CN109769217A - 一种基于北斗的用电信息采集通信装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于北斗的用电信息采集通信装置及方法，包括北斗电能计量装置数据发送器及北斗电能计量装置数据接收器，所述北斗电能计量装置数据发送器包括第一处理器、用电信息业务协议转换模块及与第一处理器连接的压缩编码模块，用电信息业务协议转换模块与压缩编码模块连接，所述北斗电能计量装置数据接收器包括用电信息业务协议逆转换模块、第二处理器及与第二处理器连接的解压缩与完整校验编码模块，所述用电信息业务协议逆转换模块与解压缩与完整校验编码模块连接。本发明可以实现对现有通信方式下盲点的有效补充，并与用电信息采集主站链接，进而实现远端用电信息采集主站系统对电能计量设备的实时采集，完成用电信息采集全覆盖、全采集目标。

Description

一种基于北斗的用电信息采集通信装置及方法

技术领域

本发明涉及北斗通信技术领域，具体涉及一种基于北斗的用电信息采集通信装置及方法。

背景技术

用电信息采集系统主要由电能计量装置、通信传输设备以及接收主站组成，现有的用电信息采集通信方式主要以光纤、无线公网、无线专网的通信方式来收发信息，但是在一些偏远山区或人烟稀少区域，常常存在公网无法覆盖、接入点离散、专网建设困难等通信特点区域，对用电信息业务数据的采集造成极大不便，往往采用人工方式进行周期性采集抄表，耗费人力、物力并且效率低下，而依托北斗卫星导航系统的亚太地区全覆盖特点以及北斗短报文通信功能，可以有效补充并解决当前用电信息采集的盲点问题，实现远程自动化采集，减少了各项成本支出，提升了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于北斗的用电信息采集通信装置及方法，可以实现对现有通信方式下盲点的有效补充，并与用电信息采集主站链接，进而实现远端用电信息采集主站系统对电能计量设备的实时采集，完成用电信息采集全覆盖、全采集目标。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于北斗的用电信息采集通信装置，包括北斗电能计量装置数据发送器及北斗电能计量装置数据接收器，所述北斗电能计量装置数据发送器包括第一处理器、用电信息业务协议转换模块及与第一处理器连接的压缩编码模块，所述用电信息业务协议转换模块与压缩编码模块连接，所述北斗电能计量装置数据接收器包括用电信息业务协议逆转换模块、第二处理器及与第二处理器连接的解压缩与完整校验编码模块，所述用电信息业务协议逆转换模块与解压缩与完整校验编码模块连接；

所述压缩编码模块，用于对接收的数据信息进行长度判别，超出北斗短报文长度限制的信息进行数据分段，并进行编号，后对应完成数据压缩及相应的编码；

所述用电信息业务协议转换模块，用于将压缩编码后的业务数据信息进行北斗短报文通信协议封装，完成北斗短报文通信数据的打包；

所述解压缩与完整校验编码模块，用于将电信息采集协议下的业务数据进行解压缩，并对解压缩的数据进行完成性校验；

所述用电信息业务协议逆转换模块，用于将接收通信协议的北斗短报文数据进行协议转换，转换成用电信息采集协议下的业务数据并传送至解压缩与完整校验编码模块。

上述方案中，所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与第一处理器连接的显示模块、第一存储模块及第一电源模块。

上述方案中，所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与第一处理器连接的第一RS232接口及第一以太网接口，所述北斗电能计量装置数据发送器通过第一以太网接口或第二RS232接口与电能计量装置完成数据传递。

上述方案中，所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与第二处理器连接的第二存储模块及第二电源模块。

上述方案中，所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与第二处理器连接的第二RS232接口及第二以太网接口，所述北斗电能计量装置数据接收器通过第二以太网接口或第二RS232接口与后端系统连接。

上述方案中，所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与用电信息业务协议转换模块连接的北斗RDSS报文发送模块，所述北斗电能计量装置数据发送器通过北斗RDSS报文发送模块完成数据发送；所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与用电信息业务协议逆转换模块连接的RDSS短报文接收模块，所述北斗电能计量装置数据接收器通过北斗RDSS短报文接收模块接收北斗数据。

一种基于北斗的用电信息采集通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

北斗电能计量装置数据接收器接收所述电表数据，并进行解压缩编码校验，若对解压缩后的电表数据编码进行核对后，按顺序进行有效重组，则存储电表数据，并所将存储的用户电表数据通过以太网接口或RS232接口与后端系统连接；若验证无法顺序重组数据，则循环向北斗电能计量装置数据发送器发送重传请求，若循环向北斗电能计量装置数据发送器发送的循环次数超出门限值时，则丢弃本次已接收的全部数据，全部数据重新发送。

进一步的，所述北斗电能计量装置数据接收器的接收方法，具体包括以下步骤：

（11）采集电能量数据，并完成数据的存储、数据的显示、以及数据的长度判断传递；

（12）以使用的北斗卡短报文长度限制为参考，判断接收的用电信息业务数据的长度是否超出限制；

（13）对超出长度限制的报文完成数据的分段及分段后数据的压缩，然后进行有序编码，以备接收端对接收数据的完整性校验；

（14）对未超出长度限制的报文完成数据的有序压缩，然后进行通信协议转换及封装，并对协议转换后的数据进行发送；

进一步的，所述北斗电能计量装置数据发送器的发送方法，具体包括以下步骤：

（15）通过北斗RDSS数据接收模块完成北斗短报文数据的接收；

（16）对接收的数据分别完成业务协议的逆转换，将北斗短报文数据转换成可识别分析的用电信息业务数据；

（17）对逆转换后的数据进行解压缩，解压出原有电能量数据信息，并对解压缩后的数据进行有序校验，校验数据包是否完整，并对判断后的数据进行相应操作；

（18）对接收有序判断完整的数据，完成业务数据的有序重组，并传递至用电信息采集主站；

（19）对接收数据判断结果为不完整的数据，首先判断重发次数是否超出设定的重传阈值，若未超出设定的重传阈值，则相应发出重传指令，由北斗RDSS数据发送模块对相应序号的数据包进行重新发送，返回步骤（15）；若重传次数超出设定的重传阈值，北斗电能计量装置数据接收器将已接收的短报文数据清空，并相应发出重新发送指令，由北斗电能计量装置数据发送器读取存储的既有数据，重新完整传送电能量数据。

由上述技术方案可知，本发明以北斗短报文通信作为传输用电数据信息的通信方法，在提升工作效率的同时，降低了人工成本，同时，由于北斗卫星导航系统的全亚太地区的覆盖特性，使得北斗短报文可以实现全亚太区域的通信全覆盖，因此，可以有效解决偏远地区下的用电信息采集通信问题，提升了用电信息采集的智能化水平。本发明可以实现对用电信息采集盲点的有效补盲，从而实现用电信息采集点的全管控，为远端计量设备管控与采集提供了有效技术手段，保障了全采集目标的实现。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本实施例的基于北斗的用电信息采集通信装置，包括北斗电能计量装置数据发送器1及北斗电能计量装置数据接收器2，北斗电能计量装置数据发送器1包括ARM处理器11、电源模块12、存储模块13、显示模块14、RS232接口15、以太网接口16、北斗RDSS短报文发送模块19、用电信息业务协议转换模块18及压缩编码模块17，该ARM处理器11、RS232接口15、以太网接口16、显示模块14、存储模块13、电源模块12及压缩编码模块17均与ARM处理器11连接，压缩编码模块17通过用电信息业务协议转换模块18与北斗RDSS短报文发送模块19连接。北斗电能计量装置数据发送器1，以RS232接口15或以太网接口16完成与电能计量装置的用电信息数据传递。

其中，ARM处理器11模块，通过将接收的用电信息数据进行处理并完成数据的本地存储、显示，并通过压缩与编码模块进行业务数据信息的长度压缩、顺序编码操作；压缩编码模块17，用于对接收的数据信息进行长度判别，超出北斗短报文长度限制的信息进行数据分段，并进行编号，后对应完成数据压缩及相应的编码；用电信息业务协议转换模块18，用于将压缩编码后的业务数据信息进行北斗短报文通信协议封装，完成北斗短报文通信数据的打包。北斗RDSS短报文发送模块19，对北斗短报文通信协议封装后的数据进行有序发送，利用北斗卫星信号进行传输。

北斗电能计量装置数据接收器2包括用电信息业务协议逆转换模块27、RS232接口15、以太网接口23、电源模块24、存储模块25、北斗RDSS接收模块28，ARM处理器11及解压缩与完整校验编码模块26，RS232接口15、以太网接口23、电源模块1224、存储模块25及解压缩与完整校验编码模块26均与ARM处理器21连接，该解压缩与完整校验编码模块26通过用电信息业务协议逆转换模块27与北斗RDSS接收模块28连接。北斗电能计量装置数据接收器2，通过北斗RDSS短报文接收模块接收北斗短报文通信数据，并完成短报文数据解析。

用电信息业务用电信息业务协议逆转换模块27，用于将接收去通信协议的北斗短报文数据进行协议转换，转换成用电信息采集协议下的业务数据并传送至解压缩与完整校验编码模块。解压缩与完整校验编码模块26，用于将用电信息采集协议下的业务数据进行解压缩，并对解压缩的数据进行完成性校验，主要通过有序编码序号进行校验；校验完整后的数据发送至存储模块25进行本地化存储备份，并通过RS232接口15或以太网接口23将数据传输至对接的用电信息采集主站系统；对校验不完整的数据进行对应序号的短报文完成重传信令下发，北斗电能计量装置数据发送器1的北斗RDSS短报文发送模块接收信令并完成相应序号短报文的发送；若超出重传次数阈值后仍未完成数据的采集，将对原有已接收数据进行清空，同时发送数据采集要求，进行数据重新采集。

北斗电能计量装置数据接收器2接收电表数据，并进行解压缩编码校验，若对解压缩后的电表数据编码进行核对后，按顺序进行有效重组，则存储电表数据，并将所存储的用户电表数据通过以太网接口或RS232接口15与后端系统连接；若验证无法顺序重组数据，则循环向北斗电能计量装置数据发送器1发送重传请求，若循环向北斗电能计量装置数据发送器1发送的循环次数超出门限值时，则丢弃本次已接收的全部数据，全部数据重新发送。

如图2所示，本实施例基于北斗短报文的通信方法，具体包括如下步骤：

步骤1、电能计量装置通过RS232接口15或以太网接口将数据进行采集传递；

步骤2、获取的电能量数据完成数据的存储、数据的显示、以及数据的长度判断传递；

步骤3、以使用的北斗卡短报文长度限制为参考，判断接收的用电信息业务数据的长度是否超出限制；

步骤4、对超出长度限制的报文完成数据的分段及分段后数据的压缩；

步骤5、分段与压缩后的数据进行有序编码，以备接收端对接收数据的完整性校验；

步骤6、对未超出长度限制的报文完成数据的有序压缩；

步骤7、有序编码后的数据进行通信协议转换及封装，以适配北斗卫星导航系统的传输；

步骤8、通过北斗RDSS数据发送模块对协议转换后的数据进行发送；

步骤9、北斗电能计量装置数据接收器通过北斗RDSS数据接收模块完成北斗短报文数据的接收；

步骤10、对接收的数据分别完成业务协议的逆转换，将北斗短报文数据转换成可识别分析的用电信息业务数据；

步骤11、对逆转换后的数据进行解压缩，解压出原有电能量数据信息；

步骤12、对解压缩后的数据进行有序校验，校验数据包是否完整，并对判断后的数据进行相应操作；

步骤13、对接收有序判断完整的数据，完成业务数据的有序重组，并传递至用电信息采集主站；

步骤14、对接收数据判断结果为不完整的数据，首先判断重发次数是否超出设定的重传阈值；

步骤15、若未超出设定的重传阈值，则相应发出重传指令，由北斗RDSS数据发送模块对相应序号的数据包进行重新发送，相应执行步骤8、9、10、11、12、13；

步骤16、若重传次数超出设定的重传阈值，北斗电能计量装置数据接收器将已接收的短报文数据清空，并相应发出重新发送指令，由北斗电能计量装置数据发送器1读取存储的既有数据，重新完整传送电能量数据。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：包括北斗电能计量装置数据发送器及北斗电能计量装置数据接收器，所述北斗电能计量装置数据发送器包括第一处理器、用电信息业务协议转换模块及与第一处理器连接的压缩编码模块，所述用电信息业务协议转换模块与压缩编码模块连接，所述北斗电能计量装置数据接收器包括用电信息业务协议逆转换模块、第二处理器、与第二处理器连接的解压缩与完整校验编码模块，所述用电信息业务协议逆转换模块与解压缩与完整校验编码模块连接；

所述压缩编码模块，用于对接收的数据信息进行长度判别，超出北斗短报文长度限制的信息进行数据分段，并进行编号，后对应完成数据压缩及相应的编码；

所述用电信息业务协议转换模块，用于将压缩编码后的业务数据信息进行北斗短报文通信协议封装，完成北斗短报文通信数据的打包；

所述解压缩与完整校验编码模块，用于将电信息采集协议下的业务数据进行解压缩，并对解压缩的数据进行完成性校验；

所述用电信息业务协议逆转换模块，用于将接收通信协议的北斗短报文数据进行协议转换，转换成用电信息采集协议下的业务数据并传送至解压缩与完整校验编码模块。

2.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与第一处理器连接的显示模块、第一存储模块及第一电源模块。

3.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与第一处理器连接的第一RS232接口及第一以太网接口，所述北斗电能计量装置数据发送器通过第一以太网接口或第二RS232接口与电能计量装置完成数据传递。

4.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与第二处理器连接的第二存储模块及第二电源模块。

5.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与第二处理器连接的第二RS232接口及第二以太网接口，所述北斗电能计量装置数据接收器通过第二以太网接口或第二RS232接口与后端系统连接。

6.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信装置，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据发送器还包括与用电信息业务协议转换模块连接的北斗RDSS报文发送模块，所述北斗电能计量装置数据发送器通过北斗RDSS报文发送模块完成数据发送；

所述北斗电能计量装置数据接收器还包括与用电信息业务协议逆转换模块连接的北斗RDSS短报文接收模块，所述北斗电能计量装置数据接收器通过北斗RDSS短报文接收模块接收北斗数据。

7.根据权利要求1所述的基于北斗的用电信息采集通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

北斗电能计量装置数据接收器接收所述电表数据，并进行解压缩编码校验，若对解压缩后的电表数据编码进行核对后，按顺序进行有效重组，则存储电表数据，并所将存储的用户电表数据通过以太网接口或RS232接口与后端系统连接；若验证无法顺序重组数据，则循环向北斗电能计量装置数据发送器发送重传请求，若循环向北斗电能计量装置数据发送器发送的循环次数超出门限值时，则丢弃本次已接收的全部数据，全部数据重新发送。

8.根据权利要求7所述的基于北斗的用电信息采集通信方法，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据接收器的接收方法，具体包括以下步骤：

(11)采集电能量数据，并完成数据的存储、数据的显示、以及数据的长度判断传递；

(12)以使用的北斗卡短报文长度限制为参考，判断接收的用电信息业务数据的长度是否超出限制；

(13)对超出长度限制的报文完成数据的分段及分段后数据的压缩，然后进行有序编码，以备接收端对接收数据的完整性校验；

(14)对未超出长度限制的报文完成数据的有序压缩，然后进行通信协议转换及封装，并对协议转换后的数据进行发送。

9.根据权利要求7所述的基于北斗的用电信息采集通信方法，其特征在于：所述北斗电能计量装置数据发送器的发送方法，具体包括以下步骤：

(15)通过北斗RDSS数据接收模块完成北斗短报文数据的接收；

(16)对接收的数据分别完成业务协议的逆转换，将北斗短报文数据转换成可识别分析的用电信息业务数据；

(17)对逆转换后的数据进行解压缩，解压出原有电能量数据信息，并对解压缩后的数据进行有序校验，校验数据包是否完整，并对判断后的数据进行相应操作；

(18)对接收有序判断完整的数据，完成业务数据的有序重组，并传递至用电信息采集主站；

(19)对接收数据判断结果为不完整的数据，首先判断重发次数是否超出设定的重传阈值，若未超出设定的重传阈值，则相应发出重传指令，由北斗RDSS数据发送模块对相应序号的数据包进行重新发送，返回步骤(15)；若重传次数超出设定的重传阈值，北斗电能计量装置数据接收器将已接收的短报文数据清空，并相应发出重新发送指令，由北斗电能计量装置数据发送器读取存储的既有数据，重新完整传送电能量数据。