CN104601574B - 一种用于电能表的数据采集的抄读方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电能表的数据采集的抄读方法，其特征在于485电能表的RS485接口通过RS485总线连接至少两个采集终端，所述各采集终端采用CSMA/CD机制处理抄表冲突和RS485总线使用问题。通过该方法，可以不需要增加电压互感器、电流互感器和电能表的情况下，根据不同的用户需求实现对同一计量点的电能表抄读。
Description
技术领域
本发明涉及电力集抄技术领域，具体是一种用于485电能表的数据采集的抄读方法。
背景技术
在我国，国家电网2014年上半年工作总结中提到，“积极推进智能电网建设，新装智能电表3326万只，累计安装2.2亿只，实现2.3亿户用电信息自动采集。”可见，用电信息采集系统在我国，都已经相当普及。
用电信息采集系统的网络大致有主站、采集终端、电表这3个网络节点，其中和485电能表的通讯目前主要是RS485总线，该总线作为所有电能表的标配，与唯一的采集终端直接通讯，采集信息点数据，然后将这些数据通过GPRS等通讯手段上报给主站。
目前，用户485电能表仅能允许电力公司的采集终端抄读，如果用户想直接获取485电能表数据，只能通过目测解决，这就极大的限制用户对485电能表数据的应用，对用户开展用户需求测管理、节能等应用造成困难。
若用户因用电管理、节能管理、负载平衡等需求必须获得485电能表的正反有功、无功电能示值，正反向有功、无功无功需量，电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数，电压、电流不平衡，电压、电流失压，剩余购用电电量、金额等数据，则需要增加485电能表、电压互感器、电流互感器以实现对该计量点的抄读。该种方式需要加大硬件设备的投资，耗资大。
发明内容
本发明为解决在用电信息采集系统中485电能表仅能允许一个采集终端抄读问题，提出了一种用于485电能表的数据采集的抄读方法。本发明在不需要更换或改造485电能表情况下实现多个采集设备采集同一个485电能表的方法。
一种用于485电能表的数据采集的抄读方法，485电能表的RS485接口通过RS485总线连接至少两个采集终端，所述各采集终端采用CSMA/CD机制处理抄表冲突和RS485总线使用问题。
所述采集终端中至少有一个为电力公司采集终端，电力公司采集终端采集485电能表数据上报给营销收费系统；所述采集终端中至少有一个为用户采集终端，用户采集终端采集485电能表数据上报给用电管理系统。
所述用户采集终端为计算机。
所述用户采集终端采集485电能表数据，包括：电能示值、最大需量及发生时间、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、日期、时间、记录事件、电表运行状态、电表参变量、电表参量。
所述CSMA/CD机制为：
(1)采集终端通过485采集模块监听RS485总线上是否有信号在抄读：如果监听到有信号，表明总线处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止；如果没有监听到任何信号，等待一定时间后开始抄读数据；
(2)抄读的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤(1)，重试次数超过设定最大次数则抄读失败，抄读失败后退出抄读流程，记录为失败事件，上报主站；
(3)若未发现冲突且正确接收到电表的响应帧则抄读成功。
步骤(3)中所述的一定时间为500ms。
本发明的有益效果：
采用本发明公开的一种用于电能表的数据采集的抄读方法，通过该方法，可以不需要增加电压互感器、电流互感器和电能表的情况下，根据不同的用户需求实现对同一计量点的电能表抄读。相比于现有技术，以较少电能计量的硬件设备的投资，获得更大的经济效益。
附图说明
图1是实施例1中现场组网示意图。
图2是实施例2中现场组网示意图。
图3是CSMA/CD机制流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
本发明的硬件由4部分组成：485电能表，RS485总线，485模块(采集终端必备模块)，采集终端或计算机。
RS485总线特点，在节点之间点到点连接中，同一节点同一时刻只能接收或发送数据，不能同时接收、发送数据。这种同一时刻只能接收或发送数据的工作模式为半双工模式。在半双工模式下，使用CSMA/CD的机制来避免冲突。
半双工模式下，采集终端或计算机利用CSMA/CD机制处理冲突和链路使用问题。根据CSMA/CD机制，半双工的模式下，采取的流控方式为Backpressure，即背压。该种方法有两种实现，一个是数据接收者有意制造一次冲突，数据发送者检测到冲突采取Backoff，这样就延缓了数据的发送；另外一个方法是制造载波信号，使数据发送者感觉到接收者要发送数据，从而通过检测到载波而进行延时传输。
实施例1：
结合图1，本发明公开的抄读方法，485电能表的RS485接口通过RS485总线分别连接一个电力公司采集终端(型号：DJGL33或FKWA43或DJGZ23)，一个用户采集终端(型号：DJGL33或DJGZ23)。其中，电力公司采集终端将采集数据上报给用电管理系统；用户采集终端采集数据上报给营销收费系统。两个采集终端采用CSMA/CD机制处理抄表冲突和RS485总线使用问题。
实施例2：
结合图2，本发明公开的抄读方法，485电能表的RS485接口通过RS485总线分别连接一个电力公司采集终端(型号：DJGL33或FKWA43或DJGZ23)，一个用户采集终端。其中，电力公司采集终端将采集数据上报给营销收费系统；用户采集终端为在计算机上运行软件实现(软件版本名称：用电信息管理系统V1.2)，采集数据直接交付用电管理系统。两个采集终端采用CSMA/CD机制处理抄表冲突和RS485总线使用问题。
在实施例1或实施例2中，用户采集终端采集485电能表数据，包括：电能示值、最大需量及发生时间、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、日期、时间、记录事件、电表运行状态、电表参变量、电表参量。
在其它实施例中，在实施例1或实施例2的基础上，485电能表的RS485接口通过RS485总线连接更多的采集终端，以获取电能表数据进行节能管理、负载平衡等用途。
结合图3，在所有实施例中，在抄读帧过程中，组帧完毕后，CSMA/CD机制为：
(1)采集终端通过485采集模块监听RS485总线上是否有信号在抄读：如果监听到有信号，表明总线处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止；如果没有监听到任何信号，等待一定时间后开始抄读数据；
(2)抄读的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤(1)(当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态；注意：每台采集终端或计算机一次只允许抄读一帧数据，以警告所有的节点)，重试次数超过设定最大次数则抄读失败，抄读失败后退出抄读流程，记录为失败事件，上报主站；
(3)若未发现冲突且正确接收到电表的响应帧则抄读成功。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种用于485电能表的数据采集的抄读方法，其特征在于485电能表的RS485接口通过RS485总线连接至少两个采集终端，所述采集终端中至少有一个为电力公司采集终端，电力公司采集终端采集485电能表数据上报给营销收费系统；所述采集终端中至少有一个为用户采集终端，用户采集终端采集485电能表数据上报给用电管理系统；
各采集终端采用CSMA/CD机制处理抄表冲突和RS485总线使用问题，所述CSMA/CD机制为：
(1)采集终端通过485采集模块监听RS485总线上是否有信号在抄读：如果监听到有信号，表明总线处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止；如果没有监听到任何信号，等待一定时间后开始抄读数据；
(2)抄读的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤(1)，重试次数超过设定最大次数则抄读失败，抄读失败后退出抄读流程，记录为失败事件，上报主站；
(3)若未发现冲突且正确接收到电表的响应帧则抄读成功；
所述用户采集终端采集485电能表数据，包括：电能示值、最大需量及发生时间、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、日期、时间、记录事件、电表运行状态、电表参变量、电表参量。
2.根据权利要求1所述的一种用于485电能表的数据采集的抄读方法，其特征在于所述用户采集终端为计算机。
3.根据权利要求1所述的一种用于485电能表的数据采集的抄读方法，其特征在于步骤(3)中所述的一定时间为500ms。
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