CN106849996B - 基于电力线通信的抄表方法和数据采集器 - Google Patents

基于电力线通信的抄表方法和数据采集器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于电力线通信的抄表方法和数据采集器。该抄表方法包括：数据采集器获取通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻；所述数据采集器根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；所述数据采集器在所述目标通信时刻与电表通信进行抄表。本发明实施例中，通过根据预先确定的能够与电表通信成功的可通信时刻确定目标通信时刻，并在该目标通信时刻与电表通信进行抄表，使得能够避开用电高峰，从而能够提高抄表的成功率。

Description

基于电力线通信的抄表方法和数据采集器
技术领域
本发明涉及电力通信领域，尤其涉及一种基于电力线通信的抄表方法和数据采集器。
背景技术
电力线通信(Power line Communication，简称PLC)是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。PLC目前广泛应用于采用高级测量体系(Advanced Metering Infrastructure，简称AMI)的智能电网中，以实现远程自动管理电表、采集电表数据等。但是，电力线通信系统中，当电力线上受到噪声干扰或者负载很重时将会影响正常通信，导致通信成功率低。
发明内容
本申请提供了一种基于电力线通信的抄表方法和数据采集器，能够提高抄表的成功率。
第一方面，提供了一种基于电力线通信的抄表方法，包括：数据采集器获取通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻；所述数据采集器根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；所述数据采集器在所述目标通信时刻与所述电表通信进行抄表。
可通信时刻可以为根据预先训练的结果确定的能够与电表通向成功的时刻。
其中，可通信时刻包括一个或多个时刻。
可选地，所述通信时刻信息还可以包括与所述可通信时刻对应的等效阻抗。其中，所述等效阻抗用于指示所述数据采集器所在电力线路上的负载。当电力线路上的负载增大时所述等效阻抗减小，当电力线路上的负载减小时所述等效阻抗增大。
本申请中，通过根据预先确定的能够与电表通信成功的可通信时刻确定目标通信时刻，并在该目标通信时刻与电表通信进行抄表，使得能够避开用电高峰，从而能够提高抄表的成功率。
可选地，当所述可通信时刻为一个时刻时，所述数据采集器根据所述可通信时刻确定所述目标通信时刻还可以包括：所述数据采集器将所述可通信时刻作为目标通信时刻。
可选地，当所述可通信时刻包括多个时刻时，所述数据采集器可以从所述多个可通信时刻中选择一个可通信时刻作为目标通信时刻。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述数据采集器在所述目标通信时刻与电表通信进行抄表包括：所述数据采集在所述目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；所述数据采集器在确定所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
所述第一等效阻抗满足预设条件可以认为电力线路上的负载较小，数据采集器能够与电表通信成功。反之，所述第一等效阻抗不满足预设条件可以认为电力线路上的负载较大，数据采集器可能无法与电表的通信成功。
可选地，所述数据采集器在获取所述通信时刻信息之前，所述抄表方法还包括：所述数据采集器确定在所述可通信时刻与所述电表通信成功；所述数据采集器记录所述可通信时刻生成所述通信时刻信息。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述通信时刻信息还包括与所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述预设条件由所述数据采集器根据第二等效阻抗确定。
可选地，当所述可通信时刻包括多个时刻时，所述通信时刻信息包括多个等效阻抗，所述多个等效阻抗与所述多个时刻一一对应，所述等效阻抗满足预设条件包括：所述等效阻抗大于或等于所述通信时刻信息中的多个等效阻抗中的取值最小的等效阻抗。
或者，所述等效阻抗满足预设条件包括：所述等效阻抗在所述通信时刻信息中的多个等效阻抗的取值范围内。
本申请中，在目标通信时刻与电表通信之前，先确定等效阻抗满足预设条件，然后再与电表通信进行抄表，使得能够避免电网实时变化导致的通信失败，从而能够进一步提高抄表的成功率。
可选地，抄表方法还可以包括：所述数据采集器在确定所述第一等效阻抗不满足预设条件的情况下，重复计算所述电力线路上的等效阻抗；如果所述数据采集器重复计算得到的等效阻抗不满足预设条件的次数超出预设次数，则所述数据采集器在当前预设周期内记录能够与所述电表通信成功的时刻和与所述时刻对应的等效阻抗；根据所述时刻和与所述时刻对应的等效阻抗更新所述通信时刻信息。
从目标通信时刻开始重复计算得到的等效阻抗不满足预设条件的次数超出预设次数时，意味着通信时刻信息中的可通信时刻可能已经无法适用于当前的电力线通信系统，通过更新通信时刻信息，能够与电力线通信系统的变化相适应，从而进一步提高抄表的成功率。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述数据采集器在所述获取所述通信时刻信息之前，所述抄表方法还包括：所述数据采集器确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗；所述数据采集器根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息。
结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述在所述目标通信时刻与电表通信进行抄表包括：所述数据采集器获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；所述数据采集器根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；所述数据采集器在所述目标通信时刻采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
本申请中，通过根据多个载波的电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，该通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限，数据采集器在目标通信时刻采用该通信载波与电表通信进行抄表，不仅能够避开用电高峰,还能够避开噪声比较强的频段，从而能够进一步提高抄表的成功率。
可选地，所述电力线路噪声信息用于指示所述多个载波对应的电力线路噪声是否低于或等于所述噪声门限。
可选地，所述电力线路噪声信息包括所述多个载波对应的电力线路噪声，所述数据采集器获取所述多个载波的所述电力线路噪声信息包括：所述数据采集器计算所述多个载波对应的电力线路噪声。
第二方面，提供了一种抄表方法，包括：数据采集器获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；所述数据采集器根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波的频段对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；所述数据采集器采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
其中，所述电力线路噪声信息可以参考第一方面的抄表方法中的相应描述，在此不再重复。
本申请中，通过根据多个载波的电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，该通信载波的频段对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限，数据采集器采用该通信载波与电表通信进行抄表，能够避开噪声比较强的频段，从而能够提高抄表的成功率。
第三方面，提供了一种数据采集器，用于执行第一方面或第一方面上述任一种可能的实现方式中的抄表方法。
具体地，所述数据采集器包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻；所述处理器用于：从所述存储器获取所述通信时刻信息；根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；在所述目标通信时刻与所述电表通信进行抄表。
可选地，所述存储器还可以用于存储程序指令，所述处理器调用所述存储器中存储的程序指令，使得所述数据采集器执行第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式中所述的抄表方法。
本申请中，通过根据预先确定的能够与电表通信成功的可通信时刻确定目标通信时刻，并在该目标通信时刻与电表通信进行抄表，使得能够避开用电高峰，从而能够提高抄表的成功率。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器具体用：于在所述目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；并在所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述通信时刻信息还包括与所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于标识在所述可通信时刻所述电力线路上的负载；所述处理器还用于根据所述第二等效阻抗确定所述预设条件。
结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器还用于：在获取所述通信时刻信息之前，确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗；根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息，将所述通信时刻信息存储到所述存储器中。
结合第三方面或第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述处理器还用于：获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；在所述目标通信时刻采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
第四方面，提供了一种数据采集器，用于执行第一方面或第一方面上述任一种可能的实现方式中的抄表方法。
具体地，所述数据采集器包括：获取单元，用于获取通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻；处理单元，用于根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；通信单元，用于在所述处理单元确定的所述目标通信时刻与电表通信进行抄表。
其中，所述获取单元和所述处理单元可以由第三方面或第三方面的上述任一种可能的实现方式中的处理器实现，所述通信单元可以由第三方面或第三方面的上述任一种可能的实现方式中的发送器和接收器实现。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：在所述目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；在确定所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述通信时刻信息还包括所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述处理单元还用于根据所述第二等效阻抗确定所述预设条件。
结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：在所述获取单元获取所述通信时刻信息之前，确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于标识在所述可通信时刻所述电力线路上的负载；根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息。
结合第四方面或第四方面的上述任一种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述获取单元还用于，获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；所述处理单元还用于，根据所述获取单元获取的所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；所述通信单元具体用于，在所述目标通信时刻采用所述处理单元确定的所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
第五方面，提供了一种数据采集器，用于执行第二方面或第二方面上述任一种可能的实现方式中的抄表方法。具体地，所述数据采集器包括处理器，所述处理器用于：获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
可选地，所述存储器还可以用于存储程序指令，所述处理器调用所述存储器存储的程序指令，使得所述数据采集器执行如第二方面或第二方面的上述任一种可能的实现方式所述的抄表方法。
第六方面，提供了一种数据采集器，用于执行第二方面或第二方面上述任一种可能的实现方式中的抄表方法。具体地，所述数据采集器包括：获取单元，用于获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；处理单元，用于根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；通信单元，用于采用所述处理单元确定的所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
其中，所述获取单元和所述处理单元可以由第五方面中的处理器实现，所述通信单元可以由第五方面中的发送器和接收器实现。
第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，运行所述程序使得数据采集器执行第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式所述的抄表方法。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，运行所述程序使得数据采集器执行第二方面或第二方面的上述任一种可能的实现方式所述的抄表方法。
第九方面，提供了一种抄表系统，包括：电表和数据采集器，所述数据采集器通过电力载波通信系统与所述电表通信进行抄表，所述数据采集器可以为第三方面或第三方面的上述任一种可能的实现方式所述的数据采集器；或者，所述数据采集器还可以为第四方面或第四方面的上述任一种可能的实现方式所述的数据采集器；或者，所述数据采集器还可以为第五方面或第五方面的上述任一种可能的实现方式所述的数据采集器；或者，所述数据采集器还可以为第六方面或第六方面的上述任一种可能的实现方式所述的数据采集器。
附图说明
图1是本发明实施例的抄表系统的组网示意图；
图2是本发明实施例的抄表方法的示意性流程图；
图3是本发明实施例的计算等效阻抗的原理框图；
图4是本发明另一实施例的抄表方法的示意性流程图；
图5是本发明另一实施例的抄表方法的示意性流程图；
图6是本发明另一实施例的抄表方法的示意性流程图；
图7是本发明实施例的数据采集器的示意性框图；
图8是本发明另一实施例的数据采集器的示意性框图；
图9是本发明实施例的示意性电路图；
具体实施方式
图1所示为本发明实施例的基于PLC的抄表系统的组网示意图。如图1所示，基于PCL的抄表系统包括：数据采集器和电表，数据采集器通过PLC与电表建立通信实现远程自动抄表。其中数据采集器也可以称为数据集中单元(Data Concentrator Unit，简称DCU)。
图2是根据本发明实施例的抄表方法200的示意性流程图。抄表方法200可以由数据采集器执行。如图2所示，抄表方法200包括如下内容。
210、数据采集器获取通信时刻信息，通信时刻信息包括电表的可通信时刻，可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻。
例如，可通信时刻可以为根据预先测量的结果确定的能够与电表通信成功的时刻。
可选地，通信时刻信息还可以包括数据采集器所在的电力线路上的等效阻抗。等效阻抗与可通信时刻一一对应。等效阻抗用于标识数据采集器所在的电力线路上的负载。
例如，通信时刻信息可以为等效阻抗随时间的变化曲线，也可以为记载了可通信时刻以及对应的等效阻抗的数据表，本发明实施例对此并不限定。
可选地，等效阻抗可以包括电感、电阻、电容中的至少一种。
220、数据采集器根据可通信时刻确定目标通信时刻。
具体地，可通信时刻为在之前的预设周期内确定的能够与电表通信的时刻，目标通信时刻为当前的预设周期内的同一时刻。可通信时刻所在的周期与目标通信时刻所在的当前周期之间间隔至少一个预设周期的时间长度。
其中，预设周期的时间长度可以根据实际情况设定，本发明实施例对此并不限定。例如预设周期可以为一天，也可以为一周。
目标通信时刻与可通信时刻可以指示不同预设周期内的同一时刻。例如，预设周期为一天，在可通信时刻信息中记录的可通信时刻为凌晨2点，则数据采集器可以将今天凌晨2点作为目标通信时刻，与电表通信进行抄表。
可通信时刻包括一个或多个预先确定的能够与电表通信成功的时刻。
目标通信时刻可以是一个时刻，此时意味着数据采集器将在该目标通信时刻进行一次抄表通信。目标通信时刻也可以是多个时刻，此时意味着数据采集器可以在多个时刻进行多次抄表通信。
目标通信时刻可以是与当前时刻最接近的一个或多个可通信时刻，但本发明实施例对此并不限定。例如，目标通信时刻还可以是将来的任一个或多个可通信时刻。
230、数据采集器在目标通信时刻与电表通信进行抄表。
本发明实施例中，通过根据预先确定的能够与电表通信成功的可通信时刻确定目标通信时刻，并在该目标通信时刻与电表通信进行抄表，使得能够避开用电高峰，从而能够提高抄表的成功率。
可选地，在步骤210之前，方法200还可以包括：数据采集器确定与电表通信成功的可通信时刻，并计算当前电力线路上的等效阻抗；数据采集器根据可通信时刻和等效阻抗生成通信时刻信息。
图3所示为计算等效阻抗的原理框图。电网线路上的电压幅度U已知，电流I可以通过测量获得，根据电压和电流即可计算得到等效阻抗值。由于数据采集器所在小区的多个用户负载并联在电力线路上，因此可以计算出多个用户负载并联之后的等效阻抗。可以采用加权平均滤波算法计算电力线路上的用户负载的等效阻抗值。
如图4所示，数据采集器计算一次等效阻抗后，立即与电表进行抄表，确认抄表是否成功。如果抄表成功，则记录当前的时间段和电网的等效阻抗值。如果抄表未成功，则不记录。如此循环，记录一个周期内(例如一天)的可通信时刻以及电力线路上的用户负载在各个可通信时刻的等效阻抗值。即可生成通信时刻信息。
本发明实施例中可以实时计算等效阻抗，但是为了节省资源，还可以定时计算等效阻抗，或者还可以设定计算等效阻抗的间隔时段周期性地计算等效阻抗，例如每隔半小时计算一次等效阻抗。
为了能够分析用户的用电情况，进一步了解用户的用电类型，还可以根据计算得到的阻抗值分别计算电阻R、电感L和电容C的值。例如，分别发送频率为f1单载波信息、频率为f2的单载波信号和频率为f3的单载波信号，可以得到以下三元一次方程组：
Z1＝R+i(2πf1L-1/(2πf1C))
Z2＝R+i(2πf2L-1/(2πf2C))
Z3＝R+i(2πf3L-1/(2πf3C))
其中，i表示虚数单位。阻抗值Z1、Z2和Z3可以计算得到，f1、f2和f3是已知的，则求解上述三元一次方程组，即可得到等效R、L、C的值。
通过计算R、L、C，能够进一步分析可通信时刻的用电情况，进而有利于提高抄表的成功率。
相应地，将通信时刻信息可以保存在数据采集器中，保存通信时刻信息时可以采用如下表1所示的数据格式。
表1
Figure GDA0002720996020000091
可选地，步骤230包括：数据采集器在目标通信时刻计算电力线路上的等效阻抗；数据采集器在确定该等效阻抗满足预设条件的情况下，与电表通信进行抄表。如图5所示。
其中，预设条件可以由数据采集器根据通信时刻信息中记录的等效阻抗确定。
可选地，等效阻抗满足预设条件包括：等效阻抗大于或等于通信时刻信息中记录的取值最小的等效阻抗。
可选地，该等效阻抗满足预设条件还可以包括：该等效阻抗在通信时刻信息中记录的等效阻抗的取值范围内。
本发明实施例中，在目标通信时刻内与电表通信进行抄表之前，先确定等效阻抗满足预设条件，然后再与电表通信进行抄表，使得能够避免电网实时变化导致的通信失败，从而能够提高抄表的成功率。
可选地，在确定等效阻抗不满足预设条件的情况下，可以重新查询通信时刻信息以确定下一个可通信时刻，然后在下一个可通信时刻与电表通信进行抄表。同样，在下一个可通信时刻与电表通信进行抄表前，还可以先确定等效阻抗是否满足可通信要求。
可选地，在确定等效阻抗不满足预设条件的情况下，在循环周期内还可以继续计算电力线路的等效阻抗，直至与电表通信成功为止。如果电力线路上的用户负载在目标通信时刻的等效阻抗不满足预设条件，且已完成一个循环周期，则本次循环周期内的通信过程结束。在下一周期继续根据本发明实施例的抄表方法与电表通信进行抄表。如图5所示。
可选地，若直至与电表通信成功之前，随时间变化计算等效阻抗的次数大于或等于预设次数(例如12次)时，则记录本周期内的可通信时刻以及对应的等效阻抗，更新通信时刻信息。
可选地，在步骤230包括：数据采集器获取多个载波的电力线路噪声信息，多个载波中的每个载波对应一个频段；数据采集器根据电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；数据采集器在目标通信时刻采用该通信载波与电表通信进行抄表。
本发明实施例中，通过根据多个载波的电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限，数据采集器在目标通信时刻采用该通信载波与电表通信进行抄表，不仅能够避开用电高峰,还能够避开噪声比较强的频段，从而能够进一步提高抄表的成功率。
例如，以G3标准为例，PLC的有效工作带宽为35.938K～90.625K，分36个有效载波。可以采用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation，简称FFT)计算每个载波的噪声。每个频段的间隔为(90.625-35.938)/36＝1.519K，可以采用该间隔作为基频值进行傅里叶变换，同时综合考虑计算精度与处理器的计算能力，可以在每个基频周期内采集1024个点，即采样率为1024×1.519K＝1.556M。然后利用FFT算法，分别算出36个有效载波的噪声。
可选地，电力线路噪声信息用于指示多个载波对应的电路线路噪声是否低于或等于噪声门限。
例如，如果一个载波对应的电力线路噪声高于噪声门限，则为该载波设置禁用标识；如果一个载波对应的电力线路噪声低于或等于噪声门限，则不为该载波设置标识，此时默认该载波的噪声未超出噪声门限，或者为该载波设置可用标识。
如图6所示，在计算出电力线路在载波上的噪声之后，判断该噪声是否高于预设的噪声门限，如果高于噪声门限，则为该载波设置禁用标识；如果低于或等于噪声门限，则可以不设置标识。重复计算电力线路在多个载波上的噪声并设置相应的标识即可得到该多个载波的电力线路噪声信息。
本发明实施例中可以实时计算电力线路在多个载波上的噪声，但是为了节省资源，还可以定时计算电力线路在载波上的噪声，或者还可以周期性计算电力线路在载波上的噪声，并生成电力线路噪声信息存储在数据采集器中。相应地，电力线路噪声信息可以是定时或周期性更新的。
上文结合图1至图6详细描述了根据本发明实施例的抄表方法。下面将结合图7和图8描述根据本发明实施例的数据采集器。
图7是根据本发明实施例的数据采集器700的示意性框图。如图7所示，数据采集器700包括获取单元710、处理单元720和通信单元730。
获取单元710用于获取通信时刻信息，通信时刻信息包括电表的可通信时刻，可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻。
处理单元720用于根据可通信时刻确定目标通信时刻；
通信单元730用于在处理单元720确定的目标通信时刻与电表通信进行抄表。
本发明实施例中，通过根据预先确定的能够与电表通信成功的可通信时刻中确定目标通信时刻，并在该目标通信时刻与电表通信进行抄表，使得能够避开用电高峰，从而能够提高抄表的成功率。
可选地，数据采集器700还可以包括存储单元740，存储单元740可以用于存储通信时刻信息，还可以用于存储抄表数据。
可选地，处理单元720还用于在目标通信时刻计算电力线路上的等效阻抗；通信单元730具体用于，在处理单元720确定等效阻抗满足预设条件的情况下，与电表通信进行抄表。
可选地，通信时刻信息还包括与可通信时刻对应的等效阻抗，处理单元720还用于根据可通信时刻对应的等效阻抗确定预设条件。
可选地，处理单元720还用于：在获取单元710获取通信时刻信息之前，确定与电表通信成功的可通信时刻，并计算可通信时刻对应的等效阻抗；根据可通信时刻和该等效阻抗生成通信时刻信息。
处理单元720还可以用于将通信时刻信息存储到存储单元740中。
可选地，获取单元710还用于，获取多个载波的电力线路噪声信息，多个载波中的每个载波对应一个频段；处理单元720还用于根据710获取单元获取的电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；通信单元730具体用于在目标通信时刻采用处理单元720确定的通信载波与电表通信进行抄表。
本申请中，通过根据多个载波的电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，该通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限，数据采集器采用该通信载波与电表通信进行抄表，能够避开噪声比较强的频段，从而能够提高抄表的成功率。
应注意，本发明实施例中，获取单元710、处理单元720和通信单元730可以由处理器实现，存储单元740可以由存储器实现。如图8所示，数据采集器800包括处理器810、存储器820、总线系统830和通信接口840。
处理器810、存储器820和通信接口840通过总线系统830相连。
该总线系统830除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。为便于表示，在图中将各种总线都标为总线系统830。
存储器820可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器820还可以包括上述种类的存储器的组合。
处理器810可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。处理器810还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specificintegrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmablelogic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gatearray，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,缩写：GAL)或其任意组合。
存储器820，用于存储通信时刻信息，通信时刻信息包括电表的可通信时刻，可通信时刻为预先确定的能够与电表通信成功的时刻。
处理器810，用于从存储器820获取通信时刻信息，根据可通信时刻确定目标通信时刻，在目标通信时刻与电表通信进行抄表。
可选地，处理器810具体用于：在目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；并在第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与电表通信进行抄表。
可选地，通信时刻信息还包括与可通信时刻对应的第二等效阻抗，第二等效阻抗用于标识在可通信时刻电力线路上的负载。处理器810还用于根据第二等效阻抗确定预设条件。
可选地，处理器810还用于：确定与电表通信成功的可通信时刻，并计算第二等效阻抗；根据可通信时刻和第二等效阻抗生成通信时刻信息，将通信时刻信息存储到存储器820中。
可选地，处理器810具体用于：获取多个载波的电力线路噪声信息，多个载波中的每个载波对应一个频段；根据电力线路噪声信息从多个载波中选择一个载波作为通信载波，通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；在目标通信时刻采用通信载波与电表通信进行抄表。
可选地，存储器820还可以用于存储程序指令，处理器810调用该存储器810中存储的程序指令，可以执行图2所示实施例中的一个或多个步骤，或其中可选的实施方式，使得所述数据采集器800实现上述方法中数据采集器行为的功能。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器810中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器820，处理器810读取存储器820中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
应理解，本发明实施例提供的数据采集器800或数据采集器800可对应于本发明实施例提供的抄表方法200中的数据采集器，并且数据采集器800或数据采集器800中的各个模块/单元的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图2的抄表方法200的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
图9所示为根据本发明实施例的示意性电路图。如图9所示，可以在数据采集器的PLC通信单元中增加噪声存储单元和线路阻抗计算单元，相应地，还可以增加线路阻抗计算单元模拟前端(Analog Front End，简称AFE)和线路阻抗采集电路。
PLC模拟前端(Analog Front End，简称AFE)部分包括模拟数字转换器(Analog toDigital Converter，简称ADC)、数字模拟转换器(Digital to analog converter，简称DAC)和数字滤波器模块，数据滤波器包括低通滤波器(Low Pass Filter，简称LPF)和高通滤波器(High Pass Filter，简称HPF)。图9中所示PLC AFE部分的元件可以参考现有技术，在此不再赘述
阻抗计算单元AFE部分也包括ADC、DAC和数字滤波器模块。线路阻抗计算单元可以通过阻抗计算单元AFE中的DAC发送一个固定频率、固定幅值载波信号，该载波信号经由阻抗采集电路传输到电网上。最终通过ADC采集该频率的信号，通过计算获得当前电网的等效阻抗。图9中所示阻抗计算单元AFE部分的元件可以参考现有技术，在此不再赘述。
通过PLC AFE，可以在PLC通信间隙采集不同的载波对应的电网噪声(即电力线路噪声)。噪声存储单元用于存储采集到的不同的载波对应的电网噪声。
其中，图9所示的数据采集器可以由图7或图8所示的数据采集器实现。具体地，PLC通信单元可以由获取单元710、处理单元720和存储单元740实现，或者由处理器810和存储器820实现。其中，噪声存储单元可以由存储单元740或存储器820实现，阻抗计算单元可以由处理单元720或处理器810实现。
应理解，图9所示的电路连接仅为示意性的例子，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种基于电力线通信的抄表方法，应用于集中抄表系统中，其特征在于，包括：
数据采集器获取通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为根据预先训练的结果确定的能够与电表通信成功的时刻；
所述数据采集器根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；
所述数据采集器在所述目标通信时刻与所述电表通信进行抄表；
所述数据采集器在所述目标通信时刻与电表通信进行抄表包括：
所述数据采集器在所述目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；
所述数据采集器在确定所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
2.根据权利要求1所述的抄表方法，其特征在于，所述通信时刻信息还包括与所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于标识在所述可通信时刻所述电力线路上的负载；
所述预设条件由所述数据采集器根据所述第二等效阻抗确定。
3.根据权利要求2所述的抄表方法，其特征在于，所述数据采集器在获取所述通信时刻信息之前，所述抄表方法还包括：
所述数据采集器确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗；
所述数据采集器根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的抄表方法，其特征在于，所述数据采集器在所述目标通信时刻与电表通信进行抄表包括：
所述数据采集器获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；
所述数据采集器根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；
所述数据采集器在所述目标通信时刻采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
5.一种数据采集器，应用于集中抄表系统中，其特征在于，包括：
处理器和存储器；
所述存储器，用于存储通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为根据预先训练的结果确定的能够与电表通信成功的时刻；
所述处理器用于：从所述存储器获取所述通信时刻信息；根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；在所述目标通信时刻与所述电表通信进行抄表；
所述处理器具体用于：在所述目标通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；并在所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
6.根据权利要求5所述的数据采集器，其特征在于，所述通信时刻信息还包括与所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于标识在所述可通信时刻所述电力线路上的负载；
所述处理器还用于根据所述第二等效阻抗确定所述预设条件。
7.根据权利要求6所述的数据采集器，其特征在于，所述处理器还用于：
确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗；
根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息，将所述通信时刻信息存储到所述存储器中。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的数据采集器，其特征在于，所述处理器具体用于：
获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；
根据所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；
在所述目标通信时刻采用所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
9.一种数据采集器，应用于集中抄表系统中，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取通信时刻信息，所述通信时刻信息包括电表的可通信时刻，所述可通信时刻为根据预先训练的结果确定的能够与电表通信成功的时刻；
处理单元，用于根据所述可通信时刻确定目标通信时刻；
通信单元，用于在所述处理单元确定的所述目标通信时刻与电表通信进行抄表；
所述处理单元还用于，在所述可通信时刻计算电力线路上的第一等效阻抗；
所述通信单元具体用于，在所述处理单元确定所述第一等效阻抗满足预设条件的情况下，与所述电表通信进行抄表。
10.根据权利要求9所述的数据采集器，其特征在于，所述通信时刻信息还包括与所述可通信时刻对应的第二等效阻抗，所述第二等效阻抗用于标识在所述可通信时刻所述电力线路上的负载；
所述处理单元还用于根据所述第二等效阻抗确定所述预设条件。
11.根据权利要求10所述的数据采集器，其特征在于，所述处理单元还用于：
在所述获取单元获取所述通信时刻信息之前，确定与所述电表通信成功的所述可通信时刻，并计算所述第二等效阻抗；
根据所述可通信时刻和所述第二等效阻抗生成所述通信时刻信息。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的数据采集器，其特征在于，所述获取单元还用于，获取多个载波的电力线路噪声信息，所述多个载波中的每个载波对应一个频段；
所述处理单元还用于，根据所述获取单元获取的所述电力线路噪声信息从所述多个载波中选择一个载波作为通信载波，所述通信载波对应的电力线路噪声低于或等于预设的噪声门限；
所述通信单元具体用于，在所述目标通信时刻采用所述处理单元确定的所述通信载波与所述电表通信进行抄表。
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