CN115696091A - 一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端，当本地通信管理APP收到针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表；基于业务优先级列表确定请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择对应通道进行发送；当本地通信管理APP收到营配设备返回的抄读数据后，选择营配设备类型对应的通道将所述抄读数据转发到数据中心；本申请可以实现智能电能表和智能断路器等营销、配电设备共用一个电力线载波通道；同时本发明根据业务优先级对消息执行顺序进行合理编排，实现载波通道效率最大化；且申请在配电台区智能终端上利用电力线载波通信通道共享方法实现营各配设备数据收发，不增加硬件成本，节约投资。

Description

一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端

技术领域

本发明涉及能源互联网技术装备领域，具体涉及一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端。

背景技术

配电台区侧智能终端承载配电、营销、互联网等不同专业属性，承担配电台区设备标准接入、运行数据汇聚、控制指令下发、边缘计算管理等任务。对下采集传统的配电变压器、智能断路器、无功补偿、漏保、换相开关、环境传感器、智能电能表装置，和新型电力系统下的光伏、充电桩、储能装置共10余种设备。

下行通过高速电力线载波采集的设备包括营销设备如智能电能表和配电设备如智能断路器、换相开关，以及光伏/充电桩监测终端等不同业务专业设备。而宽带高速电力线通信工作频率范围包含4个频段，频段0：2MHz～12MHz、频段1：2.4MHz～5.6MHz、频段2：0.7MHz～3MHz、频段3：1.7MHz～3MHz，能够提供数百kbps至几Mbps的数据传输速率，且电力线在高频段的噪声相对较弱，相对于窄带电力线通信，通信可靠性和稳定性显著提升。实际现场使用主要以频段2为主，对噪声干扰大的台区，切换频段1使用。高速电力线载波以CCO为中心(CCO为安装在终端侧的载波通信接收模块)、以PCO(智能电表/采集器通信单元、智能断路器通信单元等)为中继代理，连接所有STA(智能电表/采集器通信单元、智能断路器通信单元等)多级关联的树形网络，参见图1。

当前智能断路器等配电设备和智能电能表等营销设备共用载波在技术上包括分频复用和同频分别组网两种方式，但均存在一系列应用问题。

(1)分频复用方案

营销设备和配电设备采用分频段使用，存在两个弊端：一是频段2已经被营销类设备大规模使用，配电若用频段1进行大规模使用，高频段衰减较大，不能适用于所有台区；二是两个频段在同一线路同时工作，带外泄露会相互影响，现场个别噪声大的台区，会形成带内干扰。两网之间的模块不能互为中继，智能断路器存在无法抄读情况，配电模块可能需要根据扩展频段进行定制。

分频段使用方案需要CCO模块同时实现两套收发单元，或终端分别采用两个CCO模块，模块的动态功耗、内部电路体积和设计复杂度均有增加。

(2)同频分别组网方案

采用同频段分开组网，则存在同频干扰。配电和营销设备处于同一线路，干扰持续存在且难以分开；两个网之间的模块不能互为中继，智能断路器存在无法抄读情况。该方案需要CCO模块同时实现两套收发单元或采用两个CCO模块，弊端和分频段使用方案相同。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供一种电力线载波通信通道共享方法，包括：

当本地通信管理APP收到针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表；

基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择对应通道发送所述抄读消息；

当本地通信管理APP收到营配设备返回的抄读数据后，转发到数据中心；

所述营配设备类型包括下述中的一种或多种：智能电能表和智能断路器。

优选的，所述基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，包括：

当存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时：基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列；

当不存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时，为所述应配设备类型创建消息队列，将所述请求抄读消息放入所述消息队列。

优选的，所述基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列，包括：

基于所述抄读消息对应的业务优先级列表和消息队列中的各消息对应的业务内容对应的优先级确定所述请求抄读消息的执行顺序；

判断消息队列中是否存在与所述请求抄读消息相同的消息，如果存在则回复否认帧，并返回；

判断消息队列中存放的消息数量是否达到阈值，如果达到阈值则回复否认帧，并返回；

将所述请求抄读消息按执行顺序插入所述消息队列。

优选的，所述通道为多个，多个通道按营配设备类型对应设置；各营配设备类型对应的通道为所述营配设备类型的专属通道。

优选的，所述多个通道按营配设备类型对应设置包括：

当本地通信管理APP启动后，加载通道划分配置，若配置内容有效，则按照配置划分各营配设备类型对应的专属通道；

若营配设备类型在通道划分配置中不存在或针对所述营配设备类型的配置信息为无效，本地通信管理APP结合各业务App同步的消息数量以及并发通道数划分公式为所述营配设备类型划分专属通道；

所述通道划分配置包括：营配设备类型、各营配设备类型对通道的要求。

优选的，所述选择对应通道发送所述抄读消息，包括：

当存在空闲通道时，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送；

当不存在空闲通道时，则等待出现空闲通道后，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送。

优选的，所述并发抄表基本原则包括下述中的一种或多种：

各通道所并发的数据帧中，不同时出现下述内容：相同的优先级列表、相同营配设备的并发帧；其中，所述相同营配设备基于各营配设备的地址进行判断；

当消息队列中存在请求抄读消息为供货程序发起的点抄请求时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在并发点钞的请求抄读消息时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在多个并发点钞的请求抄读消息时，按先到先处理方法优先安排通道执行；

判断请求抄读消息对应的营配设备类型，并判断所述营配设备类型的专属通道是否存在空闲专属通道，当存在时，按先到先处理方法优先安排所述专属通道执行；当不存在时基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息。

优选的，所述基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息，包括：

当其他营配设备类型的空闲专属通道的数量大于预先设定通道阈值时，利用任一空闲专属通道按优先级执行所述请求抄读消息；否则等待；

其中所述通道阈值大于1。

优选的，所述并发通道数划分公式如下：

专属通道数＝营配设备类型对应的专业并发采集业务数据量/当前采集业务数据量*总通道数量。

优选的，所述业务优先级列表为多个，针对不同的营配设备类型对应不同的业务优先级列表；

各业务优先级列表均包括：业务内容、优先级标志和属性；其中，所述属性对应营配设备类型。

优选的，所述消息队列中的消息具有下述一种或多种格式：ASN.1和JSON。

优选的，不同消息格式具有各自独立的消息处理线程。

基于同一种发明构思，本发明还提供一种电力线载波通信通道共享方法，包括：

当需要对营配设备执行请求抄读业务时：

所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，结合所述请求抄读业务生成请求抄读消息，并发送所述请求抄读消息。

优选的，在所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，之前还包括：

业务APP接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并转发到数据中心；

所述外部系统包括：主站或物管平台。

基于同一种发明构思，本发明还提供一种配电台区智能终端，所述配电台区智能终端分别与营配设备和外部系统通信连接；所述配电台区智能终端包括：多个业务App、本地通信管理App和数据中心；

所述数据中心用于：存储业务优先级列表和抄读数据；

所述业务App用于：当需要对营配设备执行请求抄读业务时：所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，结合所述请求抄读业务生成请求抄读消息，并发送所述请求抄读消息到本地通信管理APP；

所述本地通信管理APP用于：当本地通信管理APP收到业务App针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表；基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择合适通道发送所述抄读消息到对应的营配设备；还用于，当本地通信管理App收到营配设备返回的抄读数据后，选择合适通道将所述抄读数据转发到数据中心；

所述营配设备包括下述中的一种或多种类型：智能电能表和智能断路器。

优选的，所述业务App包括针对各营配设备类型的采集App；所述要执行的营配业务包括针对各营配设备的采集任务。

优选的，所述本地通信管理APP包括：并发数据采集上报接口和采集交互接口；

所述并发数据采集上报接口用于：基于所述并发数据采集上报接口，本地通信管理APP将数据响应至对应的采集APP；

所述采集交互接口用于：供各采集APP调用，所述各采集APP通过调用所述采集交互接口，将所述消息体发送至本地通信管理APP。

优选的，所述采集业务App还用于：接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并将所述营配业务优先级列表下发至数据中心。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端，当本地通信管理APP收到针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表；基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择对应通道发送所述抄读消息；当本地通信管理APP收到营配设备返回的抄读数据后，选择所述营配设备类型对应的通道，基于所述通道将所述抄读数据转发到数据中心；利用本申请提供的技术手段可以根据采集业务优先级进行合理编排，同时实现智能断路器等配电设备和智能电能表等营销设备共用载波通道，且使载波通道效率最大化；

利用本发明提供的技术方案，可以在配电台区智能终端上利用电力线载波通信通道共享方法实现智能电能表、智能断路器等设备数据收发，不增加硬件成本，节约投资。

附图说明

图1为高速电力线载波通信网络拓扑图；

图2为本发明的部署架构；

图3为本发明的列表流转图；

图4为本发明的请求抄读处理示意图；

图5为本发明的并发流程示意图；

图6为本发明的一种电力线载波通信通道共享方法流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1：

配电台区侧智能终端承载配电、营销、互联网等不同专业属性，承担配电台区设备标准接入、运行数据汇聚、控制指令下发、边缘计算管理等任务，其功能架构如图2所示，包括主站层、安全接入层、网络层、终端层和感知层5部分，主站层包括：用采主站、物管平台和配电云主站等；感知层主要用来感知智能电能表等营销设备和智能断路器等配电设备的数据；终端层业务由配电台区智能终端实现。

本发明提供的一种配电台区智能终端，分别与营配设备和外部系统通信连接；其包括：多个业务App、本地通信管理App和数据中心；

数据中心用于：存储业务优先级列表和抄读数据；

业务App用于：当需要对营配设备执行请求抄读业务时：所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，结合所述请求抄读业务生成请求抄读消息，并发送所述请求抄读消息到本地通信管理APP；

本地通信管理APP用于：当本地通信管理APP收到业务App针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表；基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择合适通道发送所述抄读消息到对应的营配设备；还用于，当本地通信管理App收到营配设备返回的抄读数据后，选择合适通道将所述抄读数据转发到数据中心；

本实施例中的营配设备包括下述中的一种或多种类型：智能电能表和智能断路器；其中智能电能表属于营销设备；智能断路器属于配电设备。

本实施例中的业务APP包括针对各营配设备类型的采集APP，例如电表采集任务管理APP和断路器采集管理APP等；所述要执行的营配业务包括针对各营配设备的采集任务。

利用营配业务优先级列表的流转如图3所示：

由主站或物管平台将营配业务优先级列表通过业务APP或系统下发数据中心；

各业务APP从数据中心获取该表进行优先级判断和映射，然后分别发送数据帧(带优先级)到本地通信管理APP；

本地通信管理APP依据数据帧的优先级，结合优先级列表、并发抄表通道划分策略进行决策，对电表、断路器等设备进行抄读。

本实施例中的本地通信管理APP包括：并发数据采集上报接口和采集交互接口；

所述并发数据采集上报接口用于：基于所述并发数据采集上报接口，本地通信管理APP将数据响应至对应的采集APP；

所述采集交互接口用于：供各采集APP调用，所述各采集APP通过调用所述采集交互接口，将所述消息体发送至本地通信管理APP。

本发明的采集业务APP还用于：接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并将所述营配业务优先级列表下发至数据中心。

以终端采集电能表、断路器数据为例，主站类APP包括低压集抄、IEC104，采集类APP包括电表采集任务管理和断路器采集管理，基础类APP包括数据中心、本地通信管理。采集流程如下：采集类APP发送任务至本地通信管理APP，本地通信管理APP进行决策后，将报文转发至CCO模块，CCO模块通过HPLC信道将该报文发送至电能表或断路器的STA模块。本地通信管理APP负责对业务APP发起的消息进行优先级管理，内部对周期抄读和点抄也有高低优先级管控，确保CCO在不影响上层APP业务功能的前提下，能够保持在一个较高的工作效率。

消息优先级管理会参考业务APP消息帧中的优先级标志。内部抄读遵循点抄类任务高于周期抄读类任务，同类任务先接受先处理，防止某一高优先级任务一直占用载波通道资源。

(1)消息优先级定义

请求抄读的报文优先级从消息内容中的优先级字段进行体现，本实施例中，营销类业务采用的消息格式为ASN.1；配电类业务采用的消息格式为JSON。这里基于ASN.1的消息和基于JSON的消息表现形式有所区别。基于ASN.1的消息通过PRIORITY字段体现，优先级数值越小优先级越高，0为最高优先级。而基于JSON的消息通过prio字段体现，优先级数值越小优先级越高，0为最高优先级。营销类业务的优先级和配电业务类各自的优先级具体如下。

营销业务优先级参考

营销业务包括：触发类业务、采集类业务等。触发类包括人工触发、定时触发或事件触发。营销业务优先级遵循原则：触发类业务属于较高优先级；采集类业务一般按照日冻结>月冻结＝结算日冻结>曲线>实时＝事件的优先级进行排序。此为默认配置，最终以各省网具体需求为准。

表1营销HPLC信道的业务优先级参考表

配电业务优先级参考

配电业务包括：遥控(服务属性)、遥信(消息属性)和遥测等。遥控包括：分合闸控制和在线升级等；遥信包括：事件主动上报、设备对时、参数设置、载波节点搜索和拓扑识别等；遥测包括：实时数据采集、日最大最小数据统计、保护动作事件召测、参变量数据采集、累计记录和月冻结数据采集、日冻结数据采集、分钟冻结数据采集和周期数据采集等。配电业务优先级遵循原则：遥控(服务属性)>遥信(消息属性)>遥测(动态+静态)，此为默认配置，最终以各省网具体需求为准。

表2配电HPLC信道的业务优先级参考表

(2)消息优先级管理策略

基于ASN.1的消息和基于JSON的消息各自拥有独立的消息处理线程，以防止不同业务之间的消息出现相互干扰。当各自消息队列中有消息积压的情况出现后，程序会从中筛选高优先级的消息进行处理。若均是同优先级的消息在等待或无消息积压等待，则遵循“先到先处理”的原则。

在执行抄读任务时可以执行如下的策略：

第一：并发抄读管理

本地通信管理APP默认并发通道条数可为2-100，一般典型应用为5个，可根据通信网络规模和芯片实际应用情况进行调整，即最多同时可以发出5条并发抄读报文。且遵循并发抄表基本原则，即5条并发帧中，不同时出现相同表、相同采集器或相同断路器地址的并发帧，确保并发效率最大化。

本地通信管理APP在收到营销或配电采集类业务APP发出的请求抄读消息后，会为并发请求的表档案开辟内存，存放该档案的并发抄读请求帧，等待空闲通道出现后，方可发送。发送策略为，循环遍历需要发送的请求报文，当有空闲并发通道后，立即发送当前检索到的并发请求帧。

本实施例中开辟内存是创建栈，用于业务在其中排序，消息入栈时先排序，也就是根据优先级顺序在消息入栈时进行排序，然后由本地通信管理APP下发消息，但实际使用的是同一个物理通道，即同一线路，所以在线路上避免了干扰。

本地通信管理APP会限制存放并发报文的最大档案个数，防止占用过多内存，若积压的请求档案数超过最大限制，对后续添加的并发请求消息，会统一回复否认，直到有新的空闲位置出现。此策略确保本地通信的并发抄读一直处于高效工作状态，并且不会超负荷运作，同时防止积压的电表请求过多，引起请求超时等异常出现，流程参考图4。

当某一个APP同时对本地通信管理APP的相同档案发起了多次并发请求，或者多个APP同时对本地通信管理APP的相同档案发起了并发抄读请求。本地通信管理APP将优先处理第一条收到的请求消息，在该条报文未得到载波响应之前，其他相同表地址的请求将统一回复否认帧，以确保并发抄表流程执行井然有序，不被外界APP请求干扰。

本地通信管理APP对采集类APP请求的抄读报文和已经发送等待载波响应的报文均有超时管理机制，防止某一个档案的报文长时间占用内存或者并发通道，影响其他档案抄读。

各个APP出发的并发请求消息，本地通信管理APP经过消息对列优先级排序后，不再区分其消息中的优先级，按照先后顺序，尽快处理并响应，流程参考附图5。

第二：点抄处理

当业务APP调用“从节点监控”消息，向本地通信管理APP发起抄读请求，此时本地通信管理APP需要对请求进行管理。

通常情况下，点抄流程调用的是载波从节点监控的流程，该流程会预先暂停抄表，影响现场高频采集成功率。因此程序内做了控制开关，对于供货的程序，优先选择使用并发流程执行采集APP的点抄请求，以去除传统点抄流程对采集效率的干扰，使得周期抄表效率最大化。

另外并发点抄优先级高于其他并发流程，当并发通道中已经存在相同档案在等待载波响应，则会等其处理完毕后，立即发出。若没有正在执行的相同档案报文，则等出现空闲通道后，第一时间处理并发透传。若同一时间出现多个点抄消息请求，同并发处理方式，遵循先到先处理原则。

本地通信管理APP在执行并发抄表过程中，原则上遵循优先级策略，除此之外，建议并发抄读要兼顾HPLC通道划分策略，本实施例中按业务类型划分通道，例如业务类型涉及营销、配电业务可以划分两个通道，如果有其他专业如互联网部时，可在扩展第三通道，以此类推可以构建多个通道。通道划分策略有如下设想：

(1)在并发通道资源充足的情况下，可根据业务需要对并发通道进行划分，划分后各个业务APP发出的并发抄表帧，仅能通过专属于自己使用的通道进行发送。规则如下：

a.通过配置划分各个业务拥有的通道数。本地通信管理APP启动后主动加载通道划分配置，若配置内容有效，则按照配置划分执行。

b.内部自适应划分通道数。若未配置通道划分或者配置为无效，本地通信管理APP结合配电设备采集相关的APP和采集任务管理APP同步的档案数量，对并发通道进行划分，各自业务专属使用的并发通道数划分公式如下：

专属并发通道数＝专业并发采集业务数据量/当前总并发采集业务数据量*总并发通道数量；

若有专属并发通道，则该业务相关的请求报文只允许从该并发通道发出，本地通信管理APP此时不判断报文相关优先级；若无专属并发通道，该业务APP发出的抄读请求，需要根据优先级比对，在高优先级抄读任务结束后或者有空闲通道时，执行该业务APP的请求抄读。

(2)某一专属并发通道若处于空闲状态，则可暂借用于其他有抄读需求的APP使用。对于并发通道资源充足时，专属通道有1个以上时才将通道让出，否则不让出。

以某台区为例，该台区中有354块电表，采集三项数据，35台断路器采集26项数据，在不使用本发明时，同频分别组网方案完成采集任务用时882秒，分频复用组网完成采集任务用时373秒，使用本发明时，完成采集任务用时278秒，相比同频分别组网相率提升68.69％，相比分频组网，效率提升25.47％。

实施例2

本发明还提供一种电力线载波通信通道共享方法，利用本发明的一种配电台区智能终端的本地通信管理APP实现，本发明提供的电力线载波通信通道共享方法可以实现智能电能表、智能断路器等设备数据收发，不增加硬件成本，节约投资。其流程如图6所示，包括：

S1、当本地通信管理APP收到针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表；

S2基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择对应通道发送所述抄读消息；

S3当本地通信管理APP收到营配设备返回的抄读数据后，转发到数据中心；

所述营配设备类型包括下述中的一种或多种：智能电能表和智能断路器。

步骤S1中从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表根据营配业务需求，由相关部门需协商制定，由主站或物管平台将该表通过业务APP或系统下发数据中心，业务优先级列表的内容如实施例1所示。

步骤S2中，基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，包括：

(1)当存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时：基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列；

这里，基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列，包括：

基于所述抄读消息对应的业务优先级列表和消息队列中的各消息对应的业务内容对应的优先级确定所述请求抄读消息的执行顺序；

判断消息队列中是否存在与所述请求抄读消息相同的消息，如果存在则回复否认帧，并返回；

判断消息队列中存放的消息数量是否达到阈值，如果达到阈值则回复否认帧，并返回；

将所述请求抄读消息按执行顺序插入所述消息队列。

(2)当不存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时，为所述应配设备类型创建消息队列，将所述请求抄读消息放入所述消息队列。

步骤S2中的通道为多个，多个通道按营配设备类型对应设置；各营配设备类型对应的通道为所述营配设备类型的专属通道。

多个通道按营配设备类型对应设置包括：

当本地通信管理APP启动后，加载通道划分配置，若配置内容有效，则按照配置划分各营配设备类型对应的专属通道；

若营配设备类型在通道划分配置中不存在或针对所述营配设备类型的配置信息为无效，本地通信管理APP结合各业务App同步的消息数量以并按如下的并发通道数划分公式为所述营配设备类型划分专属通道；

专属通道数＝营配设备类型对应的专业并发采集业务数据量/当前采集业务数据量*总通道数量。

所述通道划分配置包括：营配设备类型、各营配设备类型对通道的要求。

步骤S2中，选择对应通道发送所述抄读消息，包括：

当存在空闲通道时，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送；

当不存在空闲通道时，则等待出现空闲通道后，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送。

这里的并发抄表基本原则包括下述中的一种或多种：

各通道所并发的数据帧中，不同时出现下述内容：相同的优先级列表、相同营配设备的并发帧；其中，所述相同营配设备基于各营配设备的地址进行判断；

当消息队列中存在请求抄读消息为供货程序发起的点抄请求时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在并发点钞的请求抄读消息时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在多个并发点钞的请求抄读消息时，按先到先处理方法优先安排通道执行；

判断请求抄读消息对应的营配设备类型，并判断所述营配设备类型的专属通道是否存在空闲专属通道，当存在时，按先到先处理方法优先安排所述专属通道执行；当不存在时基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息。

其中，基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息，包括：

当其他营配设备类型的空闲专属通道的数量大于预先设定通道阈值时(例如当空闲专属通道大于1个时)，利用任一空闲专属通道按优先级执行所述请求抄读消息；否则等待。

业务优先级列表为多个，针对不同的营配设备类型对应不同的业务优先级列表；

各业务优先级列表均包括：业务内容、优先级标志和属性；其中，所述属性对应营配设备类型。

消息队列中的消息具有下述一种或多种格式：ASN.1和JSON。其中，基于ASN.1的消息和基于JSON的消息各自拥有独立的消息处理线程，以防止不同业务之间的消息出现相互干扰。当各自消息队列中有消息积压的情况出现后，程序会从中筛选高优先级的消息进行处理。若均是同优先级的消息在等待或无消息积压等待，则遵循“先到先处理”的原则。

实施例3

本发明还提供一种电力线载波通信通道共享方法，利用本发明的一种配电台区智能终端的各业务APP实现。各业务APP为针对各营配设备执行请求抄读对应的业务APP，包括电表采集任务管理APP、断路器采集管理APP等。

当需要对营配设备执行请求抄读业务时：

所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，将所述请求抄读业务生成带优先级的请求抄读消息，并发送至本地通信管理APP。

在所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，之前还包括：

业务APP接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并转发到数据中心；

所述外部系统包括：主站或物管平台。

实施例4

实施例以低压智能断路器分钟冻结数据采集为例，对实施例2和3提供的一种电力线载波通信通道共享方法的具体过程进行介绍。

低压高速电力线载波通道共享方法的具体实施步骤如下：

步骤一：断路器数据采集APP开始执行数据采集任务；

步骤二：采集APP读取数据中心的优先级列表，获取本次业务优先级的映射关系，组成新的采集消息体，分钟冻结数据采集的优先级是5，数据采集消息体如下：

步骤三：采集APP调用本地通信管理APP并发采集交互接口，将消息体发送至本地通信管理APP；

步骤四：本地通信管理APP甄别本次任务消息，确定本业务是配电业务，并将其放入配电业务消息队列；

步骤五：消息队列对其内部的消息进行排序，由于队列内存在对时业务，优先级高于采集业务，所以采集业务排在对时业务后边；

步骤六：消息队列将队列中的消息依次发送至发送队列，发送队列中的消息不需要排序，遵循“先到先处理”原则，依次执行，定向发送至指定断路器，在对时任务完成后，进行数据采集任务；

步骤七：当本地通信管理APP发现本业务是并发采集类业务时，会去配置文件中查看本专业配置通道数，并开辟并发采集内存，本业务中并发通道数为3，使用3条并发通道进行数据采集。

步骤八：断路器数据采集成功后，会通过本地通信管理APP并发数据采集上报接口，将数据响应至采集APP；

步骤九：采集APP在获取到采集数据后，调用数据中心实时数据写入接口，将数据存入数据中心，本次采集业务完成。

显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种电力线载波通信通道共享方法，其特征在于，包括：

当本地通信管理APP收到针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备类型对应的业务优先级列表；

基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择对应通道发送所述抄读消息；

当本地通信管理APP收到营配设备返回的抄读数据后，转发到数据中心；

所述营配设备类型包括下述中的一种或多种：智能电能表和智能断路器；所述营配设备返回的抄读数据发送至数据中心。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，包括：

当存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时：基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列；

当不存在所述抄读消息所涉及应配设备类型对应的消息队列时，为所述应配设备类型创建消息队列，将所述请求抄读消息放入所述消息队列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述抄读消息对应的业务内容优先级列表和消息队列中的各消息的业务内容，确定所述请求抄读消息的执行顺序，并插入所述消息队列，包括：

基于所述抄读消息对应的业务优先级列表和消息队列中的各消息对应的业务内容对应的优先级确定所述请求抄读消息的执行顺序；

判断消息队列中是否存在与所述请求抄读消息相同的消息，如果存在则回复否认帧，并返回；

判断消息队列中存放的消息数量是否达到阈值，如果达到阈值则回复否认帧，并返回；

将所述请求抄读消息按执行顺序插入所述消息队列。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通道为多个，多个通道按营配设备类型对应设置；各营配设备类型对应的通道为所述营配设备类型的专属通道。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个通道按营配设备类型对应设置包括：

当本地通信管理APP启动后，加载通道划分配置，若配置内容有效，则按照配置划分各营配设备类型对应的专属通道；

若营配设备类型在通道划分配置中不存在或针对所述营配设备类型的配置信息为无效，本地通信管理APP结合各业务App同步的消息数量以及并发通道数划分公式为所述营配设备类型划分专属通道；

所述通道划分配置包括：营配设备类型、各营配设备类型对通道的要求。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述选择对应通道发送所述抄读消息，包括：

当存在空闲通道时，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送；

当不存在空闲通道时，则等待出现空闲通道后，按并发抄表基本原则将所述抄读消息以数据帧的形式通过所述通道进行发送。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述并发抄表基本原则包括下述中的一种或多种：

各通道所并发的数据帧中，不同时出现下述内容：相同的优先级列表、相同营配设备的并发帧；其中，所述相同营配设备基于各营配设备的地址进行判断；

当消息队列中存在请求抄读消息为供货程序发起的点抄请求时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在并发点钞的请求抄读消息时，优先安排通道执行；

当消息队列中存在多个并发点钞的请求抄读消息时，按先到先处理方法优先安排通道执行；

判断请求抄读消息对应的营配设备类型，并判断所述营配设备类型的专属通道是否存在空闲专属通道，当存在时，按先到先处理方法优先安排所述专属通道执行；当不存在时基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于优先级利用其他营配设备类型的空闲专属通道执行所述请求抄读消息，包括：

当其他营配设备类型的空闲专属通道的数量大于预先设定通道阈值时，利用任一空闲专属通道按优先级执行所述请求抄读消息；否则等待；

其中所述通道阈值大于1。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述并发通道数划分公式如下：

专属通道数＝营配设备类型对应的专业并发采集业务数据量/当前采集业务数据量*总通道数量。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务优先级列表为多个，针对不同的营配设备类型对应不同的业务优先级列表；

各业务优先级列表均包括：业务内容、优先级标志和属性；其中，所述属性对应营配设备类型。

11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述消息队列中的消息具有下述一种或多种格式：ASN.1和JSON。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，不同消息格式具有各自独立的消息处理线程。

13.一种电力线载波通信通道共享方法，其特征在于，包括：

当需要对营配设备执行请求抄读业务时：

所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，将所述请求抄读业务生成带优先级的请求抄读消息，并发送至本地通信管理APP。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，之前还包括：

业务APP接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并转发到数据中心；

所述外部系统包括：主站或物管平台。

15.一种配电台区智能终端，所述配电台区智能终端分别与营配设备和外部系统通信连接；其特征在于，所述配电台区智能终端包括：多个业务App、本地通信管理App和数据中心；

所述数据中心用于：存储业务优先级列表和抄读数据；

所述业务App用于：当需要对营配设备执行请求抄读业务时：所述营配设备对应的业务APP从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表，结合所述请求抄读业务生成请求抄读消息，并发送所述请求抄读消息到本地通信管理APP；

所述本地通信管理APP用于：当本地通信管理APP收到业务App针对营配设备的请求抄读消息后，从数据中心获取所述营配设备对应的业务优先级列表；基于所述业务优先级列表确定所述请求抄读消息的执行的优先级顺序，选择合适通道发送所述抄读消息到对应的营配设备；还用于，当本地通信管理App收到营配设备返回的抄读数据后，选择合适通道将所述抄读数据转发到数据中心；

所述营配设备包括下述中的一种或多种类型：智能电能表和智能断路器。

16.如权利要求15所述的配电台区智能终端，其特征在于，所述业务App包括针对各营配设备类型的采集App；所述要执行的营配业务包括针对各营配设备的采集任务。

17.如权利要求15所述的配电台区智能终端，其特征在于，所述本地通信管理APP包括：并发数据采集上报接口和采集交互接口；

所述并发数据采集上报接口用于：基于所述并发数据采集上报接口，本地通信管理APP将数据响应至对应的采集APP；

所述采集交互接口用于：供各采集APP调用，所述各采集APP通过调用所述采集交互接口，将所述消息体发送至本地通信管理APP。

18.如权利要求15所述的配电台区智能终端，其特征在于，所述采集业务App还用于：接收外部系统发送的营配业务优先级列表，并将所述营配业务优先级列表下发至数据中心。

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