CN106340176B - 一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器，通过分配多个IPv6地址至智能电表；智能电表根据信息的类型，指定对应的IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；采集路由器根据IPv6地址，查找其内与IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将信息经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。本发明提供的技术方案，实现各业务主站系统与智能电表之间的点对点通信和数据传输，提高了信息分发和共享的速度和可靠性；使得配电网各主站系统对信息的处理更加智能合理，使得用电信息采集主站系统的前置服务模块得到简化，减少系统资源消耗，增加系统接入能力，保证了智能电网稳定且高效地运行。

Description

一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器
技术领域
本发明涉及智能电表信息的分发和共享领域，具体涉及一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器。
背景技术
智能电表是智能电网的关键设备，与传统意义上的电表相比，除了具有电能计量的功能外，智能电表还具有强大的通信能力和记录用户详细负荷信息的功能，它可以定时或即时取得用户带有时标的多种量测值(如用电量、用电需量、电压、电流和功率等)，以及智能电表本身的网络状态和事件信息，这些信息可以被广泛应用到配电网的各个相关的业务主站系统。比如智能电表内置电容供电，在线路停电后仍然能够上报“失电”故障信息(Last gasp)至故障管理系统，从各智能电表接收到的故障信息能够清楚的判断故障范围，如果把智能电表和地理信息系统结合在一起，通过故障点的分布和拓扑关系可以更进一步的显示各故障点的相关性。另外网络状态信息可以被用于网络管理主站系统，用于快速检测网络中各个单元的运行状态和网络故障；智能电表电量信息则被用于营销自动化管理系统实现计费功能，电压和电流等负荷信息可以辅助进行配电自动化的状态估计等。
在现有配电网的各主站系统中，智能电表的信息是通过用电信息采集主站系统来完成智能电表信息的召测、采集、解析、分发和共享的。智能电表与用电信息采集主站系统的前置服务模块建立连接并登陆成功后，把各类信息打包成完整的报文传递至前置服务模块，由前置服务模块依据国家电网公司的《电力用户用电信息采集系统通信协议》对报文进行解析，获取智能电表信息报文中的AFN控制字，依据AFN控制字类型分发和共享至配电网的其它相关主站系统，用于完成各项具体业务。但由于业务系统之间数据交换的多个中间环节，及前置服务模块对报文进行解析，增加了系统资源消耗，同时减弱了系统接入能力。
因此，如何设计一种提高信息分发和共享的速度和可靠性，同时简化用电信息采集主站系统的前置服务模块的智能电表的信息共享方法，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器，该方法、智能电表及采集路由器实现了各业务主站系统与智能电表之间的点对点通信和数据传输，提高了信息分发和共享的速度和可靠性；使得配电网各主站系统对信息的处理更加智能合理，使得用电信息采集主站系统的前置服务模块得到简化，减少系统资源消耗，增加系统接入能力，保证了智能电网稳定且高效地运行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种智能电表的信息共享方法，所述智能电表的信息共享发生在配电网中的用电信息采集主站系统中；所述方法包括：
分配多个IPv6地址至所述智能电表；其中，每个所述IPv6地址均用于发送和接收不同类型的所述信息，
所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；
所述采集路由器根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址。
优选的，所述分配多个IPv6地址至所述智能电表，之前包括：
所述智能电表在所述用电信息采集主站系统中接收所述信息，所述信息包括用户带有时标的量测值以及所述智能电表本身的网络状态和事件信息；
所述量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率。
优选的，所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接，之前包括：
所述智能电表接收所述信息的获取命令，所述信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或所述用电信息采集主站系统中的系统发出。
优选的，所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接，之前包括：
所述智能电表到达预设的主动上报所述信息的时间。
优选的，所述采集路由器根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；包括：
所述采集路由器根据QOS规则将所述信息划分优先级，当所述采集路由器同时接受到所述智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与所述信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述采集路按照所述信息的优先级的先后顺序，将所述信息依次经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址。
一种智能电表，所述智能电表包括IPv6地址模块、信息数据接收模块和信息数据发送模块；
所述IPv6地址模块：用于创建、接收和存储分配至所述智能电表的所述IPv6地址，每个所述IPv6地址均用于发送和接收不同类型的所述信息；
所述信息数据接收模块：用于在用电信息采集主站系统中，采集、接收和存储用户带有时标的量测值以及所述智能电表本身的网络状态和事件信息，所述量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率；
所述信息数据发送模块：用于根据所述信息的类型，从所述信息数据接收模块中提取所述信息对应的所述IPv6地址，向采集路由器发起TCP/IP连接。
优选的，所述智能电表还包括命令接受模块；
所述命令接收模块：用于接收所述信息的获取命令，所述信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或所述用电信息采集主站系统中的系统发出。
优选的，所述智能电表还包括定时模块；
所述定时模块：用于设置所述智能电表的主动上报所述信息的时间；并在到达预设的所述主动上报所述信息的时间时，向所述信息数据发送模块发送信息发送命令。
一种采集路由器，所述采集路由器包括接收模块、路由IPv6地址模块和发送模块；
所述接收模块：用于接收智能电表发送的TCP/IP连接；
所述路由IPv6地址模块：用于存储所述路由IPv6地址，并根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述发送模块：用于将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址。
优选的，所述采集路由器还包括优先级排序模块；
所述优先级排序模块：用于根据QOS规则将所述信息划分优先级；
当所述采集路由器同时接受到所述智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
所述优先级排序模块用于控制所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与所述信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述优先级排序模块用于控制所述采集路按照所述信息的优先级的先后顺序，将所述信息依次经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供了本发明提供一种智能电表的信息共享方法、智能电表及采集路由器，通过分配多个IPv6地址至智能电表；智能电表根据信息的类型，指定对应的IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；采集路由器根据IPv6地址，查找其内与IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将信息经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。本发明提出的信息共享方法、智能电表及采集路由器，实现各业务主站系统与智能电表之间的点对点通信和数据传输，提高了信息分发和共享的速度和可靠性；使得配电网各主站系统对信息的处理更加智能合理，使得用电信息采集主站系统的前置服务模块得到简化，减少系统资源消耗，增加系统接入能力，保证了智能电网稳定且高效地运行。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明所提供的技术方案中，通过分配多个IPv6地址至智能电表；智能电表根据信息的类型，指定对应的IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；采集路由器根据IPv6地址，查找其内与IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将信息经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。本发明提出的信息共享方法，实现各业务主站系统与智能电表之间的点对点通信和数据传输，提高了信息分发和共享的速度和可靠性；使得配电网各主站系统对信息的处理更加智能合理，使得用电信息采集主站系统的前置服务模块得到简化，减少系统资源消耗，增加系统接入能力，保证了智能电网稳定且高效地运行。
2、本发明所提供的技术方案，相比现有的用电信息采集主站系统在OSI系统模型的应用层中实现智能电表信息的解析、分发和共享，本发明所采用的方法是在OSI系统模型的网络层中，依据IPv6地址特征区分信息类型，直接分发和共享至各相关主站系统，即通过采集路由器识别智能电表的IPv6地址特征来确定智能电表发送的信息类型，获取对应的主站系统地址集，由采集路由器转发，实现各业务主站系统与智能电表之间的点对点通信和数据传输，减少各种业务系统之间数据交换的中间环节，提高了信息分发和共享的速度和可靠性。
3、本发明所提供的技术方案，采用多IPv6地址对信息进行分类，使得用电信息采集主站系统的前置服务模块不需要对报文进行解析，其前置服务模块得到简化，减少系统资源消耗，增加系统接入能力。
4、本发明所提供的技术方案，在智能电表信息中设置优先级，使得优先级高的信息优先占有网络资源，分发和共享至相应的主站系统，完成相关业务。优先级的设置使得配电网各主站系统对信息的处理更加智能，合理分配网络资源，保证智能电表重要信息的优先处理。
5、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的一种智能电表的信息共享方法的实施例的流程示意图；
图2是本发明的一种智能电表的结构示意图；
图3是本发明的一种采集路由器的结构示意图；
图4是本发明的一种智能电表的信息共享方法的应用例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的一种智能电表的信息共享方法，智能电表的信息共享发生在配电网中的用电信息采集主站系统中；方法包括：
S01.智能电表在用电信息采集主站系统中接收信息，信息包括用户带有时标的量测值以及智能电表本身的网络状态和事件信息；量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率；
S02.分配多个IPv6地址至智能电表；其中，每个IPv6地址均采用不同的规则生成且每个IPv6地址均用于发送和接收不同类型的信息；
S03.智能电表根据信息的类型，指定对应的IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；
S04.采集路由器根据QOS规则将信息划分优先级；
S05.当采集路由器同时接受到智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
采集路由器按照信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
S06.采集路按照信息的优先级的先后顺序，将信息依次经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。
其中，智能电表根据信息的类型，指定对应的IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接，之前包括：
智能电表接收信息的获取命令，信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或用电信息采集主站系统中的系统发出；
或者包括：
智能电表到达预设的主动上报信息的时间。
如图2所示，本发明提供一种智能电表，智能电表包括IPv6地址模块、信息数据接收模块和信息数据发送模块；
IPv6地址模块：用于创建、接收和存储分配至智能电表的IPv6地址，每个IPv6地址均采用不同的规则生成且每个IPv6地址均用于发送和接收不同类型的信息；
信息数据接收模块：用于在用电信息采集主站系统中，采集、接收和存储用户带有时标的量测值以及智能电表本身的网络状态和事件信息，量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率；
信息数据发送模块：用于根据信息的类型，从信息数据接收模块中提取信息对应的IPv6地址，向采集路由器发起TCP/IP连接。
其中，智能电表还包括命令接受模块；
命令接收模块：用于接收信息的获取命令，信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或用电信息采集主站系统中的系统发出。
其中，智能电表还包括定时模块；
定时模块：用于设置智能电表的主动上报信息的时间；并在到达预设的主动上报信息的时间时，向信息数据发送模块发送信息发送命令。
如图3所示，本发明提供一种采集路由器，采集路由器包括接收模块、路由IPv6地址模块和发送模块；
接收模块：用于接收智能电表发送的TCP/IP连接；
路由IPv6地址模块：用于存储路由IPv6地址，并根据IPv6地址，查找其内与IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
发送模块：用于将信息经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。
其中，采集路由器还包括优先级排序模块；
优先级排序模块：用于根据QOS规则将信息划分优先级；
当采集路由器同时接受到智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
优先级排序模块用于控制采集路由器按照信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
优先级排序模块用于控制采集路按照信息的优先级的先后顺序，将信息依次经由路由IPv6地址发送至信息指定的目标地址。
如图4所示，本发明提供一种智能电表的信息共享方法的应用例，其以智能电表将信息1至信息n中的信息1通过采集路由器发送至主站系统中的营销自动化管理系统及配电自动化管理系统为例，方法包括：
在智能电表上，依据所存储信息的类别配置多个IPv6地址，信息1采用由规则1生成的IPv6地址1发送和接收；信息2采用由规则2生成的IPv6地址2发送和接收；
采集路由器的路由规则的设置如下：接收到满足“规则1”的IPv6地址的数据包后经由路由IPv6地址转发至营销自动化管理系统的“目标地址1”及配电自动化管理系统的“目标地址2”。
采集路由器的QOS规则设置如下：依据智能电表的IPv6地址判断智能电表信息的优先级，优先处理高优先级的智能电表信息。
智能电表在接收到召测命令或者是到达预设的主动上报时间后，把所存储的各类智能电表信息通过对应的IPv6地址上报：首先由智能电表发起TCP/IP连接，开始智能电表信息上传过程。智能电表发送数据包至上级采集路由器；采集路由器接收到智能电表上传的数据包后，依据路由规则的设置，转发智能电表的数据包至营销自动化管理系统的“目标地址1”及配电自动化管理系统的“目标地址2”。
当采集路由器同时接收到多个智能电表信息时，采集路由器将依据配置的QOS规则，优先处理高优先级的智能电表信息，分发和共享智能电表信息至相应的主站系统。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能电表的信息共享方法，其特征在于，所述智能电表的信息共享发生在配电网中的用电信息采集主站系统中；所述方法包括：
分配多个IPv6地址至所述智能电表；其中，每个所述IPv6地址均用于发送和接收不同类型的所述信息，
所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接；
所述采集路由器根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；
所述采集路由器根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址，并将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；包括：
所述采集路由器根据QOS规则将所述信息划分优先级，当所述采集路由器同时接受到所述智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与所述信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，将所述信息依次经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；
所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接，之前包括：
所述智能电表接收所述信息的获取命令，所述信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或所述用电信息采集主站系统中的系统发出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配多个IPv6地址至所述智能电表，之前包括：
所述智能电表在所述用电信息采集主站系统中接收所述信息，所述信息包括用户带有时标的量测值以及所述智能电表本身的网络状态和事件信息；
所述量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能电表根据所述信息的类型，指定对应的所述IPv6地址向采集路由器发起TCP/IP连接，之前包括：
所述智能电表到达预设的主动上报所述信息的时间。
4.一种智能电表，其特征在于，所述智能电表包括IPv6地址模块、信息数据接收模块和信息数据发送模块；
所述IPv6地址模块：用于创建、接收和存储分配至所述智能电表的所述IPv6地址，每个所述IPv6地址均用于发送和接收不同类型的所述信息；
所述信息数据接收模块：用于在用电信息采集主站系统中，采集、接收和存储用户带有时标的量测值以及所述智能电表本身的网络状态和事件信息，所述量测值包括用电量、用电需量、电压、电流和功率；
所述信息数据发送模块：用于根据所述信息的类型，从所述信息数据接收模块中提取所述信息对应的所述IPv6地址，向采集路由器发起TCP/IP连接；
所述采集路由器包括接收模块、路由IPv6地址模块和发送模块；
所述接收模块：用于接收智能电表发送的TCP/IP连接；
所述路由IPv6地址模块：用于存储所述路由IPv6地址，并根据所述IPv6地址，查找其内与所述IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述发送模块：用于将所述信息经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；
所述采集路由器还包括优先级排序模块；
所述优先级排序模块：用于根据QOS规则将所述信息划分优先级；
当所述采集路由器同时接受到所述智能电表发出的多个TCP/IP连接时，
所述优先级排序模块用于控制所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，依次查找其内与所述信息对应的IPv6地址规则相同的路由IPv6地址；
所述优先级排序模块用于控制所述采集路由器按照所述信息的优先级的先后顺序，将所述信息依次经由所述路由IPv6地址发送至所述信息指定的目标地址；
所述智能电表还包括命令接受模块；
所述命令接受模块：用于接收所述信息的获取命令，所述信息的获取命令由营销自动化管理系统、配电自动化管理系统、故障管理系统或所述用电信息采集主站系统中的系统发出；
所述智能电表还包括定时模块；
所述定时模块：用于设置所述智能电表的主动上报所述信息的时间；并在到达预设的所述主动上报所述信息的时间时，向所述信息数据发送模块发送信息发送命令。
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