤(3)；(3)集中器本地通信模块根据待抄电能表的地址查找其所在组和通信路径，并根据通信路径的成功率和通信路径中继级数确定能与待抄电能表一起打包的电能表的数量；(4)集中器本地通信模块确定能打包的电能表的地址并通过通配压缩算法对电能表的地址进行压缩，然后将压缩后的电能表地址和数据项下发给待抄电能表所在组的组长；(5)所述组长解压缩所述压缩后的电能表地址并依据数据项抄读电能表的数据；(6)在抄读电能表的数据之后，所述组长通过通配压缩算法对电能表的地址进行压缩，并将压缩后的电能表地址和抄读的电能表数据回传给集中器本地通信模块；(7)集中器本地通信模块将待抄电能表的数据传给集中器，其余抄读回的其他电能表的数据缓存在集中器本地通信模块中。

这样，当集中器抄到其他电能表时，集中器本地通信模块首先查找缓存数据中是否已经有该电能表的数据，如果有则直接将数据回传集中器，节省了数据抄读的时间；如果没有，则重复以上过程。

进一步地，其中，所述通配压缩算法为：集中器本地通信模块分析同一组内的电能表地址的特征，找出相同和不同的字位，然后进行通配压缩。

更进一步地，其中，通配压缩的原则是通信报文地址起始段为通配地址，字位数与电能表实际地址字位数相同，同组内地址字位相同的保留，不同的用“A”代替；通信报文通配地址后为同一组内电能表地址的填充地址，如果填充地址为完整字节，则完全保留，如果填充地址为不完整字节，不完整的部分用“0”代替；地址还原时，按照通配地址和填充地址的对应关系，用填充地址代替通配地址的“A”，即可得到电能表的原来地址。

另一方面，所述组长通过485或微功率无线抄读电能表的数据。

进一步地，其中，如果所述组长为采集器，那么通过485抄读电能表的数据；如果所述组长为虚拟采集器，那么通过微功率无线抄读电能表的数据。

与现有的电能表数据采集方法相比，本发明的优点在于：

1、采用数据打包采集方法，实际在集中器本地通信模块与电能表通信模块一次数据采集通信中，可采集到多个电能表的数据，减少了数据采集的通信次数，提高了数据采集的通信效率。

2、采用数据打包采集方法，当集中器按照电能表测量点序号逐个采集数据时，对一次采集不成功的电能表，实际增加了电能表数据召测的次数，因此在一轮电能表数据召测中，提高了数据采集的成功率。

3、采用电能表地址通配压缩算法，可有效减小通信报文长度，降低了每次通信过程的误码概率，提高了通信成功的可靠性。

附图说明

图1是本发明的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

本发明涉及一种低压电力用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，利用此方法可在采集一块电能表的数据的同时得到同组内多块电能表的数据，有效提高数据采集效率；同时，此方法中的通配压缩算法可减短集抄台区打包采集数据时通信报文的长度，提高通信效率和通信的成功率。

图1示出了本发明的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法的流程图。如图1所示，当需要抄读电能表的数据时，集中器首先将待抄电能表的地址和数据项传给集中器本地通信模块。集中器本地通信模块在接收到待抄电能表的地址和数据项之后，首先在其缓存的数据中查找是否有待抄电能表的数据。如果集中器缓存的数据中有待抄电能表的数据，那么集中器本地通信模块直接将待抄电能表的数据回传给集中器，然后继续抄读其他电能表的数据。如果集中器缓存的数据中没有待抄电能表的数据，那么集中器本地通信模块首先根据待抄电能表的地址查找其所在组和通信路径。由于在电网组建的时候，已经将电能表进行了分组，例如，一个电表箱中安装10块电能表，那么这10块电能表属于一组，因此，可以根据电能表的地址以及之前的分组信息自动查找到待抄电能表所属的组。同时，由于在电网组建的时候，都已经对各个电能表的通信路径进行过确定和存储，所以也可以依据电能表的地址自动查找到其通信路径。在查找到待抄电能表所在组和通信路径之后，集中器本地通信模块会根据通信路径的成功率和通信路径中继级数确定能与待抄电能表一起打包的电能表的数量。确定能与待抄电能表一起打包的电能表的数量的具体方法可以为：一起打包的所有电能表的地址通过下面的通配压缩算法压缩之后形成的通信报文长度不能超过256个字节。并且，当通信路径的成功率较高时，可以使得通信报文的长度长一些，即可以在通信报文长度不超过256个字节的情况下使能与待抄电能表一起打包的电能表的数量多一些；当通信路径的成功率较低时，可以使得通信报文的长度短一些，即可以在通信报文长度不超过256个字节的情况下使能与待抄电能表一起打包的电能表的数量少一些。此外，当通信路径中继级数少时，可以使得通信报文的长度长一些，即可以在通信报文长度不超过256个字节的情况下使能与待抄电能表一起打包的电能表的数量多一些；当通信路径中继级数多时，可以使得通信报文的长度短一些，即可以在通信报文长度不超过256个字节的情况下使能与待抄电能表一起打包的电能表的数量少一些。这样，在确定能与待抄电能表一起打包的电能表的数量时，通过考虑通信路径的成功率和通信路径中继级数，能够保证数据采集时的通信成功率。

在确定了能与待抄电能表一起打包的电能表的数量之后，集中器本地通信模块确定能打包的电能表的地址并通过通配压缩算法对电能表的地址进行压缩。所述通配压缩算法为：集中器本地通信模块分析同一组内的电能表地址的特征，找出相同和不同的字位(在实际集抄台区中，同一组内的电能表由同一厂商制造，而同一厂商制造的电能表的地址前8位或前9位基本是相同的)，然后进行通配压缩。其中，通配压缩的原则是通信报文地址起始段为通配地址，字位数与电能表的实际地址字位数相同，同组内地址字位相同的保留，不同的用“A”代替；通信报文通配地址后为同一组内电能表地址的填充地址，如果填充地址为完整字节，则完全保留，如果填充地址为不完整字节，不完整的部分用“0”代替；地址还原时，按照通配地址和填充地址的对应关系，用填充地址代替通配地址的“A”，即可得到电能表的原来地址。下面以同一组内具有四块电能表的组为例介绍电能表地址的通配压缩和解压缩。

假如该四块电能表的地址如下：

这四块电能表地址的前9位相同，后3位不同。采用正常数据打包方法得到的该四块电能表的地址通信报文应为：

而采用本发明的地址通配压缩算法，将电能表地址不同的字位用A代替，填充标识字节在后，则采用通配压缩算法压缩后的地址通信报文为：

地址还原，即解压缩时，用下面的通配地址和填充地址的对应关系，替换字位A即可还原电能表地址，即得到电能表的原始地址。

由此可知，采用电能表地址通配压缩算法，可有效压缩打包后的电能表的地址通信报文长度，提高通信成功率。

在将电能表的地址压缩之后，将压缩后的电能表地址和数据项下发给待抄电能表所在组的组长。所述组长通过通配地址和填充地址的对应关系解压缩所述电能表地址，得到各电能表的原始地址，并依据数据项抄读各电能表的数据。在抄读各电能表的数据时，所述组长可以通过485或微功率无线抄读电能表的数据。具体是采用485还是微功率无线抄读电能表的数据，要依据组长的类型来确定。如果所述组长为采集器，那么通过485抄读电能表的数据；如果所述组长为虚拟采集器，那么通过微功率无线抄读电能表的数据。这是由采集器和虚拟采集器的性能特点决定的。

在组长抄读完打包过来的所有电能表的数据之后，所述组长通过上面所述的通配压缩算法再次对所有电能表的地址进行压缩，并将压缩后的电能表地址和抄读的所有电能表的数据回传给集中器本地通信模块。

集中器本地通信模块接收了回传的压缩后的电能表的地址和电能表的数据之后，将待抄电能表的数据传给集中器，其余抄读回的其他电能表的数据缓存在集中器本地通信模块中。

这样，当集中器继续抄读其他电能表时，集中器本地通信模块首先查找缓存数据中是否已经有该电能表的数据，如果有则直接将数据回传集中器，节省了数据再次抄读的时间；如果没有，则重复以上过程。

在本发明中，通过将与待抄电能表处于同一组内的电能表的地址一起打包下发给待抄电能表所在组的组长，可在采集一块电能表的数据的同时得到同组内多块电能表的数据，有效提高数据采集效率；同时，将采集到的其他电能表的数据缓存在集中器本地通信模块中，在集中器抄到其他电能表时，集中器本地通信模块首先查找缓存数据中是否已经有该电能表的数据，如果有，则直接将数据回传集中器，节省了数据抄读的时间；而且，该方法在对电能表的地址进行打包时，通过通配压缩算法对电能表的地址进行通配压缩，可减短集抄台区打包采集数据时通信报文的长度，提高通信效率和通信的成功率。

仍以一个具有500个电能表的集抄台区为例，假如每个表箱，即每组具有10块电能表，如果要采集一遍数据，采用本发明所述的数据打包采集方法，由于一次通信可以采集到同一组内的10块电能表的数据，所以仅需通信50次就能完成所有电能表的数据的采集。还假设每次通信都可以成功完成一个表箱电能表数据的采集，且每次通信的平均通信耗时为8秒(上、下行各4秒)，那么完成整个集抄台区的所有电能表的数据采集需耗时仅为8*50＝400秒。与原有方法相比，时间仅为其十分之一，效率显著提升。

具体实施方式的内容是为了便于本领域技术人员理解和使用本发明而描述的，并不构成对本发明保护内容的限定。本领域技术人员在阅读了本发明的内容之后，可以对本发明进行合适的修改。本发明的保护内容以权利要求的内容为准。在不脱离权利要求的实质内容和保护范围的情况下，对本发明进行的各种修改、变更和替换等都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，通过该方法，当抄读一块电能表的数据时，集中器本地通信模块可同时抄回同组内的多块电能表的数据，提高了数据采集的效率，其包括：

(1)集中器将待抄电能表的地址和数据项传给集中器本地通信模块；

(2)集中器本地通信模块查找是否缓存有待抄电能表的数据，如果有，直接将数据回传给集中器；如果没有，进入步骤(3)；

(3)集中器本地通信模块根据待抄电能表的地址查找其所在组和通信路径，并根据通信路径的成功率和通信路径中继级数确定能与待抄电能表一起打包的电能表的数量；

(4)集中器本地通信模块确定能一起打包的电能表的地址并通过通配压缩算法对电能表的地址进行压缩，然后将压缩后的电能表地址和数据项下发给待抄电能表所在组的组长；

(5)所述组长解压缩所述压缩后的电能表地址并依据数据项抄读电能表的数据；

(6)在抄读电能表的数据之后，所述组长通过通配压缩算法对电能表的地址进行压缩，并将压缩后的电能表地址和抄读的电能表数据回传给集中器本地通信模块；

(7)集中器本地通信模块将待抄电能表的数据传给集中器，其余抄读回的其他电能表的数据缓存在集中器本地通信模块中。

2.如权利要求1所述的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，其中，所述通配压缩算法为：集中器本地通信模块分析同一组内的电能表地址的特征，找出相同和不同的字位，然后进行通配压缩。

3.如权利要求2所述的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，其中，通配压缩的原则是通信报文地址起始段为通配地址，字位数与电能表实际地址字位数相同，同组内地址字位相同的保留，不同的用“A”代替；通信报文通配地址后为同一组内电能表地址的填充地址，如果填充地址为完整字节，则完全保留，如果填充地址为不完整字节，不完整的部分用“0”代替；地址还原时，按照通配地址和填充地址的对应关系，用填充地址代替通配地址的“A”，即可得到电能表的原来地址。

4.如权利要求1所述的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，其中，所述组长通过485或微功率无线抄读电能表的数据。

5.如权利要求4所述的用户用电信息采集系统的数据打包采集方法，其中，如果所述组长为采集器，那么通过485抄读电能表的数据；如果所述组长为虚拟采集器，那么通过微功率无线抄读电能表的数据。