CN113992243B - 基于hplc的表箱终端和户表跨网络通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，包括：将配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的协议层打通；目标表箱终端不断的向目标户表发送探测包，且不同探测包采用不同的频偏补偿值；目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，向目标表箱终端发送对应的应答包；目标表箱终端接收到目标户表发送的应答包后，以发送相应探测包时的频偏补偿值作为目标表箱终端和目标户表之间的跨网络频偏补偿值；目标表箱终端和/或目标户表基于对应的跨网络频偏补偿值对双方通信的数据包进行相应的频偏补偿以实现跨HPLC网络通信。本发明中的通信方法能够用于表箱终端和户表的跨HPLC网络通信，从而保证表箱终端和户表的通信效果并降低通信成本。

Description

基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法
技术领域
本发明涉及电力载波通信技术领域，具体涉及基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法。
背景技术
高速电力载波（HPLC）技术是指利用电力线作为信息传输媒介进行信息数据传输的一种特殊通信方式。由于高速电力载波技术可以利用现有的电力线路，因此其铺设安装的成本极低。近年来，高速电力载波技术在我国得到了快速发展，已广泛应用于电力系统自动远程抄表、配网自动化、输电网通信等电力信息传输领域。
随着低压电网台区“精细化管理”的需求，在低压电网台区分支、表箱处需额外添加监控设备，实现低压电网台区的分段式监控感知。但在现阶段，这些新添加的监控设备无法进入电力营销部门的用采系统，只能单独组网接入配网监测系统。这样，使得台区末端的户表和表箱终端（表箱监控设备）就运行在不同的HPLC网络里。具体来说，户表运行在采集HPLC网络中，其通过与户表中心节点的通信来实现数据包传输；表箱终端运行在配网HPLC网络中，其通过与表箱中心节点的通信来实现数据包传输。
实际上，表箱终端还需要与户表进行通信（互发数据包），现有的通信方式是在表箱终端和户表之间设置RS485总线（通信线路）进行数据交互。但是，通过通信线路实现通信的方式需要额外的布线，导致安装成本以及维护工作成本增加。为此，申请人想到设计一种表箱终端和户表的跨网络通信方法，以实现表箱终端和户表的数据包传输。然而，一方面，在现有的HPLC协议标准下，协议层是不支持跨网络通信的；另一方面，表箱终端和户表均通过“频偏补偿”的方式与各自中心节点通信，而户表中心节点与表箱中心节点之间可能存在频率偏差，进而导致表箱终端和户表之间的通信受到影响，尤其是在发送尺寸较大的数据包时，受到的影响更为严重。因此，如何设计一种用于表箱终端和户表的跨HPLC网络通信方法是亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种用于表箱终端和户表的跨HPLC网络通信方法，从而保证表箱终端和户表的通信效果并降低通信成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，包括以下步骤：
S1：将配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的协议层打通；
S2：目标表箱终端不断的向目标户表发送探测包，且不同探测包采用不同的频偏补偿值；
S3：目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，向目标表箱终端发送对应的应答包；
S4：目标表箱终端接收到目标户表发送的应答包后，以发送相应探测包时的频偏补偿值作为目标表箱终端和目标户表之间的跨网络频偏补偿值；
S5：目标表箱终端和/或目标户表基于对应的跨网络频偏补偿值对双方通信的数据包进行相应的频偏补偿以实现跨HPLC网络通信。
优选的，所述探测包中包含探测包当前采用的频偏补偿值n；
目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，基于对应的频偏补偿值-n生成应答包，并向目标表箱终端发送应答包；
目标表箱终端成功接收到应答包后，将发送对应探测包时的频偏补偿值n作为跨网络频偏补偿值。
优选的，在配网HPLC网络中，各个表箱终端与表箱中心节点之间设置有对应的配网频偏补偿值，表箱终端通过配网频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与表箱中心节点通信；
在采集HPLC网络中，各个户表与户表中心节点之间设置有对应的采集频偏补偿值，户表通过采集频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与户表中心节点通信。
优选的，目标表箱终端通过逐步逼近的方式发送采用不同频偏补偿值的探测包，以试探出目标表箱终端和目标户表之间的对应频偏补偿值。
优选的，探测包和应答包的尺寸大于或等于400字节。
优选的，当更换采集HPLC网络的模块后，目标表箱终端和目标户表之间需要重新确定跨网络频偏补偿值。
优选的，目标表箱终端同时向目标户表发送多个探测包，各个探测包采用不同的频偏补偿值；
目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包信息的应答包。
优选的，目标表箱终端基于OFDM技术同时向目标户表发送多个探测包。
优选的，目标表箱终端向目标户表发送多个探测包时能够对应生成各个探测包的唯一编号；
目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包的唯一编号信息的应答包。
本发明中的表箱终端和户表跨网络通信方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
在本发明中，通过打通HPLC网络协议的方式，从源头上解决了表箱终端与户表不能跨网络通信的问题；通过表箱终端与户表之间互发数据包进行试探的方式，能够有效探测出表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值，进而基于“频偏补偿”实现表箱终端和户表之间的跨HPLC网络通信，从而能够保证表箱终端和户表的通信效果并降低通信成本。同时，表箱终端和户表之间的HPLC通信是“点对点”的通信方式，这有利于保证表箱终端和户表间的通信效果和信息数据传输准确性。此外，本发明通过“频偏补偿”实现跨HPLC网络通信的同时，并不影响原有配网HPLC网络和采集HPLC网络“频偏补偿”的通信方式，即本发明提供了一种“双频偏补偿”方法，从而能够保证表箱终端与表箱中心节点、户表与户表中心节点以及表箱终端与户表之间的通信效果和信息数据传输准确性。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为实施例中跨网络通信方法的逻辑框图；
图2为实施例中配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的网络结构图；
图3为实施例中目标表箱终端和目标户表之间的通信逻辑示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例：
本实施例中公开了一种基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法。
如图1所示，基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，包括以下步骤：
S1：将配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的协议层打通；
S2：目标表箱终端不断的向目标户表发送探测包，且不同探测包采用不同的频偏补偿值；
S3：目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，向目标表箱终端发送对应的应答包；
S4：目标表箱终端接收到目标户表发送的应答包后，以发送相应探测包时的频偏补偿值作为目标表箱终端和目标户表之间的跨网络频偏补偿值；
S5：目标表箱终端和/或目标户表基于对应的跨网络频偏补偿值对双方通信的数据包进行相应的频偏补偿以实现跨HPLC网络通信。当更换采集HPLC网络的模块后，目标表箱终端和目标户表之间需要重新确定跨网络频偏补偿值。
具体的，配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的网络结构如图2所示。在配网HPLC网络中，各个表箱终端与表箱中心节点之间设置有对应的配网频偏补偿值，表箱终端通过配网频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与表箱中心节点通信；在采集HPLC网络中，各个户表与户表中心节点之间设置有对应的采集频偏补偿值，户表通过采集频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与户表中心节点通信。
在本发明中，通过打通HPLC网络协议的方式，从源头上解决了表箱终端与户表不能跨网络通信的问题；通过表箱终端与户表之间互发数据包进行试探的方式，能够有效探测出表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值，进而基于“频偏补偿”实现表箱终端和户表之间的跨HPLC网络通信，从而能够保证表箱终端和户表的通信效果并降低通信成本。同时，表箱终端和户表之间的HPLC通信是“点对点”的通信方式，这有利于保证表箱终端和户表间的信息数据传输准确性。此外，本发明通过“频偏补偿”实现跨HPLC网络通信的同时，并不影响原有配网HPLC网络和采集HPLC网络“频偏补偿”的通信方式，即本发明提供了一种“双频偏补偿”方法，从而能够保证表箱终端与表箱中心节点、户表与户表中心节点以及表箱终端与户表之间的通信效果和信息数据传输准确性。
具体实施过程中，探测包中包含探测包当前采用的频偏补偿值n；
目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，基于对应的频偏补偿值-n生成应答包，并向目标表箱终端发送应答包；目标表箱终端成功接收到应答包后，将发送对应探测包时的频偏补偿值n作为跨网络频偏补偿值。
具体的，目标表箱终端通过逐步逼近的方式发送采用不同频偏补偿值的探测包，以试探出目标表箱终端和目标户表之间的对应频偏补偿值。
结合图3所示：目标表箱终端发送的探测包从0开始，逐步以1、-1、2、-2……n为频偏补偿值，并且以n * step_fix（n=0、1、-1、2、-2……）的形式存储于探测包中；目标户表如果能收到探测包，则以相反的频偏补偿值- n生成应答包发送给目标表箱终端，并将频偏补偿值- n以- n * step_fix的形式存储在应答包中；若目标表箱终端成功接收到应答包，意味者双方频偏同步完成，此时以频偏补偿值n并作为跨网络频偏补偿值。
在本发明中，通过逐步逼近的方式能够有效且准确的探测出表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值，进而能够有效的实现表箱终端和户表之间的跨HPLC网络通信。同时，探测包和应答包中包含频偏补偿值数据，这有利于更好的确定表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值。
具体实施过程中，探测包和应答包的尺寸大于或等于400字节。
由于尺寸越大的数据包对通信时的频率偏差越“敏感”，因此，本发明中探测包和应答包的尺寸至少为400字节，目的是更准确的探测得到表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值。
具体实施过程中，目标表箱终端同时向目标户表发送多个探测包，各个探测包采用不同的频偏补偿值；目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包信息的应答包。
具体的，目标表箱终端基于OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用）技术同时向目标户表发送多个探测包。目标表箱终端向目标户表发送多个探测包时能够对应生成各个探测包的唯一编号；目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包的唯一编号信息的应答包。
在本发明中，目标表箱终端通过同时发送多个探测包的方式，提升了实现表箱终端和户表之间跨HPLC网络通信的效率，即能够保证表箱终端和户表间的通信效率。同时，通过生成和反馈唯一编号的方式，能够有效区分采用不同频偏补偿值的探测包，进而能够准确的探测出表箱终端和户表之间的跨网络频偏补偿值，从而能够更好的兼顾箱终端和户表间的通信效率和信息数据传输准确性。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。同时，实施例中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。最后，本发明要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将配网HPLC网络和采集HPLC网络之间的协议层打通；
S2：目标表箱终端不断的向目标户表发送探测包，且不同探测包采用不同的频偏补偿值；
S3：目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，向目标表箱终端发送对应的应答包；
S4：目标表箱终端接收到目标户表发送的应答包后，以发送相应探测包时的频偏补偿值作为目标表箱终端和目标户表之间的跨网络频偏补偿值；
S5：目标表箱终端和/或目标户表基于对应的跨网络频偏补偿值对双方通信的数据包进行相应的频偏补偿以实现跨HPLC网络通信；
在配网HPLC网络中，各个表箱终端与表箱中心节点之间设置有对应的配网频偏补偿值，表箱终端通过配网频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与表箱中心节点通信；在采集HPLC网络中，各个户表与户表中心节点之间设置有对应的采集频偏补偿值，户表通过采集频偏补偿值对通信的数据包进行相应的频偏补偿以与户表中心节点通信；
通过频偏补偿实现跨HPLC网络通信的同时，不影响原有配网HPLC网络和采集HPLC网络频偏补偿的通信方式，即同时实现表箱终端与表箱中心节点、户表与户表中心节点以及表箱终端与户表之间的通信；
其中：
目标表箱终端同时向目标户表发送多个探测包，各个探测包采用不同的频偏补偿值；
目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包信息的应答包；
目标表箱终端向目标户表发送多个探测包时能够对应生成各个探测包的唯一编号；
目标户表接收到目标表箱终端的对应探测包时，向目标表箱终端发送包含对应探测包的唯一编号信息的应答包；
目标表箱终端通过逐步逼近的方式发送采用不同频偏补偿值的探测包，以试探出目标表箱终端和目标户表之间的对应频偏补偿值。
2.如权利要求1所述的基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，其特征在于：所述探测包中包含探测包当前采用的频偏补偿值n；
目标户表接收到目标表箱终端的探测包时，基于对应的频偏补偿值-n生成应答包，并向目标表箱终端发送应答包；
目标表箱终端成功接收到应答包后，将发送对应探测包时的频偏补偿值n作为跨网络频偏补偿值。
3.如权利要求1所述的基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，其特征在于：探测包和应答包的尺寸大于或等于400字节。
4.如权利要求1所述的基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，其特征在于：当更换采集HPLC网络的模块后，目标表箱终端和目标户表之间需要重新确定跨网络频偏补偿值。
5.如权利要求1所述的基于HPLC的表箱终端和户表跨网络通信方法，其特征在于：目标表箱终端基于OFDM技术同时向目标户表发送多个探测包。
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