CN113709595A - 基于dlms协议的集中器远程抄表数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，主要应用于集中器对远程抄表的数据采集。本发明的技术方案：电能表设置备份区，用于存储多帧传输过程中某一抄读请求命令和对应的应答数据；所述方法包括：S101、电能表接收集中器下发的数据抄读请求命令后，判断该命令是否为多帧请求命令，若是，执行步骤S103；S103、电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令比对，若两者一致，以备份区存储的应答数据进行应答，若两者不一致，执行步骤S105；S105、电能表根据接收到的抄读请求命令进行应答，将下一帧的帧序号包含在应答数据中，并将接收到的抄读请求命令和对应的应答数据更新至备份区。

Description

基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法
技术领域
本发明涉及集中器对远程抄表的数据采集提升解决的过程，尤其是一种基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法。
背景技术
AMI解决方案中，集中器和电能表是最主要的应用功能设备。集中器抄表过程大多数通过载波或者RF通讯方式抄读电能表数据，电能表定期冻结负荷曲线数据及结算数据，并且支持区间数据检索读取；为了保证抄读效率，集中器多采用周期区间方式选择读取电能表数据，通过DLMS(Device Language Message Specification，设备语言消息规范)通讯标准的GET请求服务进行读取，GET请求服务中数据超过APDU(Application Protocol DataUnit，应用协议数据单元)协商的帧传输的大小时，服务器会将数据分帧进行传输，并且将分帧数据及下一帧的帧序号包含在应答数据中进行应答，客户端(集中器)按照服务器(电能表)应答的帧序号进行请求，服务器接收到客户端的新的请求后，判断传输数据的帧序号是否匹配，如若匹配进，行传输依次循环，如若不匹配，则返回错误应答结束通讯服务。
随着AMI解决方案的深化应用，电力公司对智能电能表的数据需求越来越多，载波或者RF的抄表速度制约着大数据采集的提升，当集中器管理的电能表数量较多时，电能表通过应用层分帧数据块传输，载波或者RF通讯网络临时受到干扰，会导致以下两种问题：
1、电能表无法收到集中器下发的命令，此时，集中器需要通过重发命令(重发命令和请求发送的命令一致)，进行尝试通讯，电表收到命令后进行应答并且将数据分帧并且管理帧序号(单调递增)，即下一次客户端请求的时候应请求此帧序号的数据块；
2、电能表数据应答过程受到干扰导致应答失败，集中器端等待超时则进行尝试重发，当重发的数据到达电能表端时，电能表所记录的帧序号与自身记录的帧序号不一致(即客户端的帧序号不等于服务器的帧序号，集中器请求的帧序号还是电能表上一次的帧序号，电能表当前的帧序号时在上次请求的帧序号基础上递增1)，服务器触发异常报错，客户端收到异常应答后无法将已有的数据进行解析(只传输了部分数据，数据不完整不能处理，只能丢弃)，导致数据请求失败，严重浪费通讯资源；当电能表数据较多，通讯不稳定时，频繁丢弃数据，很难保证所有电能表的数据采集需求，导致集中器抄读失败，严重的影响通讯效率，如果采用人工本地抄读，数量多并且分散，会带来巨大的运维成本与经济压力，当电能表结算数据项较多时，无法获取结算数据，则严重影响线损分析及计费等，可能给客户及用户及供电公司带来巨大的损失。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，有效提升数据传输成功率。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，该方法应用于电能表；所述电能表设置备份区，用于存储多帧传输过程中某一抄读请求命令和对应的应答数据，电能表上电时，该备份区初始化清零；
所述方法包括：
S101、电能表接收到集中器下发的数据抄读请求命令后，判断该命令是否为多帧请求命令，若是，执行步骤S103；若否，初始化备份区，进行清零处理；
S103、电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令进行比对，若两者一致，则以备份区存储的应答数据进行应答，若两者不一致，执行步骤S105；备份区初始化清零后，电能表接收到的抄读请求命令(该命令为多帧请求命令，且为该多帧请求命令中的第一帧请求命令)必然与备份区存储的抄读请求命令(此时备份区存储的抄读请求命令为空)不同，则直接执行步骤S105；
S105、电能表根据接收到的抄读请求命令进行应答，并将下一帧的帧序号包含在应答数据中，并将接收到的抄读请求命令和对应的应答数据更新至备份区。
优选的，电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令进行比对，具体为：
电能表将接收到的抄读请求命令进行MD5加密运算得到MD5值，将该MD5值与电能表备份区存储的抄读请求命令的MD5值进行比对，保证数据的安全性。
本发明的有益效果在于：
1、利用本发明数据传输方法，当通讯网络出现间歇性的通讯故障，集中器通过重发请求，电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令进行比对，若两者一致，则以备份区存储的应答数据进行应答并且退出处理，不影响电能表自身多帧传输过程记录的帧序号管理处理，集中器通过重发将数据进行成功读取，集中器获取到数据块的所有传输数据则进行处理、解析、存储，完成抄读数据任务，从而有效解决通讯不稳定而导致数据抄读失败的问题，有效避免GET服务多帧通讯传输过程由于某帧传输失败而导致数据全部丢弃的问题，大大提升数据传输成功率和现场数据抄读效率。
2、通过类似的处理模型，可以灵活扩展到DLMS通讯协议中的SET或ACTION服务的多帧通讯处理流程中，快速显著提升通讯过程中数据重传而导致通讯服务异常，提升整体方案应用效果。
附图说明
图1为本发明集中器抄表处理流程图。
图2为本发明电能表处理流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明主要应用于电力系统AMI解决方案，AMI解决方案中有系统主站、集中器、电能表组成，系统主站和集中器通过GPRS通讯方式进行双向通讯，集中器和电能表通过电力线载波或者RF进行双向通讯，电能表和集中器按照变压器的台区归属安装在现场，系统主站将电能表的地址信息下发给集中器，集中器按照管理的电能表清单信息进行周期的曲线数据及结算数据任务抄表。
本发明在电能表通讯服务中增加一个数据发送服务备份区，该备份区仅备份多帧传输过程的报文数据请求(集中器下发的抄读请求命令，为了提高数据安全性，本实施例对于该报文数据请求进行MD5加密运算得到MD5值)和对应的应答数据；此备份区存放上一次抄读请求命令的MD5值和对应的应答数据，电能表上电的时候，该备份区初始化清零。
电能表接收到集中器下发的抄读请求命令后，判断该抄读请求命令是否属于多帧请求服务数据命令，如果是来自客户端(集中器)的多帧请求命令，电能表将集中器下发的抄读请求命令的数据进行MD5加密运算得到MD5值，并与数据发送服务备份区存储的MD5值进行比对，如果两者一致，则直接以备份区存储的应答数据进行应答，并且备份区数据不进行更新处理，然后退出程序处理，此时集中器收到期望的电能表数据命令；如果两者MD5值不一致，说明是新的多帧命令请求，电能表处理新的多帧命令请求(电能表根据接收到的抄读请求命令进行应答，并将下一帧的帧序号包含在应答数据中)，并将接收到的抄读请求命令的MD5值和对应的应答数据更新至备份区，为下次客户端请求重发提供数据报文处理。如果电能表判断集中器下发的抄读请求命令不属于多帧请求服务数据命令时，则初始化数据发送服务备份区(清除之前存储的MD5值及应答数据缓存)。
具体的，如图1、图2所示，一种基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，该方法应用于电能表；所述电能表设置备份区，用于存储多帧传输过程中某一抄读请求命令和对应的应答数据，电能表上电时，该备份区初始化清零；
所述方法包括：
S101、电能表接收到集中器下发的数据抄读请求命令后，判断该命令是否为多帧请求命令，若是，执行步骤S103；若否，初始化备份区进行清零，并再次执行步骤S101；
S103、电能表将接收到的抄读请求命令进行MD5加密运算得到MD5值，将该MD5值与电能表备份区存储的抄读请求命令的MD5值进行比对，若两者一致，则以备份区存储的应答数据进行应答，若两者不一致，执行步骤S105；备份区初始化清零后，电能表接收到的抄读请求命令(该命令为多帧请求命令，且为该多帧请求命令中的第一帧请求命令)必然与备份区存储的抄读请求命令(此时备份区存储的抄读请求命令为空)不同，则直接执行步骤S105；
S105、电能表根据接收到的抄读请求命令进行应答，并将下一帧的帧序号包含在应答数据中，并将接收到的抄读请求命令和对应的应答数据更新至备份区，并返回步骤S101。
本实施例中，所述数据发送服务备份区内存储的数据定义如下：
序号 数据内容 字节数
1 客户端抄读请求命令MD5值 16
2 应答报文备份 512
在实际应用中，集中器的设计原则：集中器通过DLMS协议周期读取电能表曲线数据及结算数据，并且电能表数据应答传输过程为数据块多帧传输，当集中器抄读数据无应答时，则进行重发尝试，最大重发次数一般可设置(默认5次)，如果多次失败，则尝试读取其他表计数据，当获取到电能表所有数据块的读取的整体数据后则进行数据处理、解析、存储。
电能表的设计原则：电能表支持DLMS协议GET的数据块多帧通讯处理，支持曲线冻结和结算数据存储，支持数据发送服务备份区，当客户端(集中器)请求区间数据读取时，电能表根据数据块传输大小分帧处理逻辑进行分帧，并且电能表处于分帧服务时，更新数据发送服务备份的MD5值及保存应答数据报文；当处于多帧服务过程中，通过比较客户端多帧请求的MD5值与备份区存储的MD5值是否一致，一致，则以备份区存储的应答数据进行应答；不一致，则根据接收到的抄读请求命令进行应答，并将下一帧的帧序号包含在应答数据中)，并将接收到的抄读请求命令的MD5值和对应的应答数据更新至备份区，为下次客户端请求重发提供数据报文处理。
现场实施：现场安装设备时需要进行档案信息匹配，用户电能表地址和集中器中管理的电能表地址一致，电能表中的负荷曲线和计算捕获配置正确，确保通讯正常。

Claims (2)

1.一种基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，其特征在于：该方法应用于电能表；所述电能表设置备份区，用于存储多帧传输过程中某一抄读请求命令和对应的应答数据，电能表上电时，该备份区初始化清零；
所述方法包括：
S101、电能表接收到集中器下发的数据抄读请求命令后，判断该命令是否为多帧请求命令，若是，执行步骤S103；若否，初始化备份区；
S103、电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令进行比对，若两者一致，则以备份区存储的应答数据进行应答，若两者不一致，执行步骤S105；
S105、电能表根据接收到的抄读请求命令进行应答，并将下一帧的帧序号包含在应答数据中，并将接收到的抄读请求命令和对应的应答数据更新至备份区。
2.根据权利要求1所述的基于DLMS协议的集中器远程抄表数据传输方法，其特征在于，电能表将接收到的抄读请求命令与其备份区存储的抄读请求命令进行比对，具体为：
电能表将接收到的抄读请求命令进行MD5加密运算得到MD5值，将该MD5值与电能表备份区存储的抄读请求命令的MD5值进行比对。
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