一種解決低壓電力載波通信孤島問題的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低壓電力載波通信的方法，尤其是一種解決低壓電力載波通信孤島問題的方法，屬于電網(wǎng)通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，國網(wǎng)電網(wǎng)公司提出用電信采集系統(tǒng)實(shí)用化建設(shè)，對集中抄表系統(tǒng)提出數(shù)據(jù)采集成功率100%的建設(shè)目標(biāo)。但是，在廣大農(nóng)村地區(qū)，很多臺變供電關(guān)系復(fù)雜，供電線路距離長，載波通信距離不足，通信能力有限，通信孤島現(xiàn)象頻頻發(fā)生，因此難以完成數(shù)據(jù)采集成功率100%的建設(shè)目標(biāo)。
[0003]據(jù)申請人了解，針對通信孤島問題，目前的處理方案為:一個臺區(qū)內(nèi)，在原有載波抄表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，額外在孤島附近處安裝一只載波集中器，專門用于抄讀孤島內(nèi)電表的數(shù)據(jù)。該方案雖能夠解決通信孤島問題，但新增集中器安裝完畢后，存在如下問題:
[0004]1.載波集中器單價貴，額外安裝投資成本高，不利于推廣；
[0005]2.需要重新配置表計檔案，并進(jìn)行整體系統(tǒng)調(diào)試，增加了現(xiàn)場施工工作量；
[0006]3.一個臺區(qū)出現(xiàn)兩臺集中器，對用電信息采集系統(tǒng)平臺提出新要求，項(xiàng)目牽扯面過多，不利于推進(jìn)；
[0007]4.一個臺區(qū)出現(xiàn)兩臺集中器，對供電公司資產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)等日常工作也提出了更高要求，給工作人員帶來麻煩；
[0008]5.同一臺變內(nèi)安裝兩臺集中器，載波通信沖突碰撞概率大大提高，不利于抄表成功率的提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]借助中繼設(shè)備如能解決低壓電力載波通信孤島問題顯然較為經(jīng)濟(jì)，但如不妥善處理，載波通信中的沖突不可避免，還會出現(xiàn)反復(fù)查抄，無法切實(shí)應(yīng)用于解決孤島問題。
[0010]本發(fā)明的首要目的在于，提供一種解決低壓電力載波通信孤島問題的方法，該方法可以為確定是否需要借助中繼轉(zhuǎn)發(fā)提供先決條件。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于，進(jìn)一步提供避免發(fā)生通信碰撞、顯著提高抄表效率、徹底解決低壓電力載波通信孤島問題的方法。
[0012]為了達(dá)到首要目的，本發(fā)明解決低壓電力載波通信孤島問題的方法基本技術(shù)方案為，在位于通信孤島的目的電表與集中器之間安裝智能中繼裝置，所述智能中繼裝置含有通過載波通信模塊與目的電表和集中器通信的智能核心器件，以及對應(yīng)各目的電表地址的檔案庫的儲存器件，所述檔案庫含有分別與各目的電表地址對應(yīng)的通信計數(shù)器以及特征字A和特征字B，所述特征字A定義為分別以0、I表征各目的電表不在和在附近，所述特征字B定義為分別以0、1表征目的電表不在和在孤島，所述智能核心器件上電后按如下步驟運(yùn)行:
[0013]步驟一、監(jiān)聽載波信道，判斷信道上是否存在數(shù)據(jù)傳輸；若無則進(jìn)行下一步；若是則進(jìn)行步驟五；
[0014]步驟二、發(fā)送廣播搜表報文，并判斷是否有相鄰目的電表接收到廣播搜表報文后回復(fù)確認(rèn)報文，若否則返回步驟一，若是則進(jìn)行下一步；
[0015]步驟三、根據(jù)接收到確認(rèn)報文的回復(fù)識別出該相鄰目的電表的地址，并判斷該電表地址是否現(xiàn)有檔案庫內(nèi)已存在，若是則將相應(yīng)的特征字A置1、特征字B和通信計數(shù)器維持不變，返回步驟一；如否則進(jìn)行下一步；
[0016]步驟四、在檔案庫增加該目的電表地址后，將相應(yīng)的特征字A和特征字B均置1，通信計數(shù)器清O后返回步驟一；
[0017]步驟五、判斷是否收到有效報文，如是則進(jìn)行下一步，如否則返回步驟一；
[0018]步驟六、識別集中器抄讀的目的電表地址，并判斷是否為下行報文，若是則進(jìn)行下一步；如否則進(jìn)行步驟九；
[0019]步驟七、判斷目的電表地址是否現(xiàn)有檔案庫內(nèi)已存在，若是則保持相應(yīng)的特征字A和特征字B不變，且相應(yīng)的通信計數(shù)器加I后返回步驟一；如否則進(jìn)行下一步；
[0020]步驟八、在檔案庫增加該目的電表地址后，將相應(yīng)的特征字A置0，特征字B置1，且相應(yīng)的通信計數(shù)器清O后返回步驟一；
[0021]步驟九、判斷目的電表地址是否現(xiàn)有檔案庫內(nèi)已存在，若是則保持相應(yīng)的特征字A不變、特征字B置0，且相應(yīng)的通信計數(shù)器減1，返回步驟一；如否則進(jìn)行下一步；
[0022]步驟十、在檔案庫增加該目的電表地址后，將相應(yīng)的特征字A和特征字B均置0，且相應(yīng)的通信計數(shù)器清O后返回步驟一。
[0023]為了達(dá)到進(jìn)一步的目的，在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明解決低壓電力載波通信孤島問題的方法在以預(yù)定時間完成上述步驟后，所述智能中繼裝置通過如下步驟逐一確定對各目的電表是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā):
[0024]第一步、判斷目的電表特征字A是否為1，如否則斷定此電表為不在通信孤島范圍，不進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)；如是則進(jìn)行下一步；
[0025]第二步、判斷通信計數(shù)器是否大于預(yù)定閾值下限(默認(rèn)5)，如是則斷定將此目的電表在通信孤島范圍內(nèi)，進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)；如否則進(jìn)行下一步；
[0026]第三步、判斷目的電表特征字B是否為1，如否則斷定此電表為不在通信孤島范圍，不進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)；如是則進(jìn)行下一步；
[0027]第四步、判斷通信計數(shù)器是否超過預(yù)定閾值上限(默認(rèn)20)，如是則斷定此目的電表在通信孤島范圍內(nèi)，進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)；如否則不進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)。
[0028]由于在信道空閑時利用中繼裝置與附近目的電表進(jìn)行通信，在集中器抄表過程中，只需有限的幾次沒有收到附近目的電表的反饋信息，就可準(zhǔn)確判定其位于通信孤島內(nèi)，繼而確定需要進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效避免通信碰撞，在保證正確查抄的情況下，大大提高抄表效率。
[0029]進(jìn)一步，智能中繼裝置將數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)至需要中繼轉(zhuǎn)發(fā)的目標(biāo)電表，同時記錄該目標(biāo)電表的地址；當(dāng)相應(yīng)目的電表正確回應(yīng)后，比對回應(yīng)報文中地址和記錄的目的電表地址，若兩者一致則中繼轉(zhuǎn)發(fā)回集中器，否則不予轉(zhuǎn)發(fā)。這樣可以進(jìn)一步確保不發(fā)生通信碰撞，確保正確查抄。
[0030]智能中繼裝置含有作為智能核心器件的微處理器，所述微處理器的存儲讀寫端與存儲芯片的對應(yīng)端口通信連接，用以存儲對應(yīng)各目的電表地址的檔案庫；所述微處理器的數(shù)據(jù)收發(fā)端通過載波通信電路與連接集中器的抄表電路耦合連接，用以偵聽抄表信號；所述微處理器的通信端口接485通信電路，用以本地維護(hù)通信；所述微處理器的電源端口接電源模塊電路，用以給智能中繼裝置供電；所述微處理器的指示輸出端口分別接運(yùn)行指示、載波通信、本地維護(hù)指示燈。此外微處理器外圍還含有常規(guī)的外部晶振電路、硬件看門狗電路。
[0031]歸納起來，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0032]1.在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上，僅安裝一臺中繼裝置即可妥善解決信息孤島問題，投資成本低，適合推廣；
[0033]2.中繼裝置安裝完畢后，即裝即用，免維護(hù)，無需配置任何參數(shù)，即可正常運(yùn)行，有效降低了現(xiàn)場施工工作量；
[0034]3.由于對于用電信息采集系統(tǒng)平臺而言，中繼裝置屬于不可見設(shè)備，因此無需在系統(tǒng)平臺內(nèi)體現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的耦合性，有利于項(xiàng)目的切實(shí)應(yīng)用；
[0035]4.具備載波信道檢測能力，中繼裝置在信道空閑時，與附近電表進(jìn)行通信，當(dāng)信道忙碌時，中繼裝置分析電表上行報文和下行報文情況，能夠主動避開集中器通信，不會發(fā)生通信碰撞，顯著提高抄表成功率。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成原理圖。
[0037]圖2為圖1實(shí)施例的智能中繼裝置電路框圖。
[0038]圖3為圖1實(shí)施例的智能中繼裝置電路圖。
[0039]圖4為圖3智能中繼裝置的基本運(yùn)行邏輯流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]實(shí)施例1
[0041]本實(shí)施例解決低壓電力載波通信孤島問題的方法如圖1所示，在通信孤島與集中器之間安裝有智能中繼裝置。智能中繼裝置如圖2、圖3所示，以具有內(nèi)部RAM和程序Flash的智能核心器件——CEP2002EX微處理器芯片為核心器件，該智能核心器件的存儲讀寫端6、7和12腳與EEPROM存儲芯片AT24C64的對應(yīng)端口雙向通信連接，用以存儲對應(yīng)各目的電表地址的檔案庫；其數(shù)據(jù)收發(fā)端2、13腳通過圖3右上角的載波通信電路與連接集中器的抄表電路耦合連接，用以偵聽抄表信號；其通信端口 8、9、11腳接圖3右側(cè)中部以SN65HVD3082ED通信芯片