CN110212639B - 一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器及重启方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，包括主站链接回复确认数据帧检测单元、时钟判断单元以及工作电源分合执行单元；所述主站链接回复确认数据帧检测单元被配置为用于检测来自主站系统的回复确认帧，判断采集终端与主站之间是否链接正常；所述时钟判断单元被配置为用于判断控制器重启命令是否处于电能表数据冻结时刻所在的区间内，当重启命令不在规定的终端冻结时刻区间内时执行采集终端重启命令；所述工作电源分合执行单元被配置为通过控制工作电源的通、断实现采集终端的强制性重新启动。本公开能够有效解决目前电能量远传终端因死机、运行程序卡顿等造成的终端离线而采集系统主站无法远程重启终端的技术问题。

Description

一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器及重启方法
技术领域
本公开涉及一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器及重启方法。
背景技术
目前，电能数据的采集实现了自动化，并且向智能化发展，形成了专门用于电能数据采集的设备和系统，通过向安装在电能表侧的采集终端下发采集与控制指令，利用计算机技术与通讯技术，实现了智能电能表数据的自动采集，有效提升了工作效率与数据采集的准确性。对于变电站电能计量关口和高电压大用电用户结算用计量点，对电能计量的精确度要求较高，通常采用高精度电能表或者进口电能表，而采集这类电能表数据通常采用规格和性能参数较高的电能量远传终端，此类终端不仅通讯功能较强，带载的电能表数量多，而且能够适用不同规约的电能表，尤其是进口电能表。
电能量远传终端一般安装在距离办公区较远的变电站和位置偏僻的大用电客户的工厂，并且一只终端带载整个变电站的电能表，一旦终端出现故障，将影响整个变电站的电能数据采集，运行维护较为麻烦。目前，采集终端支持远程重启功能，即通过采集系统主站下发“重启”命令实现，终端重启后可优化终端的运行工况(包括通讯信号的接收、数据抄读等)，重新唤醒各个工作模块，但远程重启的前提是终端本身处于“在线”状态。如果终端因为死机或内部程序陷入死循环导致终端离线，主站的控制命令将无效，需要工作人员到达现场进行检修或现场进行终端重启，缺陷(故障)就不能及时得到有效解决，同时也不满足采集系统智能化发展的要求。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器及重启方法，其结构简单，安装方便，操作安全，使用寿命长，有效解决了目前电能量远传终端因死机、运行程序卡顿等造成的终端离线而采集系统主站无法远程重启终端的技术问题。
为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：
一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，包括主站链接回复确认数据帧检测单元、时钟判断单元以及工作电源分合执行单元；
所述主站链接回复确认数据帧检测单元被配置为用于检测来自主站系统的回复确认帧，判断采集终端与主站之间是否链接正常；
所述时钟判断单元被配置为用于判断控制器重启命令是否处于电能表数据冻结时刻所在的区间内，当重启命令不在规定的终端冻结时刻区间内时执行采集终端重启命令；
所述工作电源分合执行单元被配置为通过控制工作电源的通、断实现采集终端的强制性重新启动。
进一步的，所述采集终端定期向主站发送帧数据，并接收来自主站的回复确认帧，以维持终端与主站之间的通讯连接。
进一步的，若所述主站链接回复确认数据帧检测单元连续若干个心跳周期内均未检测到回复确认帧，则控制器将会启动重启命令，重新启动采集终端。
进一步的，当重启命令在规定的终端冻结时刻区间内时，则经过一定的时间延时后重新进行判断，直至重启命令不在规定的终端冻结时刻区间内。
进一步的，所述工作电源分合执行单元连接在采集终端与变电站所用工作电源之间。
进一步的，所述工作电源分合执行单元的正常工作状态为常闭，当接受到重启命令后，先断开采集终端的工作电源，经过一定的恢复时间间隔后，闭合工作电源，采集终端重新上电，启动工作程序，实现重启。
进一步的，所述采集终端重动后，所述控制器经过一定时间延时后，继续监测回复确认帧，进行下一个监测控制过程。
一种电能量远传终端离线本地自动重启方法，包括如上所述的控制器，具体包括：
1)读取远传采集终端的接收主站回复确认帧，统计单位时间t内接收到的回复确认帧的数量；
2)判断时间t内接收到的回复确认帧的数量是否达到设定的门槛值，若达到门槛值则返回步骤1)，否则进入步骤3)；
3)判断当前时刻是否在电能表数据冻结的时间段内，若不在该时间段内，则执行采集终端重启命令；
4)采集终端重启后，经过终端的重启时间间隔后，继续监测回复确认帧，进行下一个监测控制过程。
进一步的，所述步骤3)中，若当前时刻在电能表数据冻结的时间段内，则经过一段时间延时后，重新进行判断。
进一步的，所述步骤3)中，采集终端重启命令包括断开采集终端工作电源，经过一定的恢复时间后，闭合采集终端工作电源，使得采集终端重新启动。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
1)本公开结构简单，安装方便，操作安全，使用寿命长，且能够有效解决目前电能量远传终端因死机、运行程序卡顿等造成的终端离线而采集系统主站无法远程重启终端的技术问题。
2)本公开并不影响采集终端带载电能表电能数据的正常采集冻结，只是解决了终端在离线的情况下进行终端的自动重启。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本公开控制器的整体应用原理图；
图2为本公开控制器内部工作流程。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本公开做进一步的说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
作为一种或多种实施例，一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，包括主站链接回复确认数据帧检测单元、时钟判断单元以及工作电源分合执行单元三部分。
主站链接回复确认数据帧检测单元主要用来检测终端心跳是否正常，采集终端通常工作在客户机模式下，要求为“永久在线模式”，通过一定的时间间隔，即心跳周期，向主站发送帧数据，即心跳帧，以维持终端与主站之间的通讯连接，如果采集终端与主站之间的通讯链接正常，终端向主站发送完心跳帧后，会受到来自主站的回复确认帧，确定终端与主站之间的通讯链路正常，主站回复确认帧是采集终端与主站保持通讯链路正常的唯一标识。由于采集终端运行时间较长，或者由于采集终端运行环境通讯信号不稳定造成采集终端未发送心跳帧(终端死机)、发送心跳帧失败(通讯信号不稳定、内部程序卡顿)，均造成采集终端离线。主站链接回复确认数据帧检测单元主要检测来自主站系统的回复确认帧，判断是否链接正常，如果连续若干个心跳周期内均未检测到回复确认帧，控制器将会启动“重启”命令，重新启动终端。
时钟判断单元是用来判断控制器“重启”命令是否处于电能表数据冻结时刻所在的区间内，避免因为终端重启造成采集终端数据冻结失败，即时钟判断单元是用来避开电能表数据冻结时刻的。只有“重启”命令不在规定的终端冻结时刻区间内时才能执行“重启”命令。
工作电源分合执行单元连接在终端与变电站所用工作电源之间，通过控制工作电源的通、断实现采集终端的强制性重新启动，分合执行单元的正常工作状态为“常闭”，当接受到“重启”命令后，先断开终端的工作电源，经过一定的恢复时间间隔后，闭合工作电源，终端重新上电，启动工作程序，实现重启。
图1为本公开控制器的整体应用示意图，控制器将电能量远传终端的工作电源分成了两部分，并能根据监测情况执行分断操作，其中采集终端的“E1，E2”为采集终端的工作电源接线端子，“F1，F2”为控制器读取采集终端的主站回复确认帧接口，同控制器的帧检测单元连接。
控制器的电源由交直流所用电源提供，电能量远传采集终端投运后，控制器就开始上电启动工作，控制器实时监测远传终端的通讯情况，执行控制的过程如图2所示：
1)控制器从“F1，F2”读取远传采集终端的接收主站回复确认帧，统计单位时间t(一般为10个心跳周期)内接收到的回复确认帧的数量。
2)控制器的控制单元在判断时间t内接收到的回复确认帧的数量是否达到设定的门槛值。如果远传采集终端因为死机、通讯信号不良等因素导致采集终端离线，此时控制器监测的回复确认帧数量小于设定的门槛值；如果远传采集终端和主站通讯良好，控制器监测的回复确认帧满足设定的门槛值要求。
3)当监测的回复确认帧满足远传采集终端自动重启的数量要求后，控制器将判断当前时刻t0是否在电能表数据冻结的时间段[T1,T2]内，若t0在[T1，T2]内，则经过时间延时t2后继续判断，直至t0不在[T1，T2]内后，控制器将执行将采集终端的工作电源断开，等一定的恢复时间(一般为采集终端的关机时间)后，控制器将再次闭合工作电源，采集终端再次获得工作电源后，进行重新启动，优化终端的运行工况、程序的执行等。
4)终端重启后，终端将自动建立与采集系统主站的通讯链接，控制器也经过一定的延时t4(终端的重启时间间隔)后，继续监测回复确认帧，进行下一个监测控制过程。
本公开并不影响采集终端带载电能表电能数据的正常采集冻结，只是解决了终端在离线的情况下进行终端的自动重启。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，其特征在于：包括主站链接回复确认数据帧检测单元、时钟判断单元以及工作电源分合执行单元；
所述主站链接回复确认数据帧检测单元被配置为用于检测来自主站系统的回复确认帧，判断采集终端与主站之间是否链接正常；
所述采集终端定期向主站发送帧数据，并接收来自主站的回复确认帧，以维持所述采集终端与主站之间的通讯连接；若所述主站链接回复确认数据帧检测单元连续若干个心跳周期内均未检测到回复确认帧，则控制器将会启动重启命令，重新启动采集终端；
所述时钟判断单元被配置为用于判断控制器重启命令是否处于电能表数据冻结时刻所在的区间内，当重启命令不在规定的终端冻结时刻区间内时执行采集终端重启命令；
所述工作电源分合执行单元被配置为通过控制工作电源的通、断实现采集终端的强制性重新启动。
2.如权利要求1所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，其特征在于，当重启命令在规定的终端冻结时刻区间内时，则经过一定的时间延时后重新进行判断，直至重启命令不在规定的终端冻结时刻区间内。
3.如权利要求1所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，其特征在于，所述工作电源分合执行单元连接在采集终端与变电站所用工作电源之间。
4.如权利要求1所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，其特征在于，所述工作电源分合执行单元的正常工作状态为常闭，当接受到重启命令后，先断开采集终端的工作电源，经过一定的恢复时间间隔后，闭合工作电源，采集终端重新上电，启动工作程序，实现重启。
5.如权利要求1所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启控制器，其特征在于，所述采集终端重新启动后，所述控制器经过一定时间延时后，继续监测回复确认帧，进行下一个监测控制过程。
6.一种电能量远传终端离线本地自动重启方法，包括如权利要求1-5任一项所述的控制器，其特征在于，包括如下步骤：
1)读取采集终端接收的主站回复确认帧，统计单位时间t内接收到的回复确认帧的数量；
2)判断时间t内接收到的回复确认帧的数量是否达到设定的门槛值，若达到门槛值则返回步骤1)，否则进入步骤3)；
3)判断当前时刻是否在电能表数据冻结的时间段内，若不在该时间段内，则执行采集终端重启命令；
4)采集终端重启后，经过所述采集终端的重启时间间隔后，继续监测回复确认帧，进行下一个监测控制过程。
7.如权利要求6所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启方法，其特征在于，所述步骤3)中，若当前时刻在电能表数据冻结的时间段内，则经过一段时间延时后，重新进行判断。
8.如权利要求6所述的一种电能量远传终端离线本地自动重启方法，其特征在于，所述步骤3)中，采集终端重启命令包括断开采集终端工作电源，经过一定的恢复时间后，闭合采集终端工作电源，使得采集终端重新启动。
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