CN108171957B - 抄表方法及装置、系统、通信网关 - Google Patents
抄表方法及装置、系统、通信网关 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种抄表方法及装置、系统、通信网关，其中，该方法包括：通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；所述通信网关将所述抄控指令发送给所述电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。通过本发明，解决了相关技术中在采用集中器进行抄表时过于复杂和可靠性过低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体而言，涉及一种抄表方法及装置、系统、通信网关。
背景技术
随着物联网技术的蓬勃发展，传统领域纷纷拥抱物联网，智能电网就是其中之一。自从美国发明家托马斯爱迪生于1879年发明了实用的白炽灯泡以来，世界各地不断铺设电网。近年来，受环境及能源短缺等问题影响，各国开始发展可提高电网总体可靠性及效率的新一代供电网。据美国调查公司IDC介绍，估计2016年智能电表的全球年供货量将从2011年的2540万台增至1.402亿台。目前全球正在使用的电表共有17亿台，其中的大多数迟早会换成智能电表，智能电网的市场前景巨大。
实现远程抄表智能电表的规格因国家或地区不同而异，但要求的功能基本相同。图1是根据本发明相关技术中的智能抄表系统构架图，如图1所示，是现有常见的抄表系统，包括：高级计量架构AMI(Advanced Metering Infrastructure)主站平台、集中器、电表。主站与集中器通过WAN网络相连，集中器与电表通过LAN网络(PLC、485、RF等)相连。其中，一个电表，只能归属到一个集中器下，通过集中器向主站上报数据；同时，主站也通过集中器，向电表下发控制/抄读信息。
现有的系统主要有以下的不足和局限：
1、集中器与电表的通信效率不高，存在较为严重的拥塞；
2、电表与集中器是单点，一旦某个集中器出现故障，其下所有电表将无法与主站通信；
3、主站、集中器、电表的路由固定，无法根据实时的网络情况，对路由规则进行优化；
4、集中器上叠加的功能过多，部署复杂、硬件成本高。
5、主站需要分别实现与集中器、电表两套协议规范，实现复杂。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种抄表方法及装置、系统、通信网关，以至少解决相关技术中在采用集中器进行抄表时过于复杂和可靠性过低的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种抄表方法，包括：通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；所述通信网关将所述抄控指令发送给所述电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
可选地，在所述通信网关将所述抄控指令发送给电表之后，所述方法还包括：所述通信网关接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；所述通信网关将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台。
可选地，所述通信网关与一个或多个所述电表连接。
可选地，所述通信网关与每个所述电表通过一个或多个通信信道进行连接。
可选地，所述通信网关将所述抄控指令发送给电表包括：所述通信网关根据预设路由表建立与所述电表的通信路径；所述通信网关使用所述通信路径将所述抄控指令发送给所述电表。
可选地，所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
可选地，所述抄控指令携带：所述电表的电表标识。
可选地，所述抄控指令还携带：所述电表的信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种抄表装置，包括：第一接收模块，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；第一发送模块，用于将所述抄控指令发送给电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
可选地，所述装置还包括：第二接收模块，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；第二发送模块，用于将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台。
可选地，所述通信网关与每个所述电表通过一个或多个通信信道进行连接。
可选地，所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
可选地，所述抄控指令携带：所述电表的电表标识。
可选地，所述抄控指令还携带：所述电表的信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种通信网关，包括：第一接口电路，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；第一发送电路，用于将所述抄控指令发送给电表；第二接口电路，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；第二发送电路，用于将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台；其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种抄表系统，包括：通信网关、AMI主控平台、一个或多个电表，所述通信网关包括：
第一接收模块，用于接收所述AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；第一发送模块，用于将所述抄控指令发送给所述电表；第二接收模块，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；第二发送模块，用于将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台；
所述AMI主控平台包括：发送模块：用于下发所述抄控指令；存储模块：用于保存所述通信网关与所述电表的对应关系、信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级；其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
可选地，所述系统还包括：中继节点，连接于所述通信网关与所述电表之间，用于将所述抄控指令中继发送给所述电表，以及将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息中继发送所述通信网关。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；
将所述抄控指令发送给所述电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
通过本发明，通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，抄控指令用于指示对电表进行抄表；通信网关将抄控指令发送给电表，其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。由于通信网关在下行与电表通过LoRa协议进行通讯，可以在抄表过程中充分发挥LoRa技术路由自由、部署简单、稳定可靠、成本低廉的效果，解决了相关技术中在采用集中器进行抄表时过于复杂和可靠性过低的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明相关技术中的智能抄表系统构架图；
图2是根据本发明实施例的抄表方法流程图；
图3是根据本发明实施例的抄表装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例的通信网关的结构框图；
图5是根据本发明实施例的抄表系统的结构框图；
图6是本发明实施例的一种基于通信网关的抄表系统构架图；
图7是本发明实施例的一种基于通信网关的抄表系统结构图；
图8是本发明实施例的一种AMI平台模块图；
图9是本发明实施例的一种通信网关模块图；
图10是本发明实施例的一种中继网关模块图；
图11是本发明实施例的一种电表模块图；
图12是本发明实施例的一种平台抄控流程图；
图13是本发明实施例的一种平台档案维护机制示意图图；
图14是本发明的另一种基于通信网关的抄表系统结构图；
图15是本发明的另一种AMI平台模块图；
图16是本发明的另一种通信网关模块图；
图17是本发明的另一种电表模块图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
在本实施例中提供了一种抄表方法，图2是根据本发明实施例的抄表方法流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，抄控指令用于指示对电表进行抄表；
步骤S204，通信网关将抄控指令发送给电表，其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。
通过上述步骤，通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，抄控指令用于指示对电表进行抄表；通信网关将抄控指令发送给电表，其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。由于通信网关在下行与电表通过LoRa协议进行通讯，可以在抄表过程中充分发挥LoRa技术路由自由、部署简单、稳定可靠、成本低廉的效果，解决了相关技术中在采用集中器进行抄表时过于复杂和可靠性过低的问题。
在本实施例中的Lora协议是的低功耗、低延迟、远距离的网络技术协议。
LoRa采用星型网络架构，与集中器的网状网络架构相比，它是具有最低延迟的最简单的网络结构。基于LoRa的扩频芯片，可以实现节点与集中器直接组网连接，构成星形；对于远距离的结点，可使用网关设备进行中继组网连接。LoRa网络供应商既可以搭建覆盖范围较广的广域网基础设施，也可以通过简单的网关设备搭建局域网，只要物联网设备中嵌入LoRa芯片或模块，即可快速实现组网和快速配置。广域网和局域网两种环境中均可实现便捷组网，在与以自组网见长的ZigBee协议比较，具有明显的优势。
低功耗无疑是LoRa网络技术的最大特点，LoRa使用扩频调制技术，可解调低于20dB的噪声，这确保了高灵敏度和可靠的网络连接，而使用不同的扩频因子就可以改变扩频系统的传输速率，且可变的扩频因子提高了整个网络的系统容量，因为采用不同扩频因子的信号可以在一个信道中共存。与传统采用固定速率的频移键控(Frequency ShiftKeying，简称为FSK)系统相比，LoRa协议的星形拓扑结构消除了同步开销和跳数，因而降低了功耗，一般来说95％的节点只占用10％的总能耗。
在本实施例的实际应用中，采用LoRa协议的物联网设备无线通信距离超过15公里(郊区环境)，电池使用寿命可达10年以上，并且能够将数百万的无线传感器节点与LoRa技术网关连接起来，这一优势是采用集中器进行抄表的传统网络通讯标准无法达到的。
可选的，在通信网关将抄控指令发送给电表之后，方法还包括：
S11，通信网关接收电表根据抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收电表主动上报的第二电力信息；
S12，通信网关将第一电力信息和/或第二电力信息发送给AMI主控平台。
可选的，通信网关与一个或多个电表连接。
可选的，通信网关与每个电表通过一个或多个通信信道进行连接。通信网关可以同时与多个电表上下行通讯，电表可以固定在某个信道上，也可以自适应到某个信道上。
可选的，通信网关将抄控指令发送给电表包括：
S21，通信网关根据预设路由表建立与电表的通信路径；
S22，通信网关使用通信路径将抄控指令发送给电表。
可选的，通信网关通过中继节点与电表连接，中继节点与通信网关和电表的通信也是基于LoRa协议，中继节点可以是中继网关。
在本实施例中，抄控指令携带：电表的电表标识，电表的信任度信息，其中，信任度信息用于描述对电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级。在AMI主控平台管辖多个通信网关时，如通信网元1、通信网元2等，多个网元都可以对同一个电表进行控制或抄表，但是，AMI主控平台在需要对电表进行采集时，对将抄控指令优先下发给信任度信息高的通信网元，如，该电表在通信网元1和通信网元2中的信任度信息分别为9和7，信任度信息越高则通信网元与电表的通信环境更好，时延更短，失败率更低，则AMI主控平台优先将抄控指令下发给通信网元1，在通信网元1抄表失败或超市的情况下，再通过通信网元2来对电表进行控制或抄表。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种抄表装置、通信网元设备、系统，用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的抄表装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：
第一接收模块30，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送模块32，用于将所述抄控指令发送给电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯。
可选的，抄表装置还包括：第二接收模块，用于接收电表根据抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收电表主动上报的第二电力信息；第二发送模块，用于将第一电力信息和/或第二电力信息发送给AMI主控平台。
可选的，通信网关与每个电表通过一个或多个通信信道进行连接。
可选的，通信网关通过中继节点与电表连接。
在本实施例中，抄控指令携带：电表的电表标识、电表的信任度信息，其中，信任度信息用于描述对电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级。
图4是根据本发明实施例的通信网关的结构框图，如图4所示，通信网关包括：
第一接口电路40，第一接口电路，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送电路42，用于将抄控指令发送给电表；
第二接口电路44，用于接收电表根据抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收电表主动上报的第二电力信息；
第二发送电路46，用于将第一电力信息和/或第二电力信息发送给AMI主控平台；
其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。
图5是根据本发明实施例的抄表系统的结构框图，如图5所示，系统包括：通信网关50、AMI主控平台52、一个或多个电表54，
通信网关50包括：
第一接收模块502，用于接收所述AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送模块504，用于将抄控指令发送给电表；
第二接收模块506，用于接收电表根据抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收电表主动上报的第二电力信息；
第二发送模块508，用于将第一电力信息和/或第二电力信息发送给AMI主控平台；
AMI主控平台52包括：
发送模块522：用于下发抄控指令；
存储模块524：用于保存通信网关与电表的对应关系、信任度信息，其中，信任度信息用于描述对电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级；
其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。
可选的，系统还包括：中继节点，连接于通信网关与电表之间，用于将抄控指令中继发送给电表，以及将第一电力信息和/或第二电力信息中继发送通信网关。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本实施例是根据本发明的可选实施例，用于对本申请进行具体详细的说明：
本实施例提供一种基于通信网关的抄表方法和系统，采用基于LoRa通信网关代替传统的集中器，将三元网络改造为二元网络，降低了系统复杂度；通信网关引入LoRa多信道处理机制，有效提升上下行并行通信效率；通信网关引入中继机制，进一步提升了电表通信距离；多个通信网关集群部署，同一电表可以与多个通信网关建立通信，提升了整个智能电网的可靠性。
本发实施例的技术方案包括：
一种基于通信网关的抄表方法和系统，图6是本发明实施例的一种基于通信网关的抄表系统构架图，如图6所示，包括：通信网关、中继网关、电表、AMI平台。
所述通信网关，与电表交互只具备通信、路由功能，通过LoRa技术对接电表、中继网关(可选)。不再像传统集中器那样，解析协议报文、运行周期任务、主动读取/存储电表数据。
所述通信网关，通过LoRa技术承载以对接电表，包括：向电表下发各类控制/抄读信息；接收电表上报的各类信息。
所述通信网关，通过LoRa技术承载以对接中继网关，包括：向中继网关下发对电表的各类控制/抄读信息；接收中继网关上报的各类电表信息。
所述通信网关，具备多信道通讯，能够同时与多个电表上下行通讯；电表可以固定在某个信道上，也可以自适应到某个信道上。
所述通信网关，具备电表寻址和路由，能够链接每个电表，并为该电表的通讯建立最佳路径。
所述通信网关，通过TCP/IP技术与AMI平台交互，能够接收AMI平台下发到通信网关的信息；能够接收AMI平台下发到电表的信息；能够发送电表到AMI平台的信息；能够上报给AMI平台通信网关的信息；能够将通信网关和电表的路由信息上报给AMI平台。
所述中继网关，是可选的，只是当通信网关与电表之间无法直接交互时，才需要部署，进而扩展整个通信网络的覆盖面积。中继网关与通信网关的本质区别，是中继网关不在AMI平台上管理，只是通信网络组织的一部分。
所述中继网关，通过LoRa技术承载以对接电表，包括：向电表下发各类控制/抄读信息；接收电表上报的各类信息。
所述中继网关，通过LoRa技术承载以对接通信网关，包括：接收通信网关下发对电表的各类控制/抄读信息；发送通信网关对电表的控制/抄读信息至电表；发送电表上报的各类信息至通信网关。
所述电表，通过LoRa技术承载以对接通信网关，接收通信网关下发的各类控制/抄读信息；上报自身的各类信息至通信网关。
所述电表，通过LoRa技术承载以对接中继网关，接收中继网关下发的各类控制/抄读信息；上报自身的各类信息至中继网关。
所述电表，保存有上一级网关的地址，在需要通信时，会将自身的各类信息直接上报给上一级网关。上一级网关可能是通信网关，也可能是中继网关。
所述AMI平台，下发到电表的各类控制/抄读信息，并不会被通信网关、中继网关(可选)解析。
所述AMI平台，通过TCP/IP技术与通信网关交互，能够对通信网关进行控制，接收/下发信息到通信网关。能够通过通信网关对电表进行控制，接收/下发信息到电表。
所述AMI平台，保存有通信网关和电表的对应关系(称之为档案)，可以选择某个通信网关下发对电表的控制/抄读信息，并可以在超时后重试。
所述AMI平台，向某个电表下发控制/抄读信息时，若选择的某个通信网关下发失败，可以选择另一个通信网关下发，直到与电表交互成功，或者尝试完该电表对应的所有通信网关均失败。
所述AMI平台，具备平台档案维护机制，能够根据信任度动态维护电表与通信网关的对应关系。
通过本实施例，可以实现有益效果如下：
1、集中器“瘦身”为通信网关后，只具备通信、路由功能，部署简单、成本降低。
2、通信网关、中继网关、电表之间采用LoRa技术，并支持多信道机制，有效提高了整个系统的通信能力。
3、主站通过通信网关直接与电表通信，通信网关仅透明发送，主站只需要实现与电表的互通协议，简单高效。
4、一个电表与多个通信网关存在链路，其中一个通信网关故障后，电表与主站的通信仍然正常，提升了系统可靠性。
5、通信网关集群部署，主站下行消息、电表上行消息，均可以根据网络实时情况进行路由优化，提升了系统灵活性。
图7是本发明实施例的一种基于通信网关的抄表系统结构图，如图7所示，包括：AMI平台1-01、通信网关1-02、中继网关1-03、电表1-04。
所述AMI平台1-01，图8是本发明实施例的一种AMI平台模块图，如图8所示，包括：通信网关交互模块1-01-01、存储模块1-01-02、控制模块1-01-03。
所述通信网关交互模块1-01-01，负责与通信网关进行协议交互，承载在TCP/IP之上，应用协议是配电线报文规范DLMS(Distribution Line Message Specification)。
所述存储模块1-01-02，存储有AMI平台的基本档案信息，包括电表档案信息、通信网关档案信息、通信网关和电表的对应关系档案信息。
所述控制模块1-01-03，通过通信网关交互模块1-01-01与通信网关通讯。能够对通信网关进行控制，接收/下发信息到通信网关。同时，也能够通过通信网关对电表进行控制，接收/下发信息到电表。
所述控制模块1-01-03，以选择某个通信网关下发对电表的控制/抄读信息，并可以在超时后重试。特别地，当通信网关返回与电表的对应关系有变化时，更新所述存储模块中的档案信息。
所述通信网关1-02，图9是本发明实施例的一种通信网关模块图，如图9所示，包括：平台交互模块1-02-01、终端交互模块1-02-02、平台控制模块1-02-03、终端控制模块1-02-04、路由模块1-02-05。
所述平台交互模块1-02-01，负责与AMI平台进行协议交互，承载在TCP/IP之上，应用协议是DLMS。
所述终端交互模块1-02-02，负责中继网关或者电表进行协议交互，承载在LoRa之上，应用协议是DLMS。
所述平台控制模块1-02-03，能够接收AMI平台下发到通信网关的信息，并进行对应的处理，如：重启控制、电表地址读取等。
所述平台控制模块1-02-03，能够接收AMI平台下发到电表的信息，交由所述终端控制模块1-02-04，进而下发到电表。
所述平台控制模块1-02-03，能够上报给AMI平台通信网关的信息，如：电表地址、电量剩余。
所述平台控制模块1-02-03，能够上报给AMI平台电表的信息，如：日月冻结、事件等。
所述终端控制模块1-02-04，能够通过终端交互模块1-02-02与电表交互，能够向电表下发各类控制/抄读信息；接收电表上报的各类信息。特别地，终端交互模块不会对协议进行解析，只是根据协议头中的电表地址进行发送。
所述终端控制模块1-02-04，能够通过终端交互模块1-02-02与中继网关交互，发送对电表的各类控制/抄读信息；接收中继网关发送电表上报的各类信息。特别地，终端交互模块不会对协议进行解析，只是根据协议头中的中继网关地址进行发送。
所述终端控制模块1-02-04，支持多信道机制，每一个信道可以和一个电表或者中继网关交互，在交互过程中保持信道。当多路信道均被使用时，将丢弃后续的中继网关或者电表交互请求。
所述路由模块1-02-05，保存有到电表的下一跳地址，该地址可能是中继网关地址，也可能是电表地址。特别地，若到电表的下一跳地址有多个，根据最短路径算法排序，逐个选取。
所述路由模块1-02-05，能够寻址到电表的路径，并将保存路径。寻址方式，可以是广播后自动发现，也可以是根据AMI平台的配置。寻址的操作定时更新，以保证每条路径的可用性。
所述中继网关1-03，图10是本发明实施例的一种中继网关模块图，如图10所示，包括：终端交互模块1-03-01、终端控制模块1-03-02、路由模块1-03-03。
所述终端交互模块1-03-01，负责通信网关或者电表进行协议交互，承载在LoRa之上，应用协议是DLMS。
所述终端控制模块1-03-02，通过所述终端交互模块1-03-01对接电表，包括：向电表下发各类控制/抄读信息；接收电表上报的各类信息。
所述终端控制模块1-03-02，通过所述终端交互模块1-03-01对接通信网关，包括：接收通信网关下发对电表的各类控制/抄读信息；发送通信网关对电表的控制/抄读信息至电表；发送电表上报的各类信息至通信网关。
所述终端控制模块1-03-02，支持多信道机制，每一个信道可以和一个电表或者中继网关交互，在交互过程中保持信道。当多路信道均被使用时，将丢弃后续的中继网关或者电表交互请求。
所述路由模块1-03-03，保存有到电表的下一跳地址，该地址可能是中继网关地址，也可能是电表地址。
所述路由模块1-03-03，能够寻址到电表的路径，并将保存路径。寻址的操作定时更新，以保证每条路径的可用性。
所述电表1-04，图11是本发明实施例的一种电表模块图，如图11所示，包括：终端交互模块1-04-01、控制模块1-04-02、计量模块1-04-03、存储模块1-04-04。
所述终端交互模块1-04-01，负责与通信网关或者中继网关进行协议交互，承载在LoRa之上，应用协议是DLMS。
所述终端控制模块1-04-02，通过所述终端交互模块1-04-01对接通信网关，接收通信网关下发的各类控制/抄读信息；上报自身的各类信息至通信网关。
所述终端控制模块1-04-02，通过所述终端交互模块1-04-01对接中继网关，接收中继网关下发的各类控制/抄读信息；上报自身的各类信息至中继网关。
所述计量模块1-04-03，负责对电表信息的计量，包括日冻结、月冻结、事件等。
所述存储模块1-04-04，存储有所述计量模块1-04-03计量的各类电表信息。
图12是本发明实施例的一种平台抄控流程图，如图12所示，是本发明实施例的平台抄读、控制电表流程图。该流程图包含所述AMI平台、所述通信网关、所述中继网关、所述电表四层。流程说明如下：
所述AMI平台，能够周期性、即时性的对电表发起抄控指令。
所述AMI平台，档案信息中保存电表与通信网关的对应关系，能够获取能够访问到电表的通信网关。
所述AMI平台，判断发送到电表的指令是否达到最大重试次数，若达到则本次发送以失败结束。
所述AMI平台，若没有达到本次发送的最大重试次数，则组装DLMS报文，报文中携带电表标识和抄控指令信息。
所述AMI平台，若通信失败或者通信网关超时没有响应，则继续获取能够访问到电表的通信网关。
所述AMI平台，若通信成功，则转入通信网关执行流程。
所述通信网关，能够解析DLMS中的电表标识，特别地，不用完整解析DLMS协议。
所述通信网关，在存储中获取的电表下一跳地址，优先选择电表，其次选择中继网关。
所述通信网关，当下一跳地址是电表时，将指令消息发送给电表。
所述通信网关，当下一跳地址是电表时，若通信失败或者电表超时没有响应，则继续获取电表的下一跳地址。
所述通信网关，当下一跳地址是电表时，若通信成功，则转入电表执行流程。
所述通信网关，当下一跳地址是中继网关时，将指令消息发送给中继网关。
所述通信网关，当下一跳地址是中继网关时，若通信失败或者中继网关超时没有响应，则继续获取电表的下一跳地址。
所述通信网关，当下一跳地址是中继网关时，若通信成功，则转入中继网关执行流程。
所述通信网关，当没有下一跳地址时，则本次发送以失败结束。
所述中继网关，在存储中获取的电表下一跳地址，优先选择电表，其次选择中继网关。
所述中继网关，当下一跳地址是电表时，将指令消息发送给电表。
所述中继网关，当下一跳地址是电表时，若通信失败或者电表超时没有响应，则继续获取电表的下一跳地址。
所述中继网关，当下一跳地址是电表时，若通信成功，则转入电表执行流程。
所述中继网关，当下一跳地址是中继网关时，将指令消息发送给中继网关。
所述中继网关，当下一跳地址是中继网关时，若通信失败或者中继网关超时没有响应，则继续获取电表的下一跳地址。
所述中继网关，当下一跳地址是中继网关时，若通信成功，则转入中继网关执行流程。
所述中继网关，当没有下一跳地址时，则本次发送以失败结束。
所述电表，能够解析DLMS协议消息，能够执行消息中的指令，该指令可以是抄读指令，也可以设置指令。
所述电表，将指令执行结果沿原路由返回响应。
图13是本发明实施例的一种平台档案维护机制示意图图，如图13所示，平台周期性、即时性的对电表发起抄控指令时，就是从当前档案信息中获取通信网关，进而发起对电表的抄控。
所述档案信息1-06-01，是保存有电表-通信网关-信任度的一个三维列表。其中电表均有一个唯一标识，通信网关也有一个唯一标识，信任度是一个数字。
所述获取能够访问到电表的通信网关1-06-02，获取机制为：输入电表标识，返回该时刻档案信息中该电表信任度最大的通信网关标识。
所述更新信任度1-06-03，当以下条件满足时均会触发：平台与通信网关交互失败、平台与通信网关交互超时、平台与通信网关交互成功、通信网关主动上报更新、平台管理维护更改等。
所述计算信任度1-06-04，能够将所述更新信任度的条件按不同等级、次数进行计算，得到一个正数或者负数，并将档案信息中对应的信任度更新。
图14是本发明的另一种基于通信网关的抄表系统结构图，如图14所示，是本发明提供的一种基于通信网关的抄表方法和系统实施例，包括：AMI平台2-01、通信网关2-02、电表2-03。可以没有中继网关，以简化各个模块上的功能。
所述AMI平台2-01，图15是本发明的另一种AMI平台模块图，如图15所示，包括：通信网关交互模块2-01-01、存储模块2-01-02、控制模块2-01-03。
所述通信网关交互模块2-01-01，负责与通信网关进行协议交互，承载在TCP/IP之上，应用协议是DLMS。
所述存储模块2-01-02，存储有AMI平台的基本档案信息，包括电表档案信息、通信网关档案信息、通信网关和电表的对应关系档案信息。
所述控制模块2-01-03，通过通信网关交互模块2-01-01与通信网关通讯。能够对通信网关进行控制，接收/下发信息到通信网关。同时，也能够通过通信网关对电表进行控制，接收/下发信息到电表。
所述控制模块2-01-03，以选择某个通信网关下发对电表的控制/抄读信息，并可以在超时后重试。特别地，当通信网关返回与电表的对应关系有变化时，更新所述存储模块中的档案信息。
所述通信网关2-02，图16是本发明的另一种通信网关模块图，如图16所示，包括：平台交互模块2-02-01、终端交互模块2-02-02、平台控制模块2-02-03、终端控制模块2-02-04、路由模块2-02-05。
所述平台交互模块2-02-01，负责与AMI平台进行协议交互，承载在TCP/IP之上，应用协议是DLMS。
所述终端交互模块2-02-02，负责电表进行协议交互，承载在LoRa之上，应用协议是DLMS。
所述平台控制模块2-02-03，能够接收AMI平台下发到通信网关的信息，并进行对应的处理，如：重启控制、电表地址读取等。
所述平台控制模块2-02-03，能够接收AMI平台下发到电表的信息，交由所述终端控制模块2-02-04，进而下发到电表。
所述平台控制模块2-02-03，能够上报给AMI平台通信网关的信息，如：电表地址、电量剩余。
所述平台控制模块2-02-03，能够上报给AMI平台电表的信息，如：日月冻结、事件等。
所述终端控制模块2-02-04，能够通过终端交互模块2-02-02与电表交互，能够向电表下发各类控制/抄读信息；接收电表上报的各类信息。特别地，终端交互模块不会对协议进行解析，只是根据协议头中的电表地址进行发送。
所述终端控制模块2-02-04，支持多信道机制，每一个信道可以和一个电表交互，在交互过程中保持信道。当多路信道均被使用时，将丢弃后续的电表交互请求。
所述路由模块2-02-05，保存有到电表的下一跳地址。特别地，到电表的下一跳地址有且只有一个。
所述路由模块2-02-05，能够寻址到电表的路径，并将保存路径。寻址方式，可以是广播后自动发现，也可以是根据AMI平台的配置。寻址的操作定时更新，以保证每条路径的可用性。
所述电表2-03，图17是本发明的另一种电表模块图，如图17所示，包括：终端交互模块2-03-01、控制模块2-03-02、计量模块2-03-03、存储模块2-03-04。
所述终端交互模块2-03-01，负责与通信网关进行协议交互，承载在LoRa之上，应用协议是DLMS。
所述终端控制模块2-03-02，通过所述终端交互模块1-04-01对接通信网关，接收通信网关下发的各类控制/抄读信息；上报自身的各类信息至通信网关。
所述计量模块2-03-03，负责对电表信息的计量，包括日冻结、月冻结、事件等。
所述存储模块2-03-04，存储有所述计量模块2-03-03计量的各类电表信息。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S1，接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；
S2，将抄控指令发送给电表，其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，抄控指令用于指示对电表进行控制和/或抄表；
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行将抄控指令发送给电表，其中，通信网关与电表通过LoRa协议进行通讯。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种抄表方法，其特征在于，包括：
通信网关接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
所述通信网关将所述抄控指令发送给所述电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯；其中，所述抄控指令还携带：所述电表的信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行抄表处理的通信网关的优先级；所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通信网关将所述抄控指令发送给电表之后，所述方法还包括：
所述通信网关接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息；
所述通信网关将所述第一电力信息发送给所述AMI主控平台。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通信网关将所述抄控指令发送给电表之后，所述方法还包括：
所述通信网关接收所述电表主动上报的第二电力信息；
所述通信网关将所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信网关与一个或多个所述电表连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信网关与每个所述电表通过一个或多个通信信道进行连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信网关将所述抄控指令发送给电表包括：
所述通信网关根据预设路由表建立与所述电表的通信路径；
所述通信网关使用所述通信路径将所述抄控指令发送给所述电表。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抄控指令还用于指示对所述电表进行控制。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述抄控指令携带：所述电表的电表标识。
9.一种抄表装置，应用在通信网关，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送模块，用于将所述抄控指令发送给电表，其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯；其中，所述抄控指令还携带：所述电表的信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级，其中，所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二接收模块，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息；
第二发送模块，用于将所述第一电力信息发送给所述AMI主控平台。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通信网关与每个所述电表通过一个或多个通信信道进行连接。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
13.根据权利要求9至12任一项所述的装置，其特征在于，所述抄控指令携带：所述电表的电表标识。
14.一种通信网关，其特征在于，包括：
第一接口电路，用于接收高级计量架构AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送电路，用于将所述抄控指令发送给电表；
第二接口电路，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；
第二发送电路，用于将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台；
其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯；其中，所述抄控指令还携带：所述电表的信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行控制和/或抄表处理的通信网关的优先级，其中，所述通信网关通过中继节点与所述电表连接。
15.一种抄表系统，包括：通信网关、AMI主控平台、一个或多个电表，其特征在于，
所述通信网关包括：
第一接收模块，用于接收所述AMI主控平台发送的抄控指令，其中，所述抄控指令用于指示对电表进行抄表；
第一发送模块，用于将所述抄控指令发送给所述电表；
第二接收模块，用于接收所述电表根据所述抄控指令反馈的第一电力信息，和/或，接收所述电表主动上报的第二电力信息；
第二发送模块，用于将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息发送给所述AMI主控平台；
所述AMI主控平台包括：
发送模块：用于下发所述抄控指令；
存储模块：用于保存所述通信网关与所述电表的对应关系、信任度信息，其中，所述信任度信息用于描述对所述电表进行抄表处理的通信网关的优先级；
其中，所述通信网关与所述电表通过LoRa协议进行通讯；所述系统还包括：
中继节点，连接于所述通信网关与所述电表之间，用于将所述抄控指令中继发送给所述电表，以及将所述第一电力信息和/或所述第二电力信息中继发送所述通信网关。
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| WO2018103579A1 (zh) | 2018-06-14 |
| CN108171957A (zh) | 2018-06-15 |
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Legal Events
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