CN106384435A - 一卡通电能计量控制方法 - Google Patents

Abstract

一种一卡通电能计量控制方法，总计各个类所含有的现时须得激活的AP的数目；挑选含有现时须得激活的AP的数目最大量的类当作激活类；若具有大于一个“含有现时须得激活的AP的数目最大量”的类，就从中任意挑选一个类当作激活类，挑选的策略能够是随机，也能够由进行预置；依赖挑选的激活类传递激活信息，以激活该激活类中含有的现时须得激活的AP判断现时须得激活的AP是否均已激活，若不具有还没有激活的AP，则结束流程；若具有还没有激活的AP，则转回去执行决定现时须得激活的AP的步骤；实现了让激活信号激活尽可能多的AP，以提高该激活信号的激活效果。

Description

一卡通电能计量控制方法

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，特别涉及一种一卡通电能计量控制方法。

背景技术

要解决数据采集困难，现在推出了一种一卡通电能计量控制方法，包括数据中心计算机、数据中转器和数据采集器，所述数据采集器的输入端与电能表电信连接，且数据采集器输出端输出的电信号连接有无线收发模块，所述无线接收模块的通讯接口信号连接于数据中转器，且数据中转器通过信号连接加密传输模块，所述数据加密传输模块的通讯接口信号连接数据中心计算机，所述数据中心计算机通过信号连接有数据储存模块，所述数据储存模块通过信号分别连接有数据传输模块和数据打印模块，所述数据中心计算机通过信号连接有管理员终端，所述管理员终端、数据传输模块和数据打印模块均电性连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端分别电性连接有数字密码锁和指纹识别密码锁，所述数据中转器的输入端通过信号连接有数据清零系统，所述数据中转器的输入端通过信号连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端电性连接有IC卡读卡器；该电力数据采集及传输终端运行时，数据采集器工作，当信息收集完成后，传输到数据中转器，数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机后，工作人员IC卡读卡器进入第二身份识别登录系统，进而开启数据清零系统，清除数据中转器中的数据，保护用户的数据信息，数据中心计算机接受加密信息后，工作人员通过指纹识别密码锁和数字密码锁进入第一身份识别登录系统，对加密数据实现下载、打印和管理，进一步的保护了用户信息。

所述数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机的方式是通过所述数据加密传输模块的通讯接口信号传递到连接到WLAN网上的数据中心计算机中，所述通讯接口为WIFI模块，所述WIFI模AP建立连接来接入WLAN网，但是此类方法没有实现用户的数据加密传输模块连接数上升到一定阈值之后，开启的AP无法满足连接需求，这样就会导致AP失效的问题。

而另一方面，如果引入了激活机制，在数据加密传输模块连接数上升到一定阈值之后，激活关闭的AP来进行连接，目前在多信道射频链路的输出信号中，控制器一定须向AP的所有射频接口均执行检测，因此所有射频接口各自均能定时传递链路探测信号，由此将导致形成链路探测信号资源的匮乏，另一方面绝大多数时段AP无须持续传递链路探测信号，因此目下就有采用灵活的不定时传送链路探测信号以此来减少传递次数和能耗，也就是控制器依赖对应状况，决定AP是不是须要传送链路探测信号。若为是，则控制器经由数据链路层链路传输控制发送一个激活信号，告知AP传送链路探测信号，AP在被激活后接着传送链路探测信号。然而，一旦向所有具备传送链路探测信号要求的AP均各自经由个链路传输控制进行激活的条件，那么链路传输控制的耗损会不小。

因此据上所述的缺陷，目前还形成把区域中的AP实现分类，同一类的AP带有一样的类识别码，一个类中的AP又以类内的序号来划分，这里面，所有类各自相应有一链路传输控制，依赖AP在类中的序号，所有AP在链路传输控制内均带有己身相应的信号比特，由此，控制器仅仅须经由一链路传输控制发送激活信号，该链路传输控制所对应的类内的所有AP就能均获取激活信号，接着类内的AP还经由向传输所述激活信号之际要采纳的链路传输控制信号比特的决定，即能决定己身是不是被激活，采纳该方法，面向所有的AP均各自采纳一链路传输控制传输激活信号的方法来说，能极大减少链路传输控制耗损。

但是一旦须激活的AP数量很少，还散布于各个类中，因此这样依然须采纳若干链路传输控制，也就是同时结合类激活方案来减少链路传输控制开销的好处就不那么突出。例如，若须激活的第一AP、第二AP与第三AP各自处在第一类、第二类与第三类内，就须经由三个链路传输控制来传输激活信号，同各自向各个AP传输激活信号之际要采纳的链路传输控制的个数为一致的。怎样让激活信号激活尽可能多的AP，以提高该激活信号的激活效果即为亟待解决的关键所在。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种一卡通电能计量控制方法，有效避免了须采纳若干链路传输控制也就是同时结合类激活方案来减少链路传输控制开销的好处就不那么突出的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种一卡通电能计量控制方法的解决方案，具体如下：

一种一卡通电能计量控制方法，首先构造计量系统，其包括数据中心计算机、数据中转器和数据采集器，所述数据采集器的输入端与电能表电信连接，且数据采集器输出端输出的电信号连接有无线收发模块，所述无线接收模块的通讯接口信号连接于数据中转器，且数据中转器通过信号连接加密传输模块，所述数据加密传输模块的通讯接口信号连接数据中心计算机，所述数据中心计算机通过信号连接有数据储存模块，所述数据储存模块通过信号分别连接有数据传输模块和数据打印模块，所述数据中心计算机通过信号连接有管理员终端，所述管理员终端、数据传输模块和数据打印模块均电性连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端分别电性连接有数字密码锁和指纹识别密码锁，所述数据中转器的输入端通过信号连接有数据清零系统，所述数据中转器的输入端通过信号连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端电性连接有IC卡读卡器；构造完计量系统后，该电力数据采集及传输终端运行时，数据采集器工作，当信息收集完成后，传输到数据中转器，数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机后，工作人员IC卡读卡器进入第二身份识别登录系统，进而开启数据清零系统，清除数据中转器中的数据，保护用户的数据信息，数据中心计算机接受加密信息后，工作人员通过指纹识别密码锁和数字密码锁进入第一身份识别登录系统，对加密数据实现下载、打印和管理，进一步的保护了用户信息；

所述数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机的方式是通过所述数据加密传输模块的通讯接口信号传递到连接到WLAN网上的数据中心计算机中，所述通讯接口为WIFI模块，所述WIFI模AP建立连接来接入WLAN网，所述WLAN网中的AP激活方式如下：

步骤一、计算WLAN全覆盖所需AP数：根据WLAN及单个AP默认发射功率时的覆盖范围，决定实现WLAN全覆盖所需的AP数，用WLAN区域总面积除以每个AP单独覆盖面积，向上取整得到整数N；

步骤二、对所有AP进行聚类识别数为4N，对WLAN内密集部署的AP进行聚类；在WLAN覆盖区域任意选取坐标原点，建立二维直角坐标系，通过聚类算法对WLAN中密集部署且均匀分布的AP按照地理位置进行聚类，目标是4N类；

步骤三、形成4N个AP拓朴结构：根据聚类结果，选择关闭多数AP，用剩余的少数AP实现WLAN无线信号全覆盖，同时形成AP分布结构，对AP发射功率优化方法进行初始化；

在每一类别中，选择处于或位置最接近聚类中心的AP作为可能开启的AP，关闭其余AP；

步骤四、选择开启N个AP：具体过程为，设集合U为选择开启的AP的集合，首先选择任一AP加入集合U,得U＝{AP₁}；其次选择与此AP距离最远的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂}；接着对于剩余的任一AP_i计算其与集合U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j}中AP之间的距离d_ij，记d_i＝min{d_i1,d_i2,...,d_ij}；然后选择集合{d₁,d₂,...,d_i}中最大的元素对应的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j,AP_j+1}，直至集合U中的元素个数达到N；

步骤五、检验全部开启集合U中的AP是否可对WLAN全覆盖，若未达到全覆盖，则继续按照步骤四的方法从4N个待选择的AP中选择一个AP加入集合U，直至满足WLAN全覆盖要求，同时关闭剩余AP；然后再执行步骤六；

步骤六、判断在满足对WLAN全覆盖的前提下，是否可降低功率：如果否，所述的AP发射功率优化方法结束；否则，降低指定AP发射功率，直至所有AP均以最低功耗进行工作；

步骤七、当开启的AP上的用户连接数上升到一定阈值之后，开启的AP向控制器发出请求，请求开启附近的关闭的AP，控制器收到请求后，向该开启的AP附近的关闭的AP发出指令来激活，使其从休眠模式退出；同时向该开启的AP发出命令，使其缩小覆盖范围；从而使得该区域进入高密度部署模式；

步骤八、所述步骤七中的P发出指令来激活的方法，具体流程可以如下：

步骤8-1、决定现时须得激活的AP，这里，各个AP同步隶属不低于一个类；

步骤8-2、总计各个类所含有的现时须得激活的AP的数目；

步骤8-3、挑选含有现时须得激活的AP的数目最大量的类当作激活类；

若具有大于一个“含有现时须得激活的AP的数目最大量”的类，就从中任意挑选一个类当作激活类，挑选的策略能够是随机，也能够由进行预置；

步骤8-4、依赖挑选的激活类传递激活信息，以激活该激活类中含有的现时须得激活的AP；

步骤8-5、判断现时须得激活的AP是否均已激活，若不具有还没有激活的AP，则结束流程；若具有还没有激活的AP，则转回去执行决定现时须得激活的AP的步骤，即返回执行步骤8-1～8-5。

这样就能让激活信号激活尽可能多的AP，以提高该激活信号的激活效果。

附图说明

图1是本发明的数据中转器的连接结构示意图.

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步地说明。

根据附图1可知，本发明的一种一卡通电能计量控制方法，首先构造计量系统，其包括数据中心计算机、数据中转器和数据采集器，所述数据采集器的输入端与电能表电信连接，且数据采集器输出端输出的电信号连接有无线收发模块，所述无线接收模块的通讯接口信号连接于数据中转器，且数据中转器通过信号连接加密传输模块，所述数据加密传输模块的通讯接口信号连接数据中心计算机，所述数据中心计算机通过信号连接有数据储存模块，所述数据储存模块通过信号分别连接有数据传输模块和数据打印模块，所述数据中心计算机通过信号连接有管理员终端，所述管理员终端、数据传输模块和数据打印模块均电性连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端分别电性连接有数字密码锁和指纹识别密码锁，所述数据中转器的输入端通过信号连接有数据清零系统，所述数据中转器的输入端通过信号连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端电性连接有IC卡读卡器；构造完计量系统后，该电力数据采集及传输终端运行时，数据采集器工作，当信息收集完成后，传输到数据中转器，数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机后，工作人员IC卡读卡器进入第二身份识别登录系统，进而开启数据清零系统，清除数据中转器中的数据，保护用户的数据信息，数据中心计算机接受加密信息后，工作人员通过指纹识别密码锁和数字密码锁进入第一身份识别登录系统，对加密数据实现下载、打印和管理，进一步的保护了用户信息；

所述数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机的方式是通过所述数据加密传输模块的通讯接口信号传递到连接到WLAN网上的数据中心计算机中，所述通讯接口为WIFI模块，所述WIFI模AP建立连接来接入WLAN网，所述WLAN网中的AP激活方式如下：

步骤一、计算WLAN全覆盖所需AP数：根据WLAN及单个AP默认发射功率时的覆盖范围，决定实现WLAN全覆盖所需的AP数，用WLAN区域总面积除以每个AP单独覆盖面积，向上取整得到整数N；

步骤二、对所有AP进行聚类识别数为4N，对WLAN内密集部署的AP进行聚类；在WLAN覆盖区域任意选取坐标原点，建立二维直角坐标系，通过聚类算法对WLAN中密集部署且均匀分布的AP按照地理位置进行聚类，目标是4N类；

步骤三、形成4N个AP拓朴结构：根据聚类结果，选择关闭多数AP，用剩余的少数AP实现WLAN无线信号全覆盖，同时形成AP分布结构，对AP发射功率优化方法进行初始化；

在每一类别中，选择处于或位置最接近聚类中心的AP作为可能开启的AP，关闭其余AP；

步骤四、选择开启N个AP：具体过程为，设集合U为选择开启的AP的集合，首先选择任一AP加入集合U,得U＝{AP₁}；其次选择与此AP距离最远的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂}；接着对于剩余的任一AP_i计算其与集合U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j}中AP之间的距离d_ij，记d_i＝min{d_i1,d_i2,...,d_ij}；然后选择集合{d₁,d₂,...,d_i}中最大的元素对应的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j,AP_j+1}，直至集合U中的元素个数达到N；

步骤五、检验全部开启集合U中的AP是否可对WLAN全覆盖，若未达到全覆盖，则继续按照步骤四的方法从4N个待选择的AP中选择一个AP加入集合U，直至满足WLAN全覆盖要求，同时关闭剩余AP；然后再执行步骤六；

步骤六、判断在满足对WLAN全覆盖的前提下，是否可降低功率：如果否，所述的AP发射功率优化方法结束；否则，降低指定AP发射功率，直至所有AP均以最低功耗进行工作；

步骤七、当开启的AP上的用户连接数上升到一定阈值之后，开启的AP向控制器发出请求，请求开启附近的关闭的AP，控制器收到请求后，向该开启的AP附近的关闭的AP发出指令来激活，使其从休眠模式退出；同时向该开启的AP发出命令，使其缩小覆盖范围；从而使得该区域进入高密度部署模式；

步骤八、所述步骤七中的P发出指令来激活的方法，具体流程可以如下：

步骤8-1、决定现时须得激活的AP，这里，各个AP同步隶属不低于一个类；

如：现时区域内带有十六个AP：AP1～16，分成八个类，其中，类1含有AP1～4，类2含有AP5～8，类3含有AP9～12，类4含有AP13～16，类5含有AP1、AP5、AP9和AP13，类6含有AP2、AP6、AP10和AP14，类7含有AP3、AP7、AP11和AP15，类8含有AP4、AP8、AP12和AP16；

经过上述的分类能够得到，各个AP都同步隶属两类，例如，AP1同步隶属类1和类5，AP2同步隶属类2和类6；

若此刻须得激活AP2、AP6、AP11和AP14，则激活设备决定现时须得激活的AP为：AP2、AP6、AP11和AP14；

步骤8-2、总计各个类所含有的现时须得激活的AP的数目；

例如，用步骤8-1佐证，若在步骤8-1内已决定现时须得激活的AP为：AP2、AP6、AP11和AP14，因此激活设备凭借决定的AP对各个类所含有的现时须得激活的AP的数目进行总计，得知类1～4和类7带有一个须得激活的AP，类6带有3个须得激活的AP，但类5和类8无须得激活的AP；

步骤8-3、挑选含有现时须得激活的AP的数目最大量的类当作激活类；

如，若在步骤8-2中得知类1～4和类7带有1个须得激活的AP，类6带有3个须得激活的AP，而类5和类8无须得激活的AP，则在本步骤(即步骤8-3)中，激活设备能够决定类6所含有的现时须得激活的AP的数目最大量，因此激活设备挑选类6当作激活类；

进一步的，若具有大于一个“含有现时须得激活的AP的数目最大量”的类，就从中任意挑选一个类当作激活类，挑选的策略能够是随机，也能够由进行预置。

步骤8-4、依赖挑选的激活类传递激活信息，以激活该激活类中含有的现时须得激活的AP；

例如，若在步骤8-3中挑选类6当作激活类，则在步骤8-4内，激活设备依赖类6传递激活信号，也就是能够依赖类6的类标识挑选类6所对应的链路传输控制，依赖AP在类6中的编号在挑选的链路传输控制中指示须得激活的AP，例如，AP2、AP6和AP14在类6中的编号分别为1、2和4，则它们在链路传输控制中对应的信号比特分别为第1位、第2位和第4位，若在信号比特上，“0”代表激活，而“1”代表不激活，因此此刻传递的链路传输控制信号能够为“0010”，那么，类6中所有的AP在接收到该链路传输控制信号后，就能够依赖自身在类6中的编号来决定自身是否须得激活，例如，AP2检测出链路传输控制信号中的第1位信号比特上为“0”，因此决定自身须得激活，而AP10发现链路传输控制信号中的第3位信号比特上为“1”，因此决定自身不须得激活，依此类推，若AP决定自身须得激活，则传递链路探测信号给激活设备，不然，若不须得激活，就不运作。

步骤8-5、判断现时须得激活的AP是否均已激活，若不具有还没有激活的AP，则结束流程；若具有还没有激活的AP，则转回去执行决定现时须得激活的AP的步骤，即返回执行步骤8-1～8-5；

例如，还是以步骤101至步骤104中的例子为例，由步骤104可知，因为只激活了类6，所以只有AP2、AP6和AP14被激活，而AP11还没有激活，因此，激活设备决定现时须得激活的AP为AP11，激活设备依赖决定的AP对各个类所含有的现时须得激活的AP的数目进行总计，得知类1～2、类4～6和类8都无须得激活的AP，而类3和类7则带有1个须得激活的AP，即AP11，因为类3和类7所含有的现时须得激活的AP的数目相等(也就是一个)，所以即能够挑选类3当作激活类，也能够挑选类7当作激活类，然后依赖类3或类7传递激活信号，此后，激活设备再次判断现时须得激活的AP是否均已激活，因为AP2、AP6、AP11和AP14均已激活，所以激活设备能够决定现时须得激活的AP均已激活，因此结束流程。

以上以附图说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (1)

1.一种一卡通电能计量控制方法，其特征在于，首先构造计量系统，其包括数据中心计算机、数据中转器和数据采集器，所述数据采集器的输入端与电能表电信连接，且数据采集器输出端输出的电信号连接有无线收发模块，所述无线接收模块的通讯接口信号连接于数据中转器，且数据中转器通过信号连接加密传输模块，所述数据加密传输模块的通讯接口信号连接数据中心计算机，所述数据中心计算机通过信号连接有数据储存模块，所述数据储存模块通过信号分别连接有数据传输模块和数据打印模块，所述数据中心计算机通过信号连接有管理员终端，所述管理员终端、数据传输模块和数据打印模块均电性连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端分别电性连接有数字密码锁和指纹识别密码锁，所述数据中转器的输入端通过信号连接有数据清零系统，所述数据中转器的输入端通过信号连接第一身份识别登录系统的输出端，且第一身份识别登录系统的输入端电性连接有IC卡读卡器；构造完计量系统后，该电力数据采集及传输终端运行时，数据采集器工作，当信息收集完成后，传输到数据中转器，数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机后，工作人员IC卡读卡器进入第二身份识别登录系统，进而开启数据清零系统，清除数据中转器中的数据，保护用户的数据信息，数据中心计算机接受加密信息后，工作人员通过指纹识别密码锁和数字密码锁进入第一身份识别登录系统，对加密数据实现下载、打印和管理，进一步的保护了用户信息；

所述数据中转器将数据加密后传输到数据中心计算机的方式是通过所述数据加密传输模块的通讯接口信号传递到连接到WLAN网上的数据中心计算机中，所述通讯接口为WIFI模块，所述WIFI模AP建立连接来接入WLAN网，所述WLAN网中的AP激活方式如下：

步骤一、计算WLAN全覆盖所需AP数：根据WLAN及单个AP默认发射功率时的覆盖范围，决定实现WLAN全覆盖所需的AP数，用WLAN区域总面积除以每个AP单独覆盖面积，向上取整得到整数N；

步骤二、对所有AP进行聚类识别数为4N，对WLAN内密集部署的AP进行聚类；在WLAN覆盖区域任意选取坐标原点，建立二维直角坐标系，通过聚类算法对WLAN中密集部署且均匀分布的AP按照地理位置进行聚类，目标是4N类；

步骤三、形成4N个AP拓朴结构：根据聚类结果，选择关闭多数AP，用剩余的少数AP实现WLAN无线信号全覆盖，同时形成AP分布结构，对AP发射功率优化方法进行初始化；

在每一类别中，选择处于或位置最接近聚类中心的AP作为可能开启的AP，关闭其余AP；

步骤四、选择开启N个AP：具体过程为，设集合U为选择开启的AP的集合，首先选择任一AP加入集合U,得U＝{AP₁}；其次选择与此AP距离最远的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂}；接着对于剩余的任一AP_i计算其与集合U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j}中AP之间的距离d_ij，记d_i＝min{d_i1,d_i2,...,d_ij}；然后选择集合{d₁,d₂,...,d_i}中最大的元素对应的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j,AP_j+1}，直至集合U中的元素个数达到N；

步骤五、检验全部开启集合U中的AP是否可对WLAN全覆盖，若未达到全覆盖，则继续按照步骤四的方法从4N个待选择的AP中选择一个AP加入集合U，直至满足WLAN全覆盖要求，同时关闭剩余AP；然后再执行步骤六；

步骤六、判断在满足对WLAN全覆盖的前提下，是否可降低功率：如果否，所述的AP发射功率优化方法结束；否则，降低指定AP发射功率，直至所有AP均以最低功耗进行工作；

步骤七、当开启的AP上的用户连接数上升到一定阈值之后，开启的AP向控制器发出请求，请求开启附近的关闭的AP，控制器收到请求后，向该开启的AP附近的关闭的AP发出指令来激活，使其从休眠模式退出；同时向该开启的AP发出命令，使其缩小覆盖范围；从而使得该区域进入高密度部署模式；

步骤八、所述步骤七中的P发出指令来激活的方法，具体流程可以如下：

步骤8-1、决定现时须得激活的AP，这里，各个AP同步隶属不低于一个类；

步骤8-2、总计各个类所含有的现时须得激活的AP的数目；

步骤8-3、挑选含有现时须得激活的AP的数目最大量的类当作激活类；

若具有大于一个“含有现时须得激活的AP的数目最大量”的类，就从中任意挑选一个类当作激活类，挑选的策略能够是随机，也能够由进行预置；

步骤8-4、依赖挑选的激活类传递激活信息，以激活该激活类中含有的现时须得激活的AP；

步骤8-5、判断现时须得激活的AP是否均已激活，若不具有还没有激活的AP，则结束流程；若具有还没有激活的AP，则转回去执行决定现时须得激活的AP的步骤，即返回执行步骤8-1～8-5。