CN109360397A - 多表集抄的方法、数据调度方法和多表集抄的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多表集抄的方法、数据调度方法和多表集抄的系统。其中，该方法包括：第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；第一电表将收集到的表信息上传至集中器。本发明解决了由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的技术问题。

Description

多表集抄的方法、数据调度方法和多表集抄的系统
技术领域
本发明涉及电气技术领域，具体而言，涉及一种多表集抄的方法、数据调度方法和多表集抄的系统。
背景技术
电力线载波通信(以下简称“PLC”)是一种以电力线为媒介传输数据信号的通信方式，其无需铺设额外的线路，大幅降低了通信成本。同时，PLC部署和应用广泛，所有应用到水表和热表的地方基本都有电表存在，在传统的方式中，对水/气/热表的抄表都是进行人工抄表，这样不仅浪费时间，而且人力资源和其他不必要的损失现象严重，因为电力资源相比其他的资源在我国应用的更加广泛，技术手段也更加完善，率先实现了电能表用电信息采集网络建设和应用。
随着科学技术不断推进和发展，水/气/热表也会逐渐过渡到自动智能抄表的模式，节约人力资源和其他不必要的浪费，但是由于水/气/热表不具备电表这种完备的网络拓扑结构。若要实现自动抄表系统，首先要实现水/气/热表采集网络的部署，部署的过程中要保证整个网络的时延和能耗达到最低，同时也要保证采集网络的性足够强，不能因为整个系统中的某一个支路出现问题的时候便无法进行继续通信，这样会造成其他不必要的损失。
目前市面上实现多表集抄主要采用两种技术：双网融合与远程组网。双网融合就是进行水/气/热表和电表分别采集然后集中管理的方式。远程组网采用统一的通信模块远程上报数据。以上两种方式均可以实现多表集抄的功能，但是对于采集设备的要求过高，需要增加额外的设备采购成本。
其中，技术一：双网融合。
电表和水/气/热表分别使用不同的集中器进行管理，电表和水/气/热表的组网独立进行，各种表计将数据上传给各自的集中器，最后由电表的集中器收集水/气/热表集中器的数据进行上报。缺点是需要额外的集中器。
技术二：远程组网。
终端通过低功耗广域网或者卫星上传数据。优势是整个系统的所有电/水/气/热表计都整合到一起，通过PC端的管理系统集中管理。缺点是所有的表计需要统一的模块，而且通信方式成本较高。
针对上述由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种多表集抄的方法、数据调度方法和多表集抄的系统，以至少解决由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种多表集抄的方法，包括：第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；第一电表将收集到的表信息上传至集中器。
可选的，在第一电表接收至少一个表设备上传的表信息之前，该方法还包括：多个电表接收多个表设备上传的表信息；如果多个电表中存在至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，则确定接收到同一表信息的每个电表的优先级，其中，优先级最高的电表作为表设备在下一次上传表信息时会选择的电表。
进一步地，可选的，表设备通过微功率通信模块与至少一个电表进行通信，并按照预定周期上传表信息至电表。
可选的，通过如下方式确定接收到同一表信息的每个电表的优先级，包括：基于接收到同一表信息的每个电表所上传的数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备在下一次上传表信息时选择电表的优先级。
进一步地，可选的，通过如下公式来确定每个电表对应的能耗数据W：W＝faTmn+fbEmn，其中，fa用于表征时延的权值，Tmn用于表征时延，fb用于表征能耗的权值，Emn用于表征能耗。
可选的，在多个电表接收多个表设备上传的表信息之后，方法还包括：集中器收集每个电表接收到的多个表设备所上传的表信息；集中器基于多个电表中存在的至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，确定接收到同一表信息的每个电表的优先级；集中器将每个电表的优先级发送至对应的表设备。
可选的，如果优先级最高的电表存在故障，则选择次优先级的电表作为表设备在本次或下一次上传表信息时会选择的电表。
可选的，如果存在新的电表，则重新确定每个电表的优先级。
可选的，表设备包括如下任意一种设备：水表、热能表和天然气表，其中，表信息包括如下至少之一：表设备的标识、地址和传递的信息。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于域名系统的数据调度方法，包括：集中器接收到多个电表上传的数据信息，其中，数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；集中器基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；集中器基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种多表集抄的装置，包括：接收模块，用于通过第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；上传模块，用于将收集到的表信息上传至集中器。
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种基于域名系统的数据调度装置，包括：接收模块，用于接收到多个电表上传的数据信息，其中，数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；解析模块，用于基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；调度模块，用于基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
根据本发明另一实施例的一方面，还提供了一种多表集抄的系统，包括：多个表设备，用于上传表信息；多个电表，与表设备之间进行微功率通信，用于接收至少一个表设备上传的表信息，其中，每个电表基于接收到的表信息用于确定对应的能耗数据；集中器，与多个电表进行通信，用于基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
在本发明实施例中，通过第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；第一电表将收集到的表信息上传至集中器，达到了不需要改动现有网络部署和增加额外的采集设备，能有效降低部署成本的目的，从而实现了无需额外增添设备的技术效果，进而解决了由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的技术问题。
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是根据本发明实施例的多表集抄的方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的多表集抄的方法中电表、表设备与集中器的通信示意图；
图3是根据本发明实施例的基于域名系统的数据调度方法的流程示意图；
图4是根据本发明实施例的多表集抄的装置的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的基于域名系统的数据调度装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种多表集抄的方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的多表集抄的方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；
其中，至少一个表设备包括：水/气/热表。在本申请实施例中通过水/气/热表与电表之间进行无线的微功率通信，每间隔一段时间对自身的一个信息进行上传。
步骤S104，第一电表将收集到的表信息上传至集中器。
在本发明实施例中，通过第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；第一电表将收集到的表信息上传至集中器，达到了不需要改动现有网络部署和增加额外的采集设备，能有效降低部署成本的目的，从而实现了无需额外增添设备的技术效果，进而解决了由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的技术问题。
可选的，在步骤S102中第一电表接收至少一个表设备上传的表信息之前，本申请实施例提供的多表集抄的方法还包括：
步骤S100，多个电表接收多个表设备上传的表信息；
步骤S101，如果多个电表中存在至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，则确定接收到同一表信息的每个电表的优先级，其中，优先级最高的电表作为表设备在下一次上传表信息时会选择的电表。
其中，表设备通过微功率通信模块与至少一个电表进行通信，并按照预定周期上传表信息至电表。
可选的，通过如下方式执行步骤S101中确定接收到同一表信息的每个电表的优先级，包括：
步骤S1011，基于接收到同一表信息的每个电表所上传的数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；
步骤S1012，基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备在下一次上传表信息时选择电表的优先级。
其中，通过如下公式来确定每个电表对应的能耗数据W：W＝faTmn+fbEmn，其中，fa用于表征时延的权值，Tmn用于表征时延，fb用于表征能耗的权值，Emn用于表征能耗。
可选的，在步骤S100中多个电表接收多个表设备上传的表信息之后，本申请实施例提供的多表集抄的方法还包括：
Step1，集中器收集每个电表接收到的多个表设备所上传的表信息；
Step2，集中器基于多个电表中存在的至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，确定接收到同一表信息的每个电表的优先级；
Step3，集中器将每个电表的优先级发送至对应的表设备。
其中，如果优先级最高的电表存在故障，则选择次优先级的电表作为表设备在本次或下一次上传表信息时会选择的电表。
如果存在新的电表，则重新确定每个电表的优先级。
可选的，表设备包括如下任意一种设备：水表、热能表和天然气表，其中，表信息包括如下至少之一：表设备的标识、地址和传递的信息。
本申请实施例提供的多表集抄的方法中通过水/气/热表与电表之间进行无线的微功率通信，每间隔一段时间对自身的一个信息进行上传，并由电表把接收到的信息上传到集中器，但是在上传过程中容易出现水/热/气表2的情况，一个表可以通过微功率通信模块与多个电表进行通信，所以需要在工作中如何选择最优的电表上传，如果常用的最优电表出现故障需要如何去选择其他的电表，从而提高整个抄表系统的节能与健壮性。
针对解决水/气/热表有多个上传中继和健壮性不足的情况，本申请实施例提供的多表集抄的方法在初期部署的过程中每一个水/气/热表都找到与通过微功率无线进行直接有效通信的电表，保存下这些电表的唯一标识地址，然后明确自身想要把信息传递到的位置，因为在整个方案中是利用PLC拓扑结构，所以不考虑电力线中的传输，并且假定电力线中可以找到最优路径。
这样在部署的过程中，水/气/热表把所需传递的信息、唯一标识地址传输给每一个可以通信到的电表，然后电表将接收到的消息传递到集中器，当消息到达集中器以后，集中器接收的信息包括：水/气/热表的唯一标识地址、与该表进行微功率通信的电表唯一标识地址、信息到达此处走过的完整的采集网络路径、采集和通信的数据信息。
信息接收完整之后，集中器收集水/气/热表的所有路径，根据走过的每一条路径判断出该路径的整体损耗，该损耗的判断方式是：
W能耗＝faTmn+fbEmn (1)
fa、fb分别表示整条路径的时延、能耗的权值，通过该值计算出整个路径的损耗，对整个损耗进行一个从小到大进行一个排序，把最后的排序结果发送到水/气/热表中，之后的上传工作都按照这个排序进行工作。图2是根据本发明实施例的多表集抄的方法中电表、表设备与集中器的通信示意图，如图2所示，例如图2中的水/气/热表2，在部署中水/气/热表2可以与电表1和电表2同时进行通信，此时水/热/气表2同时将信息传递给电表1和电表2，通过电表1和电表2把信息传递给集中器，此时集中器获得了水/热/气表2上传的信息到达集中器所用的时间和走过的路径，然后利用公式(1)计算出两条不同路径的能耗，然后根据能耗值从小到大进行排名，把能耗值和排名保存在自身后并回传给水/热/气表2。这样整个部署的工作结束，如果不是发生有新入网电表进入到水/热/气表的通信范围内时，不在进行重新部署。以后在进行信息上传就不用在进行部署，例如水/热/气表2在上传的时候就根据集中器返回的能耗排名选择能耗小的那条路径上的电表进行信息上传，如果能耗小的电表出现故障，就选择第二小的电表成为中继进行上传。
自动抄表的工作方式是让水/热/气表每隔一段时间向电表进行一次信息上传，最优电表与目标的水/气/热表进行一次通信，若可以正常通信，水/气/热表就将自身信息进行上传，传到集中器，若是无法进行通信，则与次优电表进行通信，若次优电表可以与之通信，则水/气/热表上传信息，反之，继续寻找次优电表，直到可以通信为止，这样不仅可以防止由水/气/热表自身直接上传消息造成信息的冗余传输，还防止了某条路径的故障造成无法上传消息的情况，增加了路径的健壮性同时还减少了上传过程中的能耗和时延。
实施例2
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于域名系统的数据调度方法，图3是根据本发明实施例的基于域名系统的数据调度方法的流程示意图，如图3所示，包括：
步骤S302，集中器接收到多个电表上传的数据信息，其中，数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；
步骤S304，集中器基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；
步骤S306，集中器基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
在本发明实施例中，通过集中器接收到多个电表上传的数据信息，其中，数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；集中器基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；集中器基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级，达到了不需要改动现有网络部署和增加额外的采集设备，能有效降低部署成本的目的，从而实现了无需额外增添设备的技术效果，进而解决了由于现有技术采用双网融合与远程组网的方式进行多表集抄，导致网络部署复杂的技术问题。
实施例3
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种多表集抄的装置，图4是根据本发明实施例的多表集抄的装置的结构示意图，如图4所示，包括：接收模块42，用于通过第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；上传模块44，用于将收集到的表信息上传至集中器。
实施例4
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种基于域名系统的数据调度装置，图5是根据本发明实施例的基于域名系统的数据调度装置的结构示意图，如图5所示，包括：接收模块52，用于接收到多个电表上传的数据信息，其中，数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；解析模块54，用于基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；调度模块56，用于基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
实施例5
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种多表集抄的系统，如图2所示，包括：多个表设备，用于上传表信息；多个电表，与表设备之间进行微功率通信，用于接收至少一个表设备上传的表信息，其中，每个电表基于接收到的表信息用于确定对应的能耗数据；集中器，与多个电表进行通信，用于基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
其中，如图2所示，多个表设备可以包括：水/气/热表；即，图2中的水/气/热表1，水/气/热表2、水/气/热表3、水/气/热表4；多个电表可以包括：电表1和电表2。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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全部或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(可为个人计算机、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、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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种多表集抄的方法，包括：
第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，所述第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；
所述第一电表将收集到的表信息上传至集中器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一电表接收至少一个表设备上传的表信息之前，所述方法还包括：
多个电表接收多个表设备上传的表信息；
如果所述多个电表中存在至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，则确定接收到所述同一表信息的每个电表的优先级，其中，优先级最高的电表作为表设备在下一次上传表信息时会选择的电表。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表设备通过微功率通信模块与至少一个电表进行通信，并按照预定周期上传表信息至电表。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定接收到所述同一表信息的每个电表的优先级，包括：
基于接收到所述同一表信息的每个电表所上传的数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，所述能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；
基于所述每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，所述优先级用于表征表设备在下一次上传表信息时选择电表的优先级。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过如下公式来确定每个电表对应的能耗数据W：
W＝faTmn+fbEmn，其中，fa用于表征时延的权值，Tmn用于表征时延，fb用于表征能耗的权值，Emn用于表征能耗。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在多个电表接收多个表设备上传的表信息之后，所述方法还包括：
集中器收集每个电表接收到的多个表设备所上传的表信息；
所述集中器基于所述多个电表中存在的至少两个电表接收到同一个表设备的表信息，确定接收到所述同一表信息的每个电表的优先级；
所述集中器将每个电表的优先级发送至对应的表设备。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果优先级最高的电表存在故障，则选择次优先级的电表作为表设备在本次或下一次上传表信息时会选择的电表。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果存在新的电表，则重新确定每个电表的优先级。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述表设备包括如下任意一种设备：水表、热能表和天然气表，其中，表信息包括如下至少之一：所述表设备的标识、地址和传递的信息。
10.一种基于域名系统的数据调度方法，包括：
集中器接收到多个电表上传的数据信息，其中，所述数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；
所述集中器基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，所述能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；
所述集中器基于所述每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，所述优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
11.一种多表集抄的装置，包括：
接收模块，用于通过第一电表接收至少一个表设备上传的表信息，其中，所述第一电表为表设备从多个电表中选择的优先级最高的电表；
上传模块，用于将收集到的表信息上传至集中器。
12.一种基于域名系统的数据调度装置，包括：
接收模块，用于接收到多个电表上传的数据信息，其中，所述数据信息包括：电表获取到的至少一部表设备的表信息；
解析模块，用于基于每个电表上传数据信息，确定每个电表对应的能耗数据，其中，所述能耗数据用于表征电表在获取表信息的过程中使用的能耗；
调度模块，用于基于所述每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，所述优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
13.一种多表集抄的系统，包括：
多个表设备，用于上传表信息；
多个电表，与所述表设备之间进行微功率通信，用于接收至少一个表设备上传的表信息，其中，每个电表基于接收到的表信息用于确定对应的能耗数据；
集中器，与所述多个电表进行通信，用于基于每个电表对应的能耗数据，确定每个电表的优先级，其中，所述优先级用于表征表设备上传表信息时选择电表的优先级。
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