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

本发明专利技术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；同时本发明专利技术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。节约投资。节约投资。

【技术实现步骤摘要】
一种电力线载波通信通道共享方法及配电台区智能终端


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005](1)分频复用方案
[0006]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。
[0007]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。
[0008](2)同频分别组网方案
[0009]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。

技术实现思路

[0010]为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术提供一种电力线载波通信通道共享方法，包括：
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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；
[0014]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。
[0015]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：
[0016]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；
[0017]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。
[0018]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：
[0019]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；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]将所述请求抄读消息按执行顺序插入所述消息队列。
[0023]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。
[0024]优选的，所述多个通道按营配设备类型对应设置包括：
[0025]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；
[0026]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；
[0027]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。
[0028]优选的，所述选择对应通道发送所述抄读消息，包括：
[0029]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；
[0030]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。
[0031]优选的，所述并发抄表基本原则包括下述中的一种或多种：
[0032]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；
[0033]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；
[0034]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；
[0035]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；
[0036]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。
[0037]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：
[0038]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；
[0039]其中所述通道阈值大于1。
[0040]优选的，所述并发通道数划分公式如下：
[0041]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。
[0042]优选的，所述业务优先级列表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冀川，王鹏，姚志国，张明宇，郭屾，林佳颖，刘洋，张世栋，谭传玉，孙浩洋，张治明，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：