CN114845184A - 基于互联互通宽带载波的通信拓展方法 - Google Patents

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刘应华
潘荣勇
沙舟
王超
黄德彪
杨聪珍
姜波
李明韬
岑远洪
孙祖恩
牟筠
陶荣福
余凯
谢武超
罗诗迪
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Abstract

本发明公开了基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，包括如下步骤：S1：选定台区；S2：现场改造，采取逐步改造的方式，改造期间实现两种通信方式并存；S3：混合抄表。本发明把集中器的485通道数据，调制成互联互通宽带载波信道数据，与互联互通宽带载波方案电能表进行通信，解决原设备集抄方案单一问题，单台区不同通信技术协议不兼容问题，保证采集成功率，避免需要安装两台集中器或者更换电能表通信模块的改造成本，便于营销资产管理。

Description

基于互联互通宽带载波的通信拓展方法
技术领域
本发明涉及基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，属于电力通信技术领域。
背景技术
目前贵州地区的电网的低压台区的集中器与电能表之间存在非互联互通宽带载波、互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率等多种通信方式，而同一个集中器与电能表之间只能采用一种通信方式，不同的通信方式之间不能互通。
非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率等多种通信方式中，需要同时在集中器与电能表中安装对应的非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率等通信模块来进行通信。
为了满足迎峰度夏的需求所做的负荷切割，老旧小区“三线”整治所做的线路改造，会造成台区户表档案变化，出现不同通信方式电能表混装的情况，使得计量自动化终端通过原有的集中器无法全部采集和上报电能表数据而无法实现全部远程抄表，远程费控命令执行率低下且执行时间严重滞后，电能表的档案无法实现自动管理，基层员工运维压力增大，不便于电网营销资产的管理。
现有的解决方式有如下三种：一是根据通信方式的种类不同加装多台集中器实现完全抄表；二是全部更换用户表计通信模块使之与台区原集中器中的通信模块种类一致；三是将台区整体通信方式更换为最新通信方式。
上述三种方式均存在现场安装复杂、难度大、改造成本高的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，以解决同一台区不同电能表采用多种通信方式混装，导致的用户电能表采集成功率低，从而不便于营销资产管理的问题。
本发明采取的技术方案为：基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，包括如下步骤：
S1：选定台区，选择的台区需满足目前集中器与电能表之间通信方式存在非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信方式中的一种或者存在非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信方式中的一种以及互联互通宽带载波；
S2：现场改造：采用逐步改造的方式，当同一台区中有电能表需要更换的时候，将该电能表内部的通信模块更换为指定通信方式模块，所述指定通信方式模块为非互联互通宽带载波、互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信模块中的一种；使用原有台区集中器，在原有台区集中器与改造后的电能表之间增加通信拓展装置，未改造的电能表采用原有通信方式与集中器通信；实现原台区内集中器与电能表之间存在两种通信方式同时运行；逐步实现同一台区内部所有电能表的通信方式均为指定通信方式；
S3：混合抄表：改造后的电表采用通信拓展抄表：所述通信装置把原台区集中器的485通道数据，调制成所述指定通信方式的信道数据，与电能表进行通信；并且原台区集中器采用485通道抄读所述指定通信方式电能表；未改造的电表采用原有方式抄表；两种抄表方式并存直至所有的电表改造完成。
优选的，所述指定通信方式为互联互通宽带载波通信方式，所述指定通信方式模块为互联互通宽带载波通信模块。
优选的，所述通信拓展装置包括外壳和安装在外壳内部的通信拓展单元。
优选的，所述通信拓展装置的通信拓展单元采用中电华瑞厂家，型号为DTLK04-HRT3206的终端产品。
优选的，所述通信拓展单元的上行接口为RS485接口，所述通信拓展单元的下行接口为互联互通宽带载波通信接口。
优选的，所述所述通信拓展装置的外壳为I型采集器外壳体。
优选的，一个所述互联互通宽带载波通信装置能与1-1024个电能表通信。
优选的，主站或者交互终端通过集中器和所述通信拓展装置给电能表发送费控命令，电能表的安全模块通过安全认证后确认下发费控命令使电能表拉闸或者合闸。
本发明的有益效果：
1.与现有技术相比，本发明可以实现RS485信道和互联互通宽带载波信道的灵活互转，实现同一个集中器与电能表之间可以存在非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率等多种通信方式中的一种与互联互通宽带载通信方式并存，解决了同一个集中器与电能表之间只能采用一种通信方式，不同的通信方式之间不能互通的问题，无需改造原台区设备，使用原台区集中器，可采用485通道抄读互联互通宽带载波方案电能表，通信拓展装置把485通道数据，调制成互联互通宽带载波信道数据，与互联互通宽带载波方式电能表进行通信，解决原台区抄表方式单一问题，保证抄表成功率，避免需要安装两台集中器或者批次大量更换电能表通信模块的改造成本，便于营销资产管理。
2.与现有技术相比，本发明可自动完成两张混合通信方式的宽带网络维护，稳定性更高，相互之间不产生影响。
3.与现有技术相比，本发明还可实现远程费控，费控成功率可达到100％，费控用时低于3秒，本发明是基于电力线的双向、实时、高速通讯网络平台，有效地解决了窄带系统通讯实时性和费控成功率低的问题，使远程费控全生命周期时间、成功率等方面得到保证，且使供电稳定性和安全性方面得到保证，同时减少因停送电不及时而产生的用户投诉。
附图说明
图1为本发明整体结构框图。
图2为费控远程认证流程图。
图3为费控远程控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：
基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，包括如下步骤：
S1：选定台区，本实施例中选择的台区目前集中器1与电能表3之间通信方式只存在窄带载波通信一种、或者存在窄带载波通与互联互通宽带载波通信两种；
S2：现场改造：采用逐步改造的方式，当同一台区中有电能表3需要更换的时候，将该电能表3内部的通信模块更换为互联互通宽带载波通信模块；使用原有台区集中器1，在原有台区集中器1与改造后的电能表3之间增加通信拓展装置2；通信拓展装置2包括外壳和安装在外壳内部的通信拓展单元，通信拓展装置2的外壳为I型采集器外壳体，通信拓展单元采用中电华瑞厂家，型号为DTLK04-HRT3206的终端产品，通信拓展单元的上行接口为RS485接口，通信协议为645、698，通信拓展单元的下行接口为互联互通宽带载波通信接口，通信协议为南方电网宽带载波互联互通协议。通信拓展单元向下基于电力线宽带载波通信技术与电能表3内部的互联互通宽带载波通信模块进行信号连接，数据传输；未改造的电能表3仍然采用原有通信方式与集中器1通信；实现原台区内一台集中器1与电能表3之间存在互联互通宽带载波、窄带载波两种通信方式同时运行；对于原他台区存在窄带载波通与互联互通宽带载波通信两种的，原台区有两台集中器1，取消一台集中器1即可；逐步实现同一台区内部所有电能表3的通信方式均为互联互通宽带载波通信方式；
S3：混合抄表：改造后的电表采用通信拓展抄表：通信装置把原台区集中器1的485通道数据，调制成互联互通宽带载波通信的信道数据，与互联互通宽带载波通信电能表3进行通信；未改造的电表采用原有方式抄表；两种抄表方式并存直至所有的电表改造完成。
由于，一个互联互通宽带载波通信装置能与1-1024个电能表3通信，因此，同一台区内电能表3数量低于1024个的情况下，只需要安装一套通信拓展装置2即可。
使用本通信拓展方法前后效果对比：
Figure BDA0003630618910000051
Figure BDA0003630618910000061
使用本基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，可改变原窄带通信方式的抄送的不稳定，实现电能表3的100％抄送。
在解决电能表3的100％稳定抄送问题的同时，主站或者交互终端通过集中器1和通信拓展装置2给电能表3发送费控命令，电能表3的安全模块通过安全认证后确认下发费控命令使电能表3拉闸或者合闸，从而实现费控操作。
费控操作过程如下：
第一步、远程身份认证：远程身份认证用于主站(现有的)或交互终端(现有的)与电能表3之间的安全认证。控制流程如附图2所示：主站/交互终端首先发送身份认证命令给电能表3，身份认证命令包含电能表3分散因子、随机数R1和密文ER1，电能表3的安全模块根据得到的加密随机数R1得到ER1`并且将ER1`返回给电能表3，电能表3比较ER1和ER1`是否相等，相等则认证成功，电能表3进入下一步，否则认证失败，电能表3不动作。电能表3认证成功后，电能表3发送取随机数和安全模块序列号指令给安全模块，安全模块取4字节随机数R2和8字节安全模块序列号返回给电能表3，电能表3置身份认证状态，返回安全模块随机数和序列号给主站，主站留存安全模块随机数和序列号，远程身份认证通过。
第二步：远程控制：电能表3的安全模块实现电能表3的拉合闸的操作。控制流程如附图3所示：主站发送身份认证命令给电能表3，电能表3开启远程身份认证流程，返回主站随机数、安全模块序列号，主站发送远程控制命令给电能表3，电能表3发送控制文件更新命令给安全模块，安全模块以密文方式更新文件，并返回更新结果给电能表3，电能表3读取控制命令并执行远程操作，做事件记录，远程控制拉合闸操作成功。
试点台区费控测试
Figure BDA0003630618910000071
以一块电能表3为例(表地址：000000701174)：启动任务→电能表3安全认证→确认下发费控命令→电能表3费控命令成功，总用时小于1秒。现场单表计执行费控时间:
拉闸(总用时小于1秒)
启动任务：2022:01:07:12:51:14
68 74 11 70 00 00 00 68 03 20 32 33 33 3A 33 33 33 33 9C D6 EF 1E 952B 49 2A E2 5F 53 E6 26 35 D6 BB A7 44 A3 33 33 33 33 33 2B 16
电能表3安全认证：2022:01:07:12:51:15
68 74 11 70 00 00 00 68 83 10 32 33 33 3A F3 A9 AD F4 FD 2B 4F 333764 35 33 14 16
下发费控命令：2022:01:07:12:51:17
68 74 11 70 00 00 00 68 1C 1C C9 33 33 33 33 33 33 33 7A 2A 0D DA F622 94 63 4B AE 42 91 F7 85 60 B9 6E 02 82 3B 53 16
电能表3费控命令成功：2022:01:07:12:51:17
68 74 11 70 00 00 00 68 9C 00 61 16
合闸(总用时小于1秒)
启动任务：2022:01:07:12:57:18
68 74 11 70 00 00 00 68 03 20 32 33 33 3A 33 33 33 33 21 55 CB 722395 3B 32 76 24 6D DC 6F 1B B6 EC A7 44 A3 33 33 33 33 33 FA 16
电能表3安全认证：2022:01:07:12:57:18
68 74 11 70 00 00 00 68 83 10 32 33 33 3A C3 36 27 AB FD 2B 4F 33 3764 35 33 A2 16
下发费控命令：2022:01:07:12:57:20
68 74 11 70 00 00 00 68 1C 1C C9 33 33 33 33 33 33 33 4B A2 4A 1D E444 A4 F9 58 95 C6 91 AA 80 2E BB D9 56 B7 29 AA 16
电能表3费控命令成功：2022:01:07:12:57:21
68 74 11 70 00 00 00 68 9C 00 61 16
主站费控执行时长：主站拉闸总时长33秒，合闸总时长132秒，命令到宽带模块后执行时长均小于1秒，多余时长为集中器1与主站通讯时间。
而改造前该的窄带通信方式，费控成功率仅为40％，费控时长为20分钟。
采用本基于宽带载波的通信拓展方法，无需更换原有集中器1，直接加装宽带载波拓展装置。且宽带载波装置使用I型采集器外壳,体积小，便于现场安装。设备自动维护宽带载波网络，无需人工干预，大大减轻了运维工作，节省运维成本，提高效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：选定台区，选择的台区需满足目前集中器（1）与电能表（3）之间通信方式存在非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信方式中的一种或者存在非互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信方式中的一种以及互联互通宽带载波；
S2：现场改造：采用逐步改造的方式，当同一台区中有电能表（3）需要更换的时候，将该电能表（3）内部的通信模块更换为指定通信方式模块，所述指定通信方式模块为非互联互通宽带载波、互联互通宽带载波、窄带载波、双模、微功率通信模块中的一种；使用原有台区集中器（1），在原有台区集中器（1）与改造后的电能表（3）之间增加通信拓展装置（2），未改造的电能表（3）采用原有通信方式与集中器（1）通信；实现原台区内集中器（1）与电能表（3）之间存在两种通信方式同时运行；逐步实现同一台区内部所有电能表（3）的通信方式均为指定通信方式；
S3：混合抄表：改造后的电表采用通信拓展抄表：所述通信装置把原台区集中器（1）的485通道数据，调制成所述指定通信方式的信道数据，与电能表（3）进行通信；并且原台区集中器（1）采用485通道抄读所述指定通信方式电能表（3）；未改造的电表采用原有方式抄表；两种抄表方式并存直至所有的电表改造完成。
2.根据权利要求1所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：所述指定通信方式为互联互通宽带载波通信方式，所述指定通信方式模块为互联互通宽带载波通信模块。
3.根据权利要求1所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：所述通信拓展装置（2）包括外壳和安装在外壳内部的通信拓展单元。
4.根据权利要求3所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：所述通信拓展装置（2）的通信拓展单元采用中电华瑞厂家，型号为DTLK04-HRT3206的终端产品。
5.根据权利要求3所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：所述通信拓展单元的上行接口为RS485接口，所述通信拓展单元的下行接口为互联互通宽带载波通信接口。
6.根据权利要求3所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：所述所述通信拓展装置（2）的外壳为I型采集器外壳体。
7.根据权利要求2所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：一个所述互联互通宽带载波通信装置能与1-1024个电能表（3）通信。
8.根据权利要求2所述的基于互联互通宽带载波的通信拓展方法，其特征在于：主站或者交互终端通过集中器（1）和所述通信拓展装置（2）给电能表（3）发送费控命令，电能表（3）的安全模块通过安全认证后确认下发费控命令使电能表（3）拉闸或者合闸。
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