专利名称：电能采集混合组网通讯技术的制作方法
技术领域：
本发明为一种混合组网通讯技术，具体讲是涉及一种利用多种通信方式进 行有机组合，构建电能信息采集领域的统一的网络，满足电能信息采集与运行 管理的电能采集混合组网通讯技术。
技术背景在电能信息采集领域，有负荷管理系统、低压集抄系统、配变监测系统等 多种系统。但是其所采用的通信方式不同，组建的网络不同，因此造成重建和 浪费较大，对使用也非常的不方便。目前还没有一种技术可以使各种通信方式 可以通过一个网络进行通信，如何利用已有的通信资源，扩大通信传输能力、 速度、准确率是电能信息采集领域亟需研究的技术。 发明内容为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用已有的通信资源， 继承现存的通信设备，建立混合多种通讯方式电能信息采集网络的电能采集混 合组网通讯技术。为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的一种电能采集混合组网通讯技术，其特征在于通过设置通讯接口程序、通 讯管理器和服务接口来实现，所述的通讯接口程序管理所有的通讯通道，管理 通讯通道的连接、状态、打开与关闭；建立统一的对外的服务端口，响应服务 端口的连接与数据请求，为服务请求选通需要的通道，将数据透明的转发，在 操作结束后关闭通道，并记录相应状态；将终端主动上报的数据存入主动上报 的报文交换库中；所述的通讯管理器提供GPRS/CDMA连接、端口转发、状 态信息通道流量统计、终端工况统计、为采集主程序提供标准网络通道、终端 上传信息、服务端口日志、事件日志、通信报文记录和终端唤醒；所述的服务 接口为标准的TCP方式的Socket网络端口 。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的通讯通道包括GPRS/CDMA公网、230MHz无线电台、Mobitex网络、宽带网络、低压电力线 载波。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的通讯接口程序分为 GPRS通讯接口程序和230电台通讯接口程序两部分。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的GPRS通讯接口程 序，程序起动后监听GPRS与服务部分的端口，由通道编号设定GPRS监听多 个端口，终端上线后建立GPRS连接列表；所述的GPRS连接列表包含GPRS 的身份、状态、统计信息；在终端在线时存在，断线后删除；状态、统计信息 以及终端主动上报的数据采用批入库方式，由终端状态列表的信息行更新内存 中与数据库中同样的表。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的230电台通讯接口 程序管理电台通讯，电台直接连接在服务器串口或通过终端服务器与服务器连 接，通讯接口程序将把对电台的访问转变为网络方式；程序起动后将检测串口/ 终端服务器的工作状态，同时打开服务接口，等待服务请求。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的端口转发，对230 电台和串口的通道来讲，对主站数据作端口转发。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的状态信息包括每 个设备的在线状态、上线时间、最新状态时间、IP地址、IP端口、通道工作状 态、通道工作统计。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的为采集主程序提供 标准网络通道，通过监听服务端口，响应端口的连接，为主采集程序提供与在 线终端的连接通道中转，支持多通道同时并发，并通过协议来完成主采集程序 对终端的在线状态查询、请求连接、断开连接、迫使终端断线操作。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的终端上传信息，为 终端主动上传的信息内容，包括终端上传事件、主动上传的数据；对于上述终 端上传信息先做协议解析分析其数据类型，然后再进行简单的数据分析操作， 分离出数据部分并保存于文件当中；文件以时间和终端编号为标志保存，保存 格式为压縮文本文件，以一定的时间间隔同步到应用服务器交由采集程序来处理，或写入到数据库的交换区中，由事件处理程序处理。前述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的服务接口，其命令 报文以四个英文字母加参数组成，所述的参数设定为终端编号和通道编号，两个编号中间由"+ "连接；回复同样为四个英文字母加一位编号组成，服务连接 后处理命令字符，没有命令字符断开连接，建立对应关系后执行数据交互操作， 通讯完成后关闭连接。本发明的有益效果是本发明利用混合组网通讯技术实现在各种通信方式(230MHz无线电台、GPRS/CDMA公网、Mobitex网络、宽带网络、低压电力线 载波)下进行现场采集点电能信息的数据远程传输。同时支持多种通讯信道并可 根据要求连续扩展，以规约插件的形式支持各种类别终端的通讯规约，现有负 荷管理系统、配变监测系统、低压集抄系统的现场终端设备可直接接入，现有 网络资源和现场设备继续使用。实现对己有系统的投资保护，保证后续终端设 备的兼容。
图1是本发明的通讯接口程序的GPRS通讯接口程序连接逻辑框图； 图2是本发明的通讯接口程序的230电台通讯接口程序逻辑框图。
具体实施方式
以下结合附图对本方面作具体的介绍。混合组网通讯技术己经融合在电能信息采集一体化平台之中，即使有新的 通讯方式加入，只要安装相应的规约插件，就可以实现通讯接入。 本发明通过设置通讯接口程序和通讯管理器来实现。 为了管理各种通讯通道，同时使采集通道标准化，设置了通讯接口程序，通讯接口程序的功能有以下三点1) 管理所有的通讯通道，包括GPRS/CDMA、 230电台以及其他通讯方式， 管理各种通讯通道的连接、状态、打开与关闭。2) 建立统一的对外的服务端口，响应服务端口的连接与数据请求，为服务 请求选通需要的通道，将数据透明的转发，在操作结束后关闭通道，并 记录相应状态。3)将终端主动上报的数据存入主动上报的报文交换库中。 鉴于通讯的方式的不同将通讯接口程序分为GPRS通讯接口程序与230电 台通讯接口程序两个部分的实现，GPRS通讯接口程序的通讯逻辑框图如图1所不。程序起动后监听GPRS与服务部分的端口，由通道编号设定GPRS可以监 听多个端口，终端上线后建立GPRS连接列表，此连接列表中包含GPRS的身 份、状态、统计信息。在终端在线时存在，断线后删除。为了减轻数据库的压力和入库的效率，状态与统计信息采用批入库方式，由终端状态列表的信息行更新内存中与数据库中同样的表；然后再按批定时入库。同样终端主动上报的数据也采用定时批入库的方式，上报的内容先增加到 内存中与数据库结构相同的表里，再入库。当服务端有服务请求后先建立连接关系，在连接建立后应首先接受命令请 求，管理程序接收到命令后根据终端与通道编号检索相关信息。再査看终端状 态表，査找请求终端的在线情况与通道情况，并返回操作结果。通道关系建立后终端与服务端就形成了连接关系，数据将通过缓冲与转发 实现透明发送。为了减少数据库压力与访问速度。终端与通道信息表将从内存中访问，由 程序定时与数据库同步内存中通道信息表的信息。图2是本发明的通讯接口程序的230电台通讯接口程序逻辑框图，如图所 示，230电台通讯接口程序管理电台通讯，电台可以直接连接在服务器串口或通 过终端服务器与服务器连接，通讯接口程序将把对电台的访问转变为网络方式。程序起动后将检测串口/终端服务器的工作状态，同时打开服务接口，等待 服务请求。服务端的接口为统一接口，支持多连接请求。连接响应后首先接收与判断 操作命令，通讯接口程序根据端口选通命令的编号从数据库中获取相关信息然 后打开串口或端口服务器，建立终端连接并处理电台的RTS延时。通道选通后 返回操作结果。通道选通后服务端口与电台就建立好了连接关系，服务端口与电台的数据将透明转发，直到操作结束后服务端口关闭，通讯接口程序关闭串口或终端服 务器。通讯管理器主要功能部分有下面几点-GPRS/CDMA连接监听端口，与上线无线终端建立连接关系，并保持所有的连接1) 查询终端的身份验证，对身份异常的连接做记录并断开其连接；2) 心跳检查，査看GPRS的心跳状态，对超时的GPRS做断开处理；3) 建立连接状态列表，为主采集建立通道对应关系列表；4) 断线设备唤醒。端口转发对230和串口的通道来讲，对主站数据作端口转发1) 响应操作请求，打开电台或串口；2) 数据透明转发；3) 操作结束，关闭电台和串口，同时关闭通道。 状态信息提供每个设备的在线状态、上线时间、最新状态时间、IP地址、IP端口、 通道工作状态、通道工作统计等信息，并且对每一个通道建立状态信息列表。 通道流量统计统计每个无线通道对象上的数据流量，分别统计上传和下传的数据流量， 统计方式为每个通道一次上线和下线流量统计，并每日的生成流量统计记录， 用于统计日、月、年的数据流量。终端工况统计对终端的上线和下线状态做统计，以一次上、下线为一个记录，统计一次 连接保持中的所以信息，用于统计终端的性能、无线网络情况等，包括1) 一次连接的保持时间；2) 响应的操作次数、处理的任务类型和数目；3) 通道在本次连接中的流量统计(上传和下传流量)；4) 心跳次数；5)网络断开原因。为采集主程序提供标准网络通道监听服务端口，响应端口的连接，为主采集程序提供与在线终端的连接通 道中转，支持多通道同时并发，并通过一定的协议来完成主采集程序对终端的 在线状态査询、请求连接、断开连接、迫使终端断线等操作。连接对像应遵循下列要求1) 上线后即发起操作请求，否则一个时间隔内没有命令，连接将被断开；2) 操作完成后即主动断开连接，第二次任务应重新再发起连接；3) 收到服务端发送的定义好的错误后应主动断开连接；4) 命令报文由文本方式发送；5) 对于没有响应的命令请求，如数据发送没有返回，则判断延时后也应主 动断开连接。终端上传信息终端上传信息是指终端主动上传的信息内容，包括终端上传事件，主动上 传的数据等，对于上述终端上传信息，先做协议解析分析其数据类型，然后再 进行简单的数据分析操作，分离出数据部分并以一定的格式保存于文件当中。 文件以时间和终端编号为标志保存，保存格式为压縮文本文件，以一定的时间 间隔同步到应用服务器交由采集程序来处理，或写入到数据库的交换区中，由 事件处理程序处理。服务端口日志服务端口对外提供了一个标准的网络接口，对于访问的对象及所做的所有 操作的日志做记录保存。 事件曰志通信与服务事件的日志记录。 通信报文记录对所有的GPRS通道上的所有数据交换的报文都做记录，以备査证。记录方 式为压縮文本；文件名是以时间和GPRS通道编号为标识。 终端唤醒终端不在线的唤醒操作，当终端不在线时通过短信等方式将其唤醒。 服务接口部分主要定义了针对于采集主程序的通道接口及相关控制与请求 命令。接口提供标准的Socket网络端口， TCP方式；并可以扩展服务功能。命令报文以四个英文字母(功能码)加参数组成，为了统一要求，参数设定为终端编号和通道编号，两个编号中间由"+ "连接；回复同样为四个英文字母 加位编号组成(四位数以编号方式表达返回内容)，服务连接后处理命令字符,没 有命令字符断开连接、建立对应关系后执行数据交互操作，通讯完成后关闭连 接。服务连接建立后由主站程序发送请求命令，连接管理程序根据命令所带的 终端的编号和通道编号到数据库中查出查相关信息，再核对通道对象，返回处 理结果；当返回通道已选通时，转发终端与主站的数据。本发明利用混合组网通讯技术实现在各种通信方式(230MHz无线电台、 GPRS/CDMA公网、Mobitex网络、宽带网络、低压电力线载波)下进行现场采 集点电能信息的数据远程传输。同时支持多种通讯信道并可根据要求连续扩展， 以规约插件的形式支持各种类别终端的通讯规约，现有负荷管理系统、配变监 测系统、低压集抄系统的现场终端设备可直接接入，现有网络资源和现场设备 继续使用。实现对已有系统的投资保护，保证后续终端设备的兼容。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式 所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1、电能采集混合组网通讯技术，其特征在于通过设置通讯接口程序、通讯管理器和服务接口来实现，所述的通讯接口程序管理所有的通讯通道，管理通讯通道的连接、状态、打开与关闭；建立统一的对外的服务端口，响应服务端口的连接与数据请求，为服务请求选通需要的通道，将数据透明的转发，在操作结束后关闭通道，并记录相应状态；将终端主动上报的数据存入主动上报的报文交换库中；所述的通讯管理器提供GPRS/CDMA连接、端口转发、状态信息通道流量统计、终端工况统计、为采集主程序提供标准网络通道、终端上传信息、服务端口日志、事件日志、通信报文记录和终端唤醒；所述的服务接口为标准的TCP方式的Socket网络端口。
2、 根据权利要求l所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 通讯通道包括GPRS/CDMA公网、230MHz无线电台、Mobitex网络、宽带网络、 低压电力线载波。
3、 根据权利要求l所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 通讯接口程序分为GPRS通讯接口程序和230电台通讯接口程序两部分。
4、 根据权利要求3所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 GPRS通讯接口程序，程序起动后监听GPRS与服务部分的端口，由通道编号设 定GPRS监听多个端口，终端上线后建立GPRS连接列表；所述的GPRS连接 列表包含GPRS的身份、状态、统计信息；在终端在线时存在，断线后删除； 状态、统计信息以及终端主动上报的数据采用批入库方式，由终端状态列表的 信息行更新内存中与数据库中同样的表。
5、 根据权利要求3所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 230电台通讯接口程序管理电台通讯，电台直接连接在服务器串口或通过终端服 务器与服务器连接，通讯接口程序将把对电台的访问转变为网络方式；程序起 动后将检测串口/终端服务器的工作状态，同时打开服务接口，等待服务请求。
6、 根据权利要求1所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 端口转发，对230电台和串口的通道来讲，对主站数据作端口转发。
7、 根据权利要求l所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的状态信息包括每个设备的在线状态、上线时间、最新状态时间、IP地址、IP 端口、通道工作状态、通道工作统计。
8、根据权利要求l所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 为采集主程序提供标准网络通道，通过监听服务端口，响应端口的连接，为主 采集程序提供与在线终端的连接通道中转，支持多通道同时并发，并通过协议 来完成主采集程序对终端的在线状态查询、请求连接、断开连接、迫使终端断 线操作。
9、 根据权利要求l所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述的 终端上传信息，为终端主动上传的信息内容，包括终端上传事件、主动上传的 数据；对于上述终端上传信息先做协议解析分析其数据类型，然后再进行简单 的数据分析操作，分离出数据部分并保存于文件当中；文件以时间和终端编号 为标志保存，保存格式为压縮文本文件，以一定的时间间隔同步到应用服务器 交由采集程序来处理，或写入到数据库的交换区中，由事件处理程序处理。
10、 根据权利要求1所述的电能采集混合组网通讯技术，其特征在于所述 的服务接口，其命令报文以四个英文字母加参数组成，所述的参数设定为终端 编号和通道编号，两个编号中间由"+"连接；回复同样为四个英文字母加一位 编号组成，服务连接后处理命令字符，没有命令字符断开连接，建立对应关系 后执行数据交互操作，通讯完成后关闭连接。
全文摘要
本发明涉及一种电能采集混合组网通讯技术，其特征在于通过设置通讯接口程序、通讯管理器和服务接口来实现，所述的通讯接口程序管理所有的通讯通道；将终端主动上报的数据存入主动上报的报文交换库中；所述的通讯管理器提供GPRS/CDMA连接、端口转发等功能；所述的服务接口为标准的TCP方式的Socket网络端口。本发明利用混合组网通讯技术实现在各种通信方式下进行现场采集点电能信息的数据远程传输。同时支持多种通讯信道并可根据要求连续扩展，以规约插件的形式支持各种类别终端的通讯规约，现有负荷管理系统、配变监测系统、低压集抄系统的现场终端设备可直接接入，实现对已有系统的投资保护，并保证后续终端设备的兼容。
文档编号H04L12/28GK101217438SQ200810019310
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月2日 优先权日2008年1月2日
发明者吕庆庆, 吴福保, 姚国平, 海 姜, 虹 孙, 磊 张, 李新家, 航 林 申请人:江苏省电力公司;江苏方天电力技术有限公司