CN106100703A - 电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，由作为主站的移动作业终端和作为从站的现场检测设备实施；现场检测设备均设有地址编码；主站和从站间采用主‑从结构半双工通信方式通过信息帧进行数据交换；主站与从站间通讯链路的建立和解除均由主站发出的信息帧控制；信息帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码以及帧结束符7个域组成；信息帧的各个域由字节组成；主站与从站间数据传输通信按设定的规约进行。本发明采集数据和通讯规约定义简洁清楚、现场实施方便、能够自动、快速、准确地获得电力计量现场检测数据；适用性强，通用性好，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙通讯方法，具体涉及一种电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法。
背景技术
长期以来，电力部门计量现场（电能表）检测数据的获得，通常由检测人员携带校验仪在计量现场进行校验检测，然后人工将检测结果记录到笔记本上，返回单位后再将校验结果录入到电力部门相关系统的计算机中，此种传统方法，费时费力且容易造成校验数据录入错误和丢失。
近年来，随着电力企业信息化的发展，为提高电力计量现场检测工作效率和现场检测数据的准确性，蓝牙等无线通讯技术逐渐得到应用，通常采用的方式是巡检人员通过移动作业终端与计量现场检测设备采用某种蓝牙通讯规约进行通信，使得移动作业终端自动获得计量现场检测设备相关检测数据。然而，目前电力计量现场检测数据蓝牙通讯规约繁多，方法各异，传输数据繁杂且存在大量电力部门不需要的无用数据，规约不一导致不同厂商生产的设备之间无法通讯，现场作业实施不便；冗余数据过多浪费通信资源，增加成本。
发明内容
本发明的目的是：提供一种采集数据和通讯规约定义简洁清楚、现场实施方便、能够自动、快速、准确地获得现场检测数据的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法。
本发明的技术方案是：本发明的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，由作为主站的具有蓝牙通讯功能的移动作业终端和作为从站的具有蓝牙通讯功能的现场检测设备实施；每个现场检测设备均设定有各自的地址编码；主站和从站间采用主-从结构半双工通信方式；主站与从站间通过点对点或一主多从方式通过信息帧进行数据交换；主站与从站间通讯链路的建立和解除均由主站发出的信息帧控制；
主站与从站间通讯所采用的信息帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码以及帧结束符7个域组成；其中，帧起始符的代码为68H；控制码的代码为C；数据域长度的代码为L；数据域的代码为DATA；帧信息纵向校验码的代码为CS；帧结束符的代码为16H；
信息帧的各个域由字节组成；每个字节包含D0至D7共8位二进制码，以及传输时所加的一个起始位0、一个偶校验位P和一个停止位1；
主站与从站间数据传输通信按以下规约进行：
①前导字节：主站在发送帧信息之前，先发送4个字节FEH，以唤醒作为接收方的从站；
②传输次序：所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节；每次通信均由主站向按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始，被请求的从站接收到命令后作出相应的响应；
从站收到请求命令帧后的响应延时为Td：20ms≤Td≤500ms；
传输时字节之间停顿时间为Tb：Tb≤500ms；
③差错控制：字节校验为偶校验，帧校验为纵向信息校验和；接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错，均放弃该信息帧，不予响应；
④通讯速率：主站和从站按设定的当前标准速率通信；需要变更通信速率时，由主站向从站发送变更通讯速率请求，从站向主站发确认应答帧或否认应答帧；主站收到从站确认帧后，双方以确认的新标准速率进行后续通信，并在通信结束后保持更改的通讯速率不变；采用的可选通信标准速率包括2400bps，4800bps，9600bps，19200bps。
进一步的方案是：上述的信息帧的帧起始符代码68H=01101000B；帧结束符16H=00010110B；数据域长度L =2个字节；信息帧的数据域DATA包括数据标识、密码、操作者代码、数据、帧序号信息，传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理；信息帧的校验码 CS为从第一个帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模 256 的和，不计超过 256 的溢出值。
进一步的方案是：上述的信息帧的控制码C包含D0至D7共8位二进制码，其中，D0至D4为功能码，D0=11010，功能为清缓存；D1=11001，功能为写日期时间；D2=10010，功能为读二次压降；D3=10001，功能为读电测数据；D4=00000，功能为保留；D5为后续帧标志，D5=0，标识无后续数据帧，D5=1，标识有后续数据帧；D6为从站应答标识，D6=0，标识从站正确应答，D6=1，标识从站异常应答；D7为传送方向标识，D7=0，标识主站发出的命令帧，D7=1，标识从站发出的应答帧。
进一步的方案是：当主站需要读取从站的电测数据时，主站向从站发送控制码C=11H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧；从站向主站发送控制码C=91H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据的正常应答帧，其中m为1至359的自然数；或者从站向主站发送控制码C=D1H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧。
进一步的方案是：当主站需要读取从站的二次压降数据时，主站向从站发送控制码C=12H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧；从站向主站发送控制码C=92H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据的正常应答帧，其中m为1至359的自然数；或者从站向主站发送控制码C=D2H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧。
本发明具有积极的效果：本发明的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，由具有蓝牙通讯功能的移动作业终端和电力计量现场检测设备实施，移动作业终端和现场检测设备之间的蓝牙通讯规约的设计，建立在电力计量现场检测工作大量实践经验之上，规约定义简洁清楚，通信交换的数据精炼无冗余数据，适用性强，通用性好，便于推广；该方法现场接入和实施方便，能够自动、快速、准确地获得电力计量现场如电能表现场校验数据、二次压降测试数据以及二次负荷测试数据等检测数据，省时省力且能有效提高电力部门计量现场检测工作的信息化水平。
附图说明
图1为本发明所采用的信息帧的相关域代码说明图；
图2为本发明所采用的信息帧在通讯传输时的字节格式说明图；
图3为本发明所采用的信息帧中控制码的格式说明图；
图4为本发明读电测数据时主站请求帧相关域的格式说明图；
图5为本发明读电测数据时从站正常应答帧相关域的格式说明图；
图6为本发明读电测数据时从站异常应答帧相关域的格式说明图；
图7为本发明读二次压降数据时主站请求帧相关域的格式说明图；
图8为本发明读二次压降数据时从站正常应答帧相关域的格式说明图；
图9为本发明读二次压降数据时从站异常应答帧相关域的格式说明图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
本实施例的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，其由巡检人员掌控的具有蓝牙通信功能的移动作业终端（简称移动终端）和具有蓝牙通信功能的电力计量装置现场检测设备（简称现场检测设备）实施；现场检测设备主要包括电能表现场校验、二次压降测试以及二次负荷测试装置，每个现场检测设备均设定有各自的地址编码；其中，移动终端为主站，现场检测设备为从站；采用主-从结构的半双工通信方式；主站与从站间通过点对点或一主多从方式通过信息帧进行数据交换。主站与从站间通信链路的建立和解除均由主站发出的信息帧控制。
见图1，信息帧是传送信息的基本单元，主站与从站间通信所采用的信息帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成；其中，帧起始符的代码为68H；控制码的代码为C；数据域长度的代码为L；数据域的代码为DATA；帧信息纵向校验码的代码为CS；帧结束符的代码为16H。
见图2，信息帧的各个域由若干字节组成，每个字节包含D0至D7共8位二进制码，传输时加上一个起始位0、一个偶校验位P和一个停止位1， 共 11位。
信息帧的帧起始符代码68H，用于标识一帧信息的开始，其值为 68H=01101000B。
信息帧的控制码C的格式如图3所示，控制码C包含D0至D7共8位二进制码，其中，D0至D4为功能码，D0=11010，功能为清缓存；D1=11001，功能为写日期时间；D2=10010，功能为读二次压降；D3=10001，功能为读电测数据；D4=00000，功能为保留；D5为后续帧标志，D5=0，标识无后续数据帧，D5=1，标识有后续数据帧；D6为从站应答标识，D6=0，标识从站正确应答，D6=1，标识从站异常应答；D7为传送方向标识，D7=0，标识主站发出的命令帧，D7=1，标识从站发出的应答帧。
信息帧的数据域长度L，为数据域的字节数，L=2个字节。
信息帧的数据域DATA，包括数据标识、密码、操作者代码、数据、帧序号信息，其结构随控制码的功能而改变；传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理。
信息帧的校验码 CS，从第一个帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模256 的和，即各字节二进制算术和，不计超过 256 的溢出值。
信息帧的帧结束符16H，标识一帧信息的结束，其值为 16H=00010110B。
主站与从站间数据传输通信按以下规约进行：
①前导字节：主站在发送帧信息之前，先发送4个字节FEH，以唤醒作为接收方的从站；
②传输次序：所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节；每次通信均由主站向按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始，被请求的从站接收到命令后作出相应的响应；
从站收到请求命令帧后的响应延时为Td：20ms≤Td≤500ms；
传输时字节之间停顿时间为Tb：Tb≤500ms；
③差错控制：字节校验为偶校验，帧校验为纵向信息校验和；接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错，均放弃该信息帧，不予响应；
④通信速率：主站和从站按设定的当前标准速率通信；需要变更通信速率时，由主站向从站发送变更通信速率请求，从站向主站发确认应答帧或否认应答帧；主站收到从站确认帧后，双方以确认的新标准速率进行后续通信，并在通信结束后保持更改的通信速率不变；
本实施例所采用的可选通信标准速率有： 2400bps，4800bps，9600bps，19200bps。
见图4至图6，当主站需要读取从站的电测数据时，主站向从站发送控制码C=11H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧（如图4所示）；从站向主站发送控制码C=91H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据（其中m为1至359的自然数）的正常应答帧（如图5所示）；或者，从站向主站发送控制码C=D1H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧（如图6所示）；主站发送命令帧到从站，从站返回正常或异常应答帧，本次通信结束，主站根据收到的从站应答帧，根据设定的业务逻辑进行后续处理。
见图7至图9，当主站需要读取从站的二次压降或二次负荷数据时，主站向从站发送控制码C=12H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧（如图7所示），其中，N0=0备用；N0=1定义为电压互感器二次回路压降；NO=2定义为电压互感器二次回路负荷；NO=3定义为电流互感器二次回路负荷；
从站向主站发送控制码C=92H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据（其中m为1至359的自然数）的正常应答帧（如图8所示）；或者，从站向主站发送控制码C=D2H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧（如图9所示）；主站和从站间本次通信结束，主站根据收到的从站应答帧，根据设定的业务逻辑进行后续处理。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，由作为主站的具有蓝牙通讯功能的移动作业终端和作为从站的具有蓝牙通讯功能的现场检测设备实施；每个现场检测设备均设定有各自的地址编码；其特征在于：主站和从站间采用主-从结构半双工通信方式；主站与从站间通过点对点或一主多从方式通过信息帧进行数据交换；主站与从站间通讯链路的建立和解除均由主站发出的信息帧控制；
主站与从站间通讯所采用的信息帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码以及帧结束符7个域组成；其中，帧起始符的代码为68H；控制码的代码为C；数据域长度的代码为L；数据域的代码为DATA；帧信息纵向校验码的代码为CS；帧结束符的代码为16H；
信息帧的各个域由字节组成；每个字节包含D0至D7共8位二进制码，以及传输时所加的一个起始位0、一个偶校验位P和一个停止位1；
主站与从站间数据传输通信按以下规约进行：
①前导字节：主站在发送帧信息之前，先发送4个字节FEH，以唤醒作为接收方的从站；
②传输次序：所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节；每次通信均由主站向按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始，被请求的从站接收到命令后作出相应的响应；
从站收到请求命令帧后的响应延时为Td：20ms≤Td≤500ms；
传输时字节之间停顿时间为Tb：Tb≤500ms；
③差错控制：字节校验为偶校验，帧校验为纵向信息校验和；接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错，均放弃该信息帧，不予响应；
④通讯速率：主站和从站按设定的当前标准速率通信；需要变更通信速率时，由主站向从站发送变更通讯速率请求，从站向主站发确认应答帧或否认应答帧；主站收到从站确认帧后，双方以确认的新标准速率进行后续通信，并在通信结束后保持更改的通讯速率不变；采用的可选通信标准速率包括2400bps，4800bps，9600bps，19200bps。
2.根据权利要求1所述的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，其特征在于：所述的信息帧的帧起始符代码68H=01101000B；帧结束符16H=00010110B；数据域长度L =2个字节；信息帧的数据域DATA包括数据标识、密码、操作者代码、数据、帧序号信息，传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理；信息帧的校验码 CS为从第一个帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模 256 的和，不计超过 256 的溢出值。
3.根据权利要求1所述的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，其特征在于：所述的信息帧的控制码C包含D0至D7共8位二进制码，其中，D0至D4为功能码，D0=11010，功能为清缓存；D1=11001，功能为写日期时间；D2=10010，功能为读二次压降；D3=10001，功能为读电测数据；D4=00000，功能为保留；D5为后续帧标志，D5=0，标识无后续数据帧，D5=1，标识有后续数据帧；D6为从站应答标识，D6=0，标识从站正确应答，D6=1，标识从站异常应答；D7为传送方向标识，D7=0，标识主站发出的命令帧，D7=1，标识从站发出的应答帧。
4.根据权利要求1所述的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，其特征在于：当主站需要读取从站的电测数据时，主站向从站发送控制码C=11H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧；从站向主站发送控制码C=91H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据的正常应答帧，其中m为1至359的自然数；或者从站向主站发送控制码C=D1H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧。
5.根据权利要求1所述的电力计量现场检测数据蓝牙通讯方法，其特征在于：当主站需要读取从站的二次压降数据时，主站向从站发送控制码C=12H、数据域长度L=01H的请求命令信息帧；从站向主站发送控制码C=92H、数据域长度L=m+1、由数据位N0至Nm组成的数据的正常应答帧，其中m为1至359的自然数；或者从站向主站发送控制码C=D2H、数据域长度L=01H且包含错误代码ERR的异常应答帧。
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