一种实现数据汇集的方法技术

本发明专利技术涉及一种实现数据汇集的方法，其流程如下：(1)中央协调节点发送数据汇集任务启动命令广播，通知网络内的所有节点进行数据上报，启动命令携带了抄读对应数据的应用协议广播报文；(2)在接收到中央协调节点发送的数据汇集任务启动命令时，根据启动命令携带的应用协议广播报文，通过地址替换规则，网络中的每个节点获取对应的应用设备数据；(3)节点将获取的应用数据整理封装为上报报文，并根据实时通信环境择机上报数据至中央协调节点，上报帧为单播帧，按照已有的到达中央协调节点的路径进行传输，也可根据网络环境动态选择代理节点进行传输。该发明专利技术方法充分利用了载波信道，实现用电数据的高效采集，为集抄系统业务扩展提供了保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实现数据汇集的方法，属于低压电力线载波通信领域。
技术介绍
在智能电网应用中，现阶段主要以基于电力线载波通信的集抄系统实现用电数据的采集，面对日益提高的数据采集效率及数据量要求，由于效率瓶颈的限制，原有串行数据采集方式已经很难满足应用需求。在智能电网的载波集抄系统中，数据的抄读是以串行的方式实现，系统逐个按序对某计量装置的某数据项进行采集抄读，每次采集抄读是通过单播通信或洪泛方式实现。为缓解串行抄读效率较低的问题，出现对多计量装置多数据项连续请求数据抄读的方式，该方式提高了并发度，然而整体流程仍为串行式的，因此，抄读效率的提升幅度受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种实现数据汇集的方法，充分利用了载波信道，实现用电数据的高效采集，为集抄系统业务扩展提供了保障。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。一种实现数据汇集的方法，基于电力线载波通信网络，网络由中央协调节点、普通节点组成，普通节点对应1个或多个应用设备。其中，中央协调节点与网络中每个普通节点进行单播通信交互；在智能电网集抄系统中，中央协调节点为集中器的载波通信单元，普通节点为载波表或采集器的载波通信单元，因此，普通节点对应的应用设备为电力计量装置，当设备为载波表时，载波通信单元通过串口与电能表进行通信，通信单元与电能表为一对一的关系，通信单元维护当前对应电能表信息；当设备为采集器时，载波通信单元直接或间接与多只电能表进行通信，通信单元与电能表为一对多的关系，通信单元维护所有与之对应的电能表信息；当出现对网络内所有计量装置抄读某数据项的任务时，中央协调节点将以广播的方式下发数据汇集任务启动命令，根据启动命令，普通节点将与对应的电能表进行通信，择机完成数据的采集并上报至中央协调节点。其具体实施流程如下：(1)中央协调节点发送数据汇集任务启动命令广播，该广播为全网广播，通知网络内的所有节点进行数据上报，启动命令携带了抄读对应数据的应用协议广
播报文；(2)在接收到中央协调节点发送的数据汇集任务启动命令时，根据启动命令携带的应用协议广播报文，通过地址替换规则，网络中的每个节点获取对应的应用设备数据；(3)节点将获取的应用数据整理封装为上报报文，并根据实时通信环境择机上报数据至中央协调节点，上报帧为单播帧，按照已有的到达中央协调节点的路径进行传输，也可根据网络环境动态选择代理节点进行传输；在上述的数据汇集任务执行的流程中，步骤2涉及到所上报的应用数据的获取，应用数据类型由数据汇集任务启动命令所携带应用协议广播报文指定，该应用协议广播报文使用的目的地址为广播地址。当节点根据应用协议广播进行上报数据获取时，将广播报文的目的广播地址替换节点当前维护的应用设备地址进行报文改造，最后，改造后的报文被发送至对应的应用设备，设备收到报文后，进行回复数据至节点；对应多个应用设备的节点，将对自身维护的所有应用设备逐个进行上述的操作，最后将所有的回复数据进行汇总进行上报。可实现上述操作的节点被称为具有数据汇集功能的装置。在智能电网的集抄应用中，中央协调节点所下发的据汇集任务启动命令广播，其所携带的应用协议报文为DLT645报文，其格式如下表所示。68AID(6B)68C(IB)L(IB)DataCS(IB)16其中，AID字段为6字节的设备地址，C字段为1字节的控制字，L字段为Data域的长度，CS字段为该字段之前所有数据的校验和。对于汇集命令中的DLT645协议广播报文，AID字段为999999999999或AAAAAAAAAAAA，Data域指明了中央协调节点所要汇集的数据类型，载波通信单元将自身维护的计量设备的地址逐个替换为AID字段以构造实例报文，并将该报文用于向应用设备请求数据，对于采集器应用，载波通信单元需要将所有计量设备的回复进行汇总，最后，将报文封装为上报报文。对于其他应用的电力线通信网络，可用上述类似的方法实现具有数据汇集功能的装置。同时，可实施上述汇集任务的电力线通信网络被称为具有数据汇集功能的电力线通信系统。该专利技术的有益效果在于：该专利技术方法充分利用了载波信道，实现用电数据的高效采集，为集抄系统业务扩展提供了保障。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。实施例本专利技术实施例中的实现数据汇集的方法，基于电力线载波通信网络，网络由中央协调节点(中央协调节点)、普通节点组成，普通节点对应1个或多个应用设备。其中，中央协调节点可与网络中每个普通节点进行单播通信交互。在智能电网集抄系统中，中央协调节点为集中器的载波通信单元，普通节点为载波表或采集器的载波通信单元，因此，普通节点对应的应用设备为电力计量装置，当设备为载波表时，载波通信单元通过串口与电能表进行通信，通信单元与电能表为一对一的关系，通信单元维护当前对应电能表信息(例如表地址、通信串口配置信息等)；当设备为采集器时，载波通信单元直接或间接与多只电能表进行通信，通信单元与电能表为一对多的关系，通信单元维护所有与之对应的电能表信息(例如表地址、通信速率信息等)。当出现对网络内所有计量装置抄读某数据项的任务时，中央协调节点将以广播的方式下发数据汇集任务启动命令，根据启动命令，普通节点将与对应的电能表进行通信，择机完成数据的采集并上报至中央协调节点。其具体实施流程如下：(1)中央协调节点发送数据汇集任务启动命令广播，该广播为全网广播，通知网络内的所有节点进行数据上报，启动命令携带了抄读对应数据的应用协议广播报文；(2)在接收到中央协调节点发送的数据汇集任务启动命令时，根据启动命令携带的应用协议广播报文，通过地址替换规则，网络中的每个节点获取对应的应用设备数据；(3)节点将获取的应用数据整理封装为上报报文，并根据实时通信环境择机上报数据至中央协调节点，上报帧为单播帧，按照已有的到达中央协调节点的路径进行传输，也可根据网络环境动态选择代理节点进行传输；在上述的数据汇集任务执行的流程中，步骤2涉及到所上报的应用数据的获
取，应用数据类型由数据汇集任务启动命令所携带应用协议广播报文指定，该应用协议广播报文使用的目的地址为广播地址。当节点根据应用协议广播进行上报数据获取时，将广播报文的目的广播地址替换节点当前维护的应用设备地址进行报文改造，最后，改造后的报文被发送至对应的应用设备，设备收到报文后，进行回复数据至节点；对应多个应用设备的节点，将对自身维护的所有应用设备逐个进行上述的操作，最后将所有的回复数据进行汇总进行上报。可实现上述操作的节点被称为具有数据汇集功能的装置。在智能电网的集抄应用中，中央协调节点所下发的据汇集任务启动命令广播，其所携带的应用协议报文为DLT645报文，其格式如表1所示。68AID(6B)68C(IB)L(IB)DataCS(IB)16其中，AID字段为6字节的设备地址，C字段为1字节的控制字，L字段为Data域的长度，CS字段为该字段之前所有数据的校验和。对于汇集命令中的DLT645协议广播报文，AID字段为999999999999或AAAAAAAAAAAA，Data域指明了中央协调节点所要汇集的数据类型，载波通信单元将自身维护的计量设备的地址逐个替换为AID字段以构造实例报文，并将该报文用于向应用设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现数据汇集的方法，其特征在于：基于电力线载波通信网络，网络由中央协调节点、普通节点组成，普通节点对应1个或多个应用设备；其中，中央协调节点与网络中每个普通节点进行单播通信交互；在智能电网集抄系统中，中央协调节点为集中器的载波通信单元，普通节点为载波表或采集器的载波通信单元，因此，普通节点对应的应用设备为电力计量装置，当设备为载波表时，载波通信单元通过串口与电能表进行通信，通信单元与电能表为一对一的关系，通信单元维护当前对应电能表信息；当设备为采集器时，载波通信单元直接或间接与多只电能表进行通信，通信单元与电能表为一对多的关系，通信单元维护所有与之对应的电能表信息；当出现对网络内所有计量装置抄读某数据项的任务时，中央协调节点将以广播的方式下发数据汇集任务启动命令，根据启动命令，普通节点将与对应的电能表进行通信，择机完成数据的采集并上报至中央协调节点；其具体实施流程如下：(1)中央协调节点发送数据汇集任务启动命令广播，该广播为全网广播，通知网络内的所有节点进行数据上报，启动命令携带了抄读对应数据的应用协议广播报文；(2)在接收到中央协调节点发送的数据汇集任务启动命令时，根据启动命令携带的应用协议广播报文，通过地址替换规则，网络中的每个节点获取对应的应用设备数据；(3)节点将获取的应用数据整理封装为上报报文，并根据实时通信环境择机上报数据至中央协调节点，上报帧为单播帧，按照已有的到达中央协调节点的路径进行传输，也可根据网络环境动态选择代理节点进行传输。...

【技术特征摘要】
1.一种实现数据汇集的方法，其特征在于：基于电力线载波通信网络，网络由中央协调节点、普通节点组成，普通节点对应1个或多个应用设备；其中，中央协调节点与网络中每个普通节点进行单播通信交互；在智能电网集抄系统中，中央协调节点为集中器的载波通信单元，普通节点为载波表或采集器的载波通信单元，因此，普通节点对应的应用设备为电力计量装置，当设备为载波表时，载波通信单元通过串口与电能表进行通信，通信单元与电能表为一对一的关系，通信单元维护当前对应电能表信息；当设备为采集器时，载波通信单元直接或间接与多只电能表进行通信，通信单元与电能表为一对多的关系，通信单元维护所有与之对应的电能表信息；当出现对网络内所有计量装置抄读某数据项的任务时，中央协调节点将以广播的方式下发数据汇集任务启动命令，根据启动命令，普通节点将与对应的电能表进行通信，择机完成数据的采集并上报至中央协调节点；其具体实施流程如下：(1)中央协调节点发送数据汇集任务启动命令广播，该广播为全网广播，通知网络内的所有节点进行数据上报，启动命令携带了抄读对应数据的应用协议广播报文；(2)在接收到中央协调节点发送的数据汇集任务启动命令时，根据启动命令携带的应用协议广播报文，通过地址替换规则，网络中的每个节点获取对应的应用设备数据；(3)节点将获取的应用数据整理封装为上报报文，并根据实时通信环境择机上报数据至中央协调节点，上报帧为单播帧，按照已有的到达中央协调节点的路径进行传输，也可根据网络环境动态选择代理...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，胡亚军，王锐，胡小晔，张海堂，
申请(专利权)人：青岛东软载波科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37