CN112564771A - 北斗短报文通讯的电力数据采集方法、装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种北斗短报文通讯的电力数据采集方法，包括：实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；对电力计量数据存在数据库中；当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在数据库中查找对应的电力计量数据；将电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至计量主站。本申请中实时通过北斗短报文通讯将电力计量数据采集并存储，在计量主站需要访问获取电力计量数据时，通过更快速的TCP/IP通讯协议立即将电力计量数据上传至计量主站，解决数据传输的网络覆盖受限的基础上，保证数据传输效率，有利于电力计量数据自动化上传的广泛应用。本申请还提供了一种北斗短报文通讯的电力数据采集装置和系统，具有上述有益效果。

Description

北斗短报文通讯的电力数据采集方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种北斗短报文通讯的电力数据采集方法、装置以及系统。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，在电网行业中，电力计量抄表由传统的人工抄表逐步转变为智能化自动采集上传。自动化电力计量数据采集主要是通过计量终端接收电网中各个传感器检测获得的电流数据、电压数据、功率数据等等电力计量数据，再通过计量终端搭配4G通信模块，将电力计量数据通过4G公网传回给计量主站，其优点是带宽大，频度小，很容易就把电力计量数据传回主站；但是它也有很大的弊端，就是在偏远区域，4G公网无法覆盖的地方就没办法正常工作了。尤其是像我国幅员辽阔，地势多变，很多地方都是网络运行商没办法铺设基站的，也就无法获得没有公网区域的居民用电情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种北斗短报文通讯的电力数据采集方法、装置以及系统，解决了电力数据因网络覆盖受限导致的无法传输的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种北斗短报文通讯的电力数据采集方法，包括：

实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；

将所述电力计量数据存在数据库中；

当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在所述数据库中查找对应的电力计量数据；

将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

在本申请一种可选地实施例中，在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，还包括：

对所述电力计量数据进行帧校验并判断每帧所述电力计量数据的帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符是否均通过帧校验，若否，则重新通过所述北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据；

对通过帧校验的所述电力计量数据格式转换，获得为满足所述TCP/IP通讯协议的数据格式的电力计量数据，再执行对所述电力计量数据存在数据库中的步骤。

在本申请一种可选地实施例中，在将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站之后，还包括：

判断所述电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向所述计量主站上传。

在本申请一种可选地实施例中，在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之前，还包括：

通过TCP/IP通讯协议向所述计量主站发送链路链接请求，若接收到所述计量主站的应答，则链路链接成功。

本申请还提供一种北斗短报文通讯的电力数据采集装置，包括：

数据采集模块，用于实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；

数据存储模块，用于将所述电力计量数据存在数据库中；

数据查找模块，用于当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在所述数据库中查找对应的电力计量数据；

数据发送模块，用于将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

在本申请一种可选地实施例中，还包括数据校验模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，对所述电力计量数据进行帧校验并判断每帧所述电力计量数据的帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符是否均通过帧校验，若否，则重新通过所述北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据；对通过帧校验的所述电力计量数据格式转换，获得为满足所述TCP/IP通讯协议的数据格式的电力计量数据，再执行对所述电力计量数据存在数据库中的步骤。

在本申请一种可选地实施例中，所述数据发送模块用于在将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站之后，判断所述电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向所述计量主站上传。

在本申请一种可选地实施例中，还包括链路链接模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之前，通过TCP/IP通讯协议向所述计量主站发送链路链接请求，若接收到所述计量主站的应答，则链路链接成功。

本申请还提供一种北斗短报文通讯的电力数据采集系统，包括前置服务器、存储器、计量终端、北斗通讯终端、计量主站；

其中，所述计量终端和所述北斗通讯终端相连接，所述计量终端用于采集电网中的电力计量数据，并通过所述北斗通讯终端将所述电力计量数据上传至所述前置服务器；

所述前置服务器和所述存储器相连接，并和所述计量主站之间通讯连接，用于将所述电力计量数据存储在所述存储器中，当接收到所述计量主站发送的数据访问请求，则在所述存储器中查找对应的电力计量数据，并将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

在本申请一种可选地实施例中，所述北斗通讯终端内置于所述计量终端内。

本发明所提供的北斗短报文通讯的电力数据采集方法，包括：实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；对电力计量数据存在数据库中；当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在数据库中查找对应的电力计量数据；将电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

本申请中采用北斗短报文通讯技术实现计量终端对电力计量数据的上传，在一定程度上避免了基站无法铺设导致数据无法上传的问题。进一步地考虑到北斗短报文通讯传输数据的带宽较窄，传输数据速度偏慢，为此还在计量主站和计量终端之间传输数据时，是通过转输实现的，先实时的通过北斗短报文通讯先将电力计量数据采集并存储，在计量主站需要访问获取电力计量数据时，可以通过TCP/IP通讯协议这种更快速的通讯方式立即将电力计量数据转输上传至计量主站，避免计量主站等待较长时间，造成通讯通道阻塞。由此可见，本申请能够在保证对电力计量数据传输的覆盖面的基础上，保证数据传输效率，有利于电力计量数据自动化上传的广泛应用。

本申请还提供了一种北斗短报文通讯的电力数据采集装置和系统，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的北斗短报文通讯的电力数据采集方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的北斗短报文通讯的电力数据采集装置的结构框图。

具体实施方式

北斗卫星，也被称为北斗卫星导航系统，是我国自主研发的全球卫星导航系统。它一个综合卫星导航系统，不仅具有GPS系统通用的定位、导航、授时等基本“时、空”功能，还具有短报文无线数据通信的特殊功能(“量”的功能)，这也是北斗系统区别于全球其他卫星导航系统的一个重要特征。因此，可以说北斗系统是一个支持卫星导航定位和卫星通信的综合系统，它可以为各个行业提供“时、空、量”的业务服务。

利用北斗卫星实现通讯传输的北斗短报文通讯，能够很好的解决现有的4G公网覆盖面受限的问题，但利用北斗短报文通讯传输电力计量数据也存在其局限性。相对于4G公网的高带宽可实现即时上传数据而言，北斗短报文通讯的带宽更窄，上传数据耗时更长，容易造成通道堵塞的问题。

为此，本申请中提供了一种能够解决电力计量数据传输网络覆盖面的问题的基础上，避免了北斗短报文通讯造成链路阻塞的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的北斗短报文通讯的电力数据采集方法的流程示意图，该电力数据采集方法可以包括：

S11：实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据。

S12：将电力计量数据存在数据库中。

S13：当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在数据库中查找对应的电力计量数据。

S14：将电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至计量主站。

需要说明的是，相对于现有技术中计量终端和计量主站之间直接进行通讯进而进行电力计量数据的通讯传输而言。本申请中在计量终端和计量主站之间增加了一个中间设备，该中间设备为计量主站的前置服务器。本实施例中北斗短报文通讯的电力数据采集方法的流程即为前置服务器实现计量终端和计量主站之间传输电力计量数据的过程。

本实施例中的前置服务器和计量主站之间在空间物理距离上更近，且和前置服务器和计量主站所在区域是4G公网能够良好覆盖的区域。也即是说前置服务器和计量主站之间可以通过高宽带的通讯通道传输数据。

在实现计量终端和计量主站之间的电力计量数据传输过程中，传统利用4G公网传输时，计量主站向计量终端直接发出数据访问，计量终端将对应的数据上传至计量主站。和传统传输数据不同的时，本实施例中的前置服务器并不仅仅只在计量主站需要访问获取电力计量数据时，才向计量终端采集数据。而是通过北斗短报文通讯实时的从计量终端不断采集电力计量数据，并将采集到的数据进行存储，在计量主站需要访问数据时，前置服务器即可立即将计量主站需要访问获取的电力计量数据通过高宽带的TCP/IP通讯协议上传至计量主站，无需计量主站因为北斗短报文通讯传输数据带宽较窄而等待较长时间，进而避免了计量主站通讯链路阻塞的问题。

当然，因为计量终端和计量主站之间需要新增加一个中间设备，也即是前置服务器，该前置服务器要预先和计量主站之间建立一个通讯连接，因此，在进行电力计量数据的传输之前，前置服务器可以先发送一个链路链接请求至计量主站，计量主站确认该前置服务器可以作为相互连通的设备，则向前置服务器发送一个应答信号，前置服务器接收到该应答信号，则说明链路链接成功。

进一步地，尽管前置服务器和计量主站之间的传输链路在正常情况下是高效而稳定的，但实际在使用过程中也不排除会出现电力计量数据传输失败的问题。

为此，在本申请的可选地实施例中，在接收到计量主站发送的数据访问请求，向计量主站发送对应的电力计量数据之后，还可以包括：

判断电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向计量主站上传。

综上所述，本申请中在利用北斗短报文通讯传输电力计量数据时，通过计量终端和计量主端的中间设备对电力计量数据的暂存以及转输，实现了计量终端和计量主端之间北斗短报文通讯和TCP/IP通讯协议的配合通讯，从而解决计量终端和计量主端之间因网络覆盖受限导致的无法传输数据的基础上，避免了北斗短报文通讯的窄宽带造成的链路阻塞的问题。保证了电力计量数据的良好传输性能，有利于电力计量数据的高性能传输。

基于上述任意实施例，考虑到在采集接收计量终端发送的电力计量数据过程中，并不能完全保证该电力计量数据的准确性，为此，在本申请的一种可选地实施例中，在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，还包括：

对电力计量数据进行帧校验；

在对每帧电力计量数据进行帧校验时，根据北斗短报文通讯传输数据的规约传输的电力计量数据中，对每帧电力计量数据主要是对帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符等信息进行校验。具体可以如下：

1)对于固定报文头中的开头和结束所固定的字符、以及规约标识位均是特定的；

2)固定短报文的长度也是固定的；

3)每帧接收的电力计量数据的字符数为用户数据长度L1+8；

4)帧校验和(cs)也即是校验码，也存在固定校验码；

5)结束字符同样是固定不变的；

当上述任意一项校验不通过时，则说明该帧电力计量数据校验不通过。则需要重新通过北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据。

由此，本实施例中在采集到电力计量数据之后，通过帧校验保证电力计量数据的完整性和准确性，避免因传输过程引起的数据错误，保证了计量主站获取到的电力计量数据的可靠性。

进一步地，如前所述，本申请中计量终端和计量主站之间是通过两种不同的通讯方式实现电力计量数据的传输的，而不同的通讯方式所能够传输数据的格式不同，为此，在电力计量数据通过帧校验之后，还可以进一步地将该电力计量数据的格式由满足北斗短报文通讯的数据格式转换为满足TCP/IP通讯协议的数据格式，再将进行格式转换之后的电力计量数据存在数据库中，进而使得后续过程中只需要直接对电力计量数据上传至计量主站，无需再进行数据格式的转换。

下面对本发明实施例提供的北斗短报文通讯的电力数据采集装置进行介绍，下文描述的北斗短报文通讯的电力数据采集装置与上文描述的北斗短报文通讯的电力数据采集方法可相互对应参照。

图2为本发明实施例提供的北斗短报文通讯的电力数据采集装置的结构框图，参照图2的北斗短报文通讯的电力数据采集装置可以包括：

数据采集模块100，用于实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；

数据存储模块200，用于将所述电力计量数据存在数据库中；

数据查找模块300，用于当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在所述数据库中查找对应的电力计量数据；

数据发送模块400，用于将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

在本申请的一种可选的实施例中，还包括数据校验模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，对所述电力计量数据进行帧校验并判断每帧所述电力计量数据的帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符是否均通过帧校验，若否，则重新通过所述北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据；对通过帧校验的所述电力计量数据格式转换，获得为满足所述TCP/IP通讯协议的数据格式的电力计量数据，再执行对所述电力计量数据存在数据库中的步骤。

在本申请的一种可选的实施例中，所述数据发送模块400用于在将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站之后，判断所述电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向所述计量主站上传。

在本申请的一种可选地的实施例中，还包括链路链接模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之前，通过TCP/IP通讯协议向所述计量主站发送链路链接请求，若接收到所述计量主站的应答，则链路链接成功。

本实施例的北斗短报文通讯的电力数据采集装置用于实现前述的北斗短报文通讯的电力数据采集方法，因此北斗短报文通讯的电力数据采集装置中的具体实施方式可见前文中的北斗短报文通讯的电力数据采集方法的实施例部分，在此不再赘述。

本申请还提供了一种北斗短报文通讯的电力数据采集系统的实施例，该系统可以包括：

前置服务器、存储器、计量终端、北斗通讯终端、计量主站；

其中，所述计量终端和所述北斗通讯终端相连接，所述计量终端用于采集电网中的电力计量数据，并通过所述北斗通讯终端将所述电力计量数据上传至所述前置服务器；

所述前置服务器和所述存储器相连接，并和所述计量主站之间通讯连接，用于将所述电力计量数据存储在所述存储器中，当接收到所述计量主站发送的数据访问请求，则在所述存储器中查找对应的电力计量数据，并将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

可选地，该北斗通讯终端可以内置于计量终端内。该存储器也可以是内置于前置服务器中的存储器。

本申请中的北斗短报文通讯的电力数据采集系统中，在计量终端和计量主站之间设置前置服务器，通过前置服务器实现计量终端和计量主站之间的数据传输，在解决4G公网覆盖受限的基础上，避免了因北斗短报文通讯传输数据带宽较窄而引起的链路阻塞的问题，保证了电力计量数据传输的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种北斗短报文通讯的电力数据采集方法，其特征在于，包括：

实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；

将所述电力计量数据存在数据库中；

当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在所述数据库中查找对应的电力计量数据；

将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

2.如权利要求1所述的北斗短报文通讯的电力数据采集方法，其特征在于，在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，还包括：

对所述电力计量数据进行帧校验并判断每帧所述电力计量数据的帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符是否均通过帧校验，若否，则重新通过所述北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据；

对通过帧校验的所述电力计量数据格式转换，获得为满足所述TCP/IP通讯协议的数据格式的电力计量数据，再执行对所述电力计量数据存在数据库中的步骤。

3.如权利要求1所述的北斗短报文通讯的电力数据采集方法，其特征在于，在将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站之后，还包括：

判断所述电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向所述计量主站上传。

4.如权利要求1所述的北斗短报文通讯的电力数据采集方法，其特征在于，在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之前，还包括：

通过TCP/IP通讯协议向所述计量主站发送链路链接请求，若接收到所述计量主站的应答，则链路链接成功。

5.一种北斗短报文通讯的电力数据采集装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据；

数据存储模块，用于将所述电力计量数据存在数据库中；

数据查找模块，用于当接收到计量主站发送的数据访问请求，则在所述数据库中查找对应的电力计量数据；

数据发送模块，用于将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

6.如权利要求5所述的北斗短报文通讯的电力数据采集装置，其特征在于，还包括数据校验模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之后，对所述电力计量数据进行帧校验并判断每帧所述电力计量数据的帧首尾字符、规约标识位、帧固定长度、校验每帧字符数长度、帧校验和以及校验结束字符是否均通过帧校验，若否，则重新通过所述北斗短报文通讯采集未通过帧校验的电力计量数据；对通过帧校验的所述电力计量数据格式转换，获得为满足所述TCP/IP通讯协议的数据格式的电力计量数据，再执行对所述电力计量数据存在数据库中的步骤。

7.如权利要求5所述的北斗短报文通讯的电力数据采集装置，其特征在于，所述数据发送模块用于在将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站之后，判断所述电力计量数据中是否存在上传失败的电力计量数据，若是，则将上传失败的电力计量数据重新向所述计量主站上传。

8.如权利要求5所述的北斗短报文通讯的电力数据采集装置，其特征在于，还包括链路链接模块，用于在实时采集计量终端通过北斗短报文通讯发送的电力计量数据之前，通过TCP/IP通讯协议向所述计量主站发送链路链接请求，若接收到所述计量主站的应答，则链路链接成功。

9.一种北斗短报文通讯的电力数据采集系统，其特征在于，包括前置服务器、存储器、计量终端、北斗通讯终端、计量主站；

其中，所述计量终端和所述北斗通讯终端相连接，所述计量终端用于采集电网中的电力计量数据，并通过所述北斗通讯终端将所述电力计量数据上传至所述前置服务器；

所述前置服务器和所述存储器相连接，并和所述计量主站之间通讯连接，用于将所述电力计量数据存储在所述存储器中，当接收到所述计量主站发送的数据访问请求，则在所述存储器中查找对应的电力计量数据，并将所述电力计量数据通过TCP/IP通讯协议传输至所述计量主站。

10.如权利要求9所述的北斗短报文通讯的电力数据采集系统，其特征在于，所述北斗通讯终端内置于所述计量终端内。

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