CN112672418B - 一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，包括步骤：在主站数据库中录入各厂家电表的出厂档案信息；智能电表上电，该电表的通信模块获取智能电表的通信地址，判断自身是否曾经入网，如果曾经入网则注册到上次入网成功的集中器，否则择优选择其他网络，注册到对应的集中器上；入网成功后，集中器将该智能电表的入网注册信息即逻辑设备名称和通信地址发送给电力系统的主站，再由主站下发数据库中的电表档案信息到集中器。本发明采用将白名单、黑名单和灰名单管理机制相结合的档案管理机制确保主站系统和集中器以及路由模块档案同步；采用自下而上的全自动注册方式，简化系统，实现终端电表实时在线率大于99.9％。

Description

一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法

技术领域

本发明属于智能电网通信领域，具体涉及一种电表和电力系统主站之间通过载波集中器自注册的方法。

背景技术

随着智能电网的蓬勃发展，集中器作为电力信息采集系统的中心管理设备和控制设备，已广泛在智能电网中部署使用，它起到了电力系统主站与智能电表衔接的作用。为了满足用户越来越高的服务要求，电力信息采集系统的规模随之越来越大，集中器抄表系统应用越来越广泛，系统维护，资产管理，档案管理的工作量越来越大，系统维护的成本尤其是人力成本越来越高，因此需要更加智能的无线电表档案收集管理方法。

电力系统主站与集中器间档案管理和同步方案，目前采用由电表安装工人获取电表安装信息，做成固定格式的表格，人工导入到主站系统，然后由主站下发给集中器。

按照目前的档案管理模式，需要消耗大量人力采集信息，录入信息，且人工录入无疑会增加信息出错的概率，最终将导致错误率高，数据不完整等问题，增加现场排查工作量。

发明内容

本发明的目的是针对主站与集中器间档案管理及同步问题，提出一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，减少人力资源，有效提高抄表成功率。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，包括步骤：

S1、在主站数据库中录入各厂家电表的出厂档案信息；

S2、智能电表上电，该电表的通信模块获取智能电表的通信地址，判断自身是否曾经入网，如果曾经入网则注册到上次入网成功的集中器，否则择优选择其他网络，注册到对应的集中器上；

S3、入网成功后，集中器将该智能电表的入网注册信息即逻辑设备名称和通信地址发送给电力系统的主站HES，再由主站下发数据库中的电表档案信息到集中器，实现一次完整的闭环注册流程。

进一步地，所述的入网注册信息包括智能电表的通信地址、电表类型和通信类型。

进一步地，S3中智能电表入网成功后，通信模块监听周边其他网络信道质量，如有更优的网络则会断开当前网络，向最优网络发起注册申请。

进一步地，S3中，当主站接收到任一电表的入网注册信息，且该电表的入网注册信息在其他集中器的网络中，则删除该智能电表在之前集中器的信息，更新档案给原集中器和之后入网的集中器。

进一步地，集中器设置有网络规模上限，在未达到网络规模的情况下允许网络节点注册入网。

进一步地，出厂档案信息包括秘钥、安装和系统信息。

进一步地，集中器的路由模块内设置有黑名单、白名单和灰名单；智能电表的通信模块向集中器注册入网时，路由模块识别该通信模块的路由级别和信号强度；当不符合预设条件时，将该智能电表加入灰名单，否则，将该智能电表的注册信息上传至主站，如果上行通信异常，则将该智能电表加入灰名单，如果注册成功，则接收主站下发的数据库中的电表档案信息，将该智能电表加入白名单。

进一步地，集中器的路由模块内还设置有黑名单；主站设定抄表成功率阈值，主站筛选连续72小时内采集成功率低于设定阈值的智能电表，并将此对应的智能电表档案从集中器中删除，让智能电表重新注册入网，并将该智能电表信息下方给集中器，更新在黑名单中。

进一步地，路由模块识别通信模块的路由级别和信号强度不符合预设条件时，在一定时间内持续监测，如果符合条件，则上报给主站，如果持续不符合，则踢除。

本发明的有益效果：

本发明的高效的电表和HES之间通过载波集中器自注册的方法，采用自下而上的全自动注册方式，根据节点智能、路由智能、主站智能工作的优先级顺序，尽量减少后续步骤的人工参与程度，简化并最大限度的解耦系统，实现终端电表实时在线率大于99.9％。

本发明中，电表端通信模块具有网络信道质量评估功能，在模块自身已入网的情况下，还可以自动监听周边网络信道质量并和所在网络进行评估对比，如发现比自身网络更优则主动离网并向最优的网络重新发起注册申请，做到了真正的智能。

本发明中，在档案管理方面，除了采用传统的黑白名单管理机制，新引进了灰名单管理机制；为了避免现场环境游离节点太多阻塞信道，集中器增加入网审核机制，让一定范围内游离的节点尽量先入网，然后通过试探抄读等方式，确定通信较好的上报给主站，通信不好的维持一段时间后踢除，减小网络上频繁的离网入网报文占用信道。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1本发明中智能电表的节点模块注册流程图。

图2为本发明中集中器的管理流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

本发明提供一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，包括步骤：

S1、在主站数据库中录入各厂家电表的出厂档案信息；

S2、智能电表上电，该电表的通信模块获取智能电表的通信地址，判断自身是否曾经入网，如果曾经入网则注册到上次入网成功的集中器，否则择优选择其他网络，注册到对应的集中器上；

S3、入网成功后，集中器将该智能电表的入网注册信息即逻辑设备名称和通信地址发送给电力系统的主站HES，再由主站下发数据库中的电表档案信息到集中器，实现一次完整的闭环注册流程。

在本实施例中，采用自下而上的全自动注册方式，根据节点智能、路由智能、主站智能工作的优先级顺序，尽量减少后续步骤的人工参与程度，简化并最大限度的解耦系统，实现终端电表实时在线率大于99.9％。

该方案中电表端通信模块具有网络信道质量评估功能，在模块自身已入网的情况下，还可以自动监听周边网络信道质量并和所在网络进行评估对比，如发现比自身网络更优则主动离网并向最优的网络重新发起注册申请，做到了真正的智能。

在档案管理方面，除了采用传统的黑白名单管理机制，新引进了灰名单管理机制。为了避免现场环境游离节点太多阻塞信道，集中器增加入网审核机制，让一定范围内游离的节点尽量先入网，然后通过路由级别和信号强度识别，确定通信较好的上报给主站，通信不好的维持一段时间后踢除，减小网络上频繁的离网入网报文占用信道。但是因为入网门槛提高了，可能有的终端电表能入网但一直无法上报，所以在此定义了灰名单，即所有申请入网但没有经过主站批准注册的节点的列表，也即没有达到“注册及抄通”条件的电表清单列表。灰名单由集中器生成，并在集中器中以先进先出队列的方式维护，同时提供主站获取接口，以便主站获取灰名单信息，并根据注册管理策略调优。

电表自下而上注册到主站后，主站根据安装和系统信息，将秘钥和电表地址等参数下发给集中器，形成白名单的系统，抄表只需要抄读白名单的电表。主站方面新增了网络调优功能，主站会自动筛选连续72小时采集成功率低于设定阈值的电表，并将此电表档案从集中器中删除，让电表重新注册入网。主站远程可以配置黑名单，对于超过管理范围或者信号强度介于临界的节点，添加到黑名单，避免节点频繁跳网。

这样，该系统实现作为从节点的电表快速注册入网，优先选择通信良好的从节点形成白名单网络；建立灰名单减少网络里的游离节点，规避游离节点发入网请求数据对网络的干扰，并通过管理策略调优；同时，借助黑名单实现从节点管理范围和网络稳定性控制。从而缩短整个网络的形成的时间，提高了组网成功率和实时在线率，进而提高了网络稳定性和数据实时通信的成功率。

一种电表和HES之间通过载波集中器自注册的方法，具体包括以下步骤：

1)、主站将各电表厂家提供的电表出厂档案信息录入系统；

2)、智能电表上电后，通信模块向电表获取通信地址，判断自身是否曾经入网，优先注册到上次入网成功的集中器，否则择优选择其他网络；

3)、入网成功后，仍自动监听其他网络信道质量，并做相应的评估，如有更优的网络则会断开当前网络，向最优网络发起注册申请，考虑到实际情况，对申请频率会有限制；

4)、路由模块根据配置的网络规模大小维护一个相对稳定的网络，运行档案内的网络节点注册入网，在未达到网络规模的情况下允许不在档案内的网络节点注册入网；

5)、路由模块收到注册入网的电表信息后，根据标准通信协议接口上报给集中器；

6)、集中器在收到路由模块上报电表后，经过入网审核机制，让一定范围内游离的节点先入网，确定通信较好的上报给主站，通信不好的加入灰名单。灰名单由集中器生成，并在集中器中以先进先出队列的方式维护，并根据注册管理策略调优；

7)、电表自下而上注册到主站后，主站根据安装和系统信息，将秘钥和电表地址等参数下发给集中器，形成白名单的系统，抄表只需要抄读白名单的电表；

8)、主站方面采用网络调优策略，自动筛选连续72小时采集成功率低于设定阈值的电表，并将此电表档案从集中器中删除，让电表重新注册入网；

9)、多次注册入网通信成功率都不达标的或者对于超过管理范围或者信号强度介于临界的节点，添加到黑名单，避免节点频繁跳网。这样借助黑名单实现从节点管理范围和网络稳定性控制，从而缩短整个网络的形成的时间，提高了组网成功率和实时在线率；

10)、至此，网络维持在一个稳定的状态，每台集中器下有相对固定的电表数量，主站和集中器具有相同的档案信息。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于包括步骤：

S1、在主站数据库中录入各厂家电表的出厂档案信息；

S2、智能电表上电，该电表的通信模块获取智能电表的通信地址，判断自身是否曾经入网，如果曾经入网则注册到上次入网成功的集中器，否则择优选择其他网络，注册到对应的集中器上；

S3、入网成功后，集中器将该智能电表的入网注册信息发送给电力系统的主站HES，再由主站下发数据库中的电表档案信息到集中器，实现一次完整的闭环注册流程；

集中器的路由模块内设置有黑名单、白名单和灰名单；智能电表的通信模块向集中器注册入网时，路由模块识别该通信模块的路由级别和信号强度；当不符合预设条件时，将该智能电表加入灰名单，否则，将该智能电表的注册信息上传至主站，如果上行通信异常，则将该智能电表加入灰名单，如果注册成功，则接收主站下发的数据库中的电表档案信息，将该智能电表加入白名单；

集中器的路由模块内还设置有黑名单；主站设定抄表成功率阈值，主站筛选连续 72小时内采集成功率低于设定阈值的智能电表，并将此对应的智能电表档案从集中器中删除，让智能电表重新注册入网，并将该智能电表信息下方给集中器，更新在黑名单中；

路由模块识别通信模块的路由级别和信号强度不符合预设条件时，在一定时间内持续监测，如果符合条件，则上报给主站，如果持续不符合，则踢除。

2.根据权利要求1所述的电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于，所述的入网注册信息包括智能电表的通信地址、电表类型和通信类型。

3.根据权利要求1所述的电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于，S3中智能电表入网成功后，通信模块监听周边其他网络信道质量，如有更优的网络则会断开当前网络，向最优网络发起注册申请。

4.根据权利要求3所述的电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于，S3中，当主站接收到任一电表的入网注册信息，且该电表的入网注册信息在其他集中器的网络中，则删除该智能电表在之前集中器的信息，更新档案给原集中器和之后入网的集中器。

5.根据权利要求1所述的电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于，集中器设置有网络规模上限，在未达到网络规模的情况下允许网络节点注册入网。

6.根据权利要求1所述的电表和主站之间通过载波集中器自注册的方法，其特征在于：出厂档案信息包括秘钥、安装和系统信息。