抄表系统自组网的方法与流程

本发明涉及集抄系统，尤其是涉及集抄系统自组网的方法。

背景技术：

现有的抄表系统，例如：电力抄表系统，一般采用集中器来管理表计，集中器上行通讯采用gprs等方式与主站进行通讯，集中器下行通讯可以选择plc／rf／485等多种通讯方式与表计进行通讯。plc通讯，其优点在于电力线已经架设好，不用重新布线，缺点是电力线上干扰较多，影响通讯效果。通讯效果的好坏，与距离有关、与干扰强弱有关，并且干扰的发生时间没有规律，随时随地都可能出现影响通讯效果。为了防止互相干扰，一般一个变压器下只安装一个集中器管理电表，变压器间相互隔离互不干扰。集中器和表计通讯，首先需要将表计信息配置到集中器中，这个工作目前大多数是靠人工来完成，现场安装人员记录表计和集中器的对应关系，核对信息无误后，在主站将表计信息下发到集中器中。现有的这种集抄系统的组网方式，存在较多问题：1.前期安装时，安装人员记录、核对表计和集中器的对应信息工作量巨大；2.由于有些是人工手写记录，字迹不清，容易出错，即使用条形码管理，后期核对工作量仍很巨大；3.当一个变压器下线路很长或者表计很多的时候，需要安装两个以上集中器进行管理，这时，人工很难判断表计与哪个集中器通讯效果更好，因为总有些电表处于模糊地带，虽然表计和当前的集中器通讯效果不好，但是和其他集中器的通讯效果可能会更好，这时需要人工进行集中器表计信息调整，工作量巨大且容易出错；4.现场电力线路有些年代已经很久远，错综复杂，人工很难判断集中器和表计是否在同一条线路上，如果换线，成本高昂；5.如果更换表计，需要在主站人工修改集中器中的表计信息，维护的工作量巨大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种抄表系统自组网的方法，能够大大降低系统维护的人工成本。

本发明针对上述技术问题提出一种抄表系统自组网的方法，其包括：根据表计是否与特定集中器匹配，将表计区分为自由状态和注册状态；在集中器的找表过程中，集中器依据设定的通讯效果评估算法，捕获通讯效果好的表计，使其由自由状态转换为注册状态；以及使主站与集中器同步信息，处于注册状态的表计不再响应其他集中器的找表请求。

在一些实施例中，还包括：当集中器与处于注册状态的表计的通讯效果变差之后，集中器释放该表计，使其由注册状态转换为自由状态。

在一些实施例中，还包括：主站维护集中器与表计的网络对应关系，并可以将长期处于自由状态的表计，匹配至特定的集中器。

在一些实施例中，主站可以读取各集中器对这些长期处于自由状态的表计的通讯效果评估和最近发生的时间记录，来进行集中器与这些长期处于自由状态的表计的匹配。

在一些实施例中，集中器的找表过程区分为两个阶段，第一阶段是集中器名下不存在注册状态的表计时，进行设定时长的连续找表，第二阶段是在第一阶段结束之后，改为进行设定间隔的常规性找表。

在一些实施例中，该设定时长为24小时，该设定间隔为1小时。

在一些实施例中，该通讯效果评估算法是基于ping命令的通讯成功率统计算法，m轮，每轮n次，每轮间隔至少1个小时，成功率达到设定标准的为合格；并拉大每轮之间的时间间隔，以避免偶然性。

在一些实施例中，集中器维护表计的档案信息列表；当集中器在设定时间范围内检测到没有被主站设置密钥的表计时，会主动向主站上报该事件。

在一些实施例中，处于注册状态的表计在设定时间内没有收到任何请求，自动变为自由状态，允许集中器再注册。

在一些实施例中，表计与集中器之间采用载波通讯方式，同一台变压器范围内允许多台集中器。

与现有技术相比，本发明的抄表系统自组网的方法，通过巧妙地设置集中器的找表过程，可以捕获到通讯效果好的表计，使其成为集中器名下的注册表计，再通过集中器与主站的信息同步，可以使整个抄表系统下的表计和集中器自动构成网络，能够大大降低系统维护的人工成本。

附图说明

图1是本发明的抄表系统自组网的方法的框图示意。

图2是本发明的抄表系统自组网的方法中主站的组网流程示意。

图3是本发明的抄表系统自组网的方法中集中器的组网流程示意。

具体实施方式

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参见图1，图1是本发明的抄表系统自组网的方法的框图示意。本发明一种抄表系统自组网的方法，其包括以下措施：101、根据表计是否与特定集中器匹配，将表计区分为自由状态和注册状态；102、在集中器的找表过程中，集中器依据设定的通讯效果评估算法，捕获通讯效果好的表计，使其由自由状态转换为注册状态；103、使主站与集中器同步信息，处于注册状态的表计不再响应其他集中器的找表请求；104、当集中器与处于注册状态的表计的通讯效果变差之后，集中器释放该表计，使其由注册状态转换为自由状态；以及105、主站维护集中器与表计的网络对应关系，并可以将长期处于自由状态的表计，匹配至特定的集中器。值得一提的是，本发明的表计可以是水、电、气、热表计，集中器与表计之间的通讯方式可以是plc／rf／485等多种通讯方式。较佳地，表计为电表；表计与集中器之间采用载波通讯方式，同一台变压器范围内允许多台集中器。在本发明中，自由表计为响应集中器的集中器找表的过程的请求，可以被集中器注册；注册表计：不响应集中器的集中器找表的过程的请求，已经被集中器注册。

其中，主站可以读取各集中器对这些长期处于自由状态的表计的通讯效果评估和最近发生的时间记录，来进行集中器与这些长期处于自由状态的表计的匹配。集中器的找表过程区分为两个阶段，第一阶段是集中器名下不存在注册状态的表计时，进行设定时长的连续找表，第二阶段是在第一阶段结束之后，改为进行设定间隔的常规性找表。较佳地，该设定时长为24小时，该设定间隔为1小时。

集中器维护表计的档案信息列表；当集中器在设定时间范围内检测到没有被主站设置密钥的表计时，会主动向主站上报该事件。处于注册状态的表计在设定时间内没有收到任何请求，自动变为自由状态，允许集中器再注册。该通讯效果评估算法是基于ping命令的通讯成功率统计算法，m轮，每轮n次，每轮间隔至少1个小时，成功率达到设定标准的为合格；并拉大每轮之间的时间间隔，以避免偶然性。

值得一提的是，被集中器（一个或者多个）找到的表计如果通讯效果不好，达不到集中器的评估标准，则长期处于自由表计状态，主站可以执行获取集中器中通讯合格、不合格的表计清单的过程，读回集中器中通讯不合格的表计清单，主站根据各集中器中对这些表计的ping成功率的数据和最近发生的时间记录，可以适当降低标准，选取通讯效果最好的集中器进行匹配注册。

采用本发明的方法的有益效果包括：1.系统中的表计随着通讯效果的变化自动在不同的集中器中注册、注销，并且与主站保持信息同步；2.自动化过程，大大降低人工维护这些信息的工作量，提高了生产效率；3.主站可以对通讯不合格的电表进行与集中器的匹配处理，使整个系统更加完善；4.可避免大量信息录入引发的错误。

以下，对本发明的方法的各个方面予以详细说明。

参见图2，图2是本发明的抄表系统自组网的方法中主站的组网流程示意。其大致包括以下措施：

1、表计、集中器的生产信息（表号、密钥等）预先导入到主站，只有在主站中有记录的表计、集中器才是合法的设备；

2、主站接收到集中器找到通讯合格的表计的事件（参见步骤201：集中器1找到新表）后，经过合并、处理事件处理流程（步骤202）生成获取集中器中通讯合格、不合格的表计清单的后台任务（参见步骤203：主站生成抄读集中器1中新表任务）；

3、注册机（负责下发主站到集中器的命令）执行获取集中器中通讯合格、不合格的表计清单的后台任务，读回集中器中通讯合格的表计清单（参见步骤204），交予在主站中绑定表计和集中器的过程处理；

4、在集中器中找到新表的处理过程,生成在集中器中注册表计的任务，并且检查该表是否已有另外一个集中器与之对应（参见步骤205），如有，则产生表计被其他集中器注册的事件，上报主站（参见步骤206）,并且生成删除原集中器中该表档案的在集中器中注销表计的任务，如果主站中没有找到该表则报告找到的表计非法的事件；

5、注册机执行在集中器中注册表计的任务，使得集中器1中注册新表（参见步骤207），成功后，执行在主站中绑定表计和集中器的处理过程,并更新任务状态（参见步骤208）；

6、注册机执行在集中器中注销表计的任务（参见步骤209），成功后，执行在主站中绑定表计和集中器的处理过程（参见步骤210）,并更新任务状态。

参见图3，图3是本发明的抄表系统自组网的方法中主站的组网流程示意。其大致包括以下步骤：

1、集中器只要检测到表计信息为空（参见步骤301），则启动24小时连续集中器找表的过程（参见步骤302），并且记录开始执行时间，在此期间只做找表过程和接收上行命令，其他任务均终止；

2、找到的表计，集中器做通讯效果评估，ping多轮多次，拉大每轮之间的时间间隔，以避免偶然性；

3、触发集中器发送集中器找到通讯合格的表计的事件上报条件（参见步骤303）：集中器每天检测集中器中通讯合格的表计清单中是否存在没有被主站设置密钥的表计，如有则主动上报集中器找到通讯合格的表计的事件一次（参见步骤304）；具体而言，可以在找到新表时，上报发送，超过半小时发送一次（参见步骤305），此过程由集中器自行控制；

4、连续找表24小时后，集中器进入常规找表状态（参见步骤306，每小时一次），以保证新表接入网络后，集中器可以及时发现并且上报主站；可见，集中器需要有几个生命期进行控制，以下是几个时间点：0-24小时集中器全找表过程；大于24小时每小时找表过程；ping多轮之后通讯成功率未合格的表计，集中器释放表计为自由表计；

5、集中器收到主站对表计的档案设置命令（密钥、数据抄读选择项等参数）后，将集中器中通讯合格的表计清单中相应的表计设置成不上报状态，并且维护表档案信息列表（参见步骤307）；

6、主站可以干预集中器找表的过程的启动/停止；

7、对于集中器中通讯不合格的表计清单中的表计超过x分钟无法联系到则标记为失联，不在合格列表之内；

8、对于在集中器表计档案中的表计y分钟无任何通讯的上报节点不可达的事件，交由主站处理；

9、注册表计50(可设置)小时之内没有收到任何请求，自动变为自由表计，允许集中器再注册；

10、通讯效果评估算法：找表一轮结束后，集中器需要测试新找到的表的通讯效果，确定哪些表是通讯合格的表，具体做法是：

a)用ping命令测试成功率（成功数/总数），根据成功率确定哪些表适合本集中器管理（缺省用ping，还可以使用读表号、对象obis列表等，因为这些通讯不需要密钥）；

b)集中器累计历史ping()的成功数、总数，一旦达到某个阈值(可调节)，比如80%即认为是通讯合格的表计，在集中器中通讯合格的表计清单中标记为合格表；

c)集中器在一定周期下（检测周期最少30分钟，以避免任务做不过来发生雪崩）检测到集中器中通讯合格的表计清单中存在合格表即上报存在通讯合格的表计事件给主站；

d)主站读到的列表为通讯合格的表计列表，并下发表计信息到集中器；

e)集中器收到主站下发的表计信息后，修改集中器中通讯合格的表计清单中通讯合格的表计信息，并且正式进入到集中器表档案信息；

f)对于找表过程结束后，本轮找到的新表但是通讯成功率不达标的，需要执行注销，允许该表被其他集中器注册；

与现有技术相比，本发明的抄表系统自组网的方法，通过巧妙地设置集中器的找表过程，可以捕获到通讯效果好的表计，使其成为集中器名下的注册表计，再通过集中器与主站的信息同步，可以使整体系统下的表计和集中器自动构成网络，能够大大降低系统维护的人工成本。

上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。