对单向环形抄表网络内电表数据的快速采集的制作方法

本发明涉及一种抄表技术，特别是涉及一种对单向环形抄表网络内电表数据的快速采集技术。

背景技术：

基于塑料光纤的智能电表抄表网络，如图1所示，当集中器接收到上位主站批量数据采集命令或定时台区数据采集时，集中器将电表采集命令发送至环内电表，逐一采集各电表的数据，然后再上报至主站。在电表数据采集过程，该过程会经历多次的串口发送、多次的串口接收过程；由于现行电表跟本地通信模块之间的串口通信速率在2400～9600bps，传输速率较低，从而影响了整个网络的通信带宽。

集中器通信模块和电表通信模块之间通过带宽较大的塑料光纤进行通信，但是电表通信模块和电表之间是通过带宽较小的UART串口通信，因此在主站进行电表数据批量采集，集中器逐一数据访问电表时，如同木桶原理的短板效应，受电表与电表通信模块之间UART串口的低速通信速率的影响，使得整个集抄网络通信效率较低。塑料光纤的高带宽优势没有发挥出来，批量采集集中器下行的大量电表数据时，完成时间非常长。

综上来看，目前的电表集抄网络通信效率较低，并没有发挥塑料光纤的高带宽优势，特别是在批量采集集中器下行的大量电表数据时，完成时间非常长。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术问题，本发明提供一种对单向环形抄表网络内电表数据的快速采集的方案，以解决在现有电表集抄网络下批量采集下行的大量电表数据时完成时间非常长的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下解决方案：

根据本发明的第一方面

一种电表数据采集方法，包括：智能电表在接收到集中器在单向环形抄表网络广播的数据采集命令时，读取自身当前的电表数据并予以本地保存，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；以及所述智能电表发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

第一优选方案，所述智能电表发送本地保存的所述电表数据给所述集中器具体包括：所述智能电表主动发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

根据本发明的第二方面

还提供了一种电表数据采集装置，包括，数据读取模块，用于在接收到集中器在单向环形抄表网络广播的数据采集命令时，读取自身当前的电表数据并予以本地保存，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；数据发送模块，用于发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

第一优选方案，所述数据发送模块具体用于主动发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

根据本发明的第三方面

一种智能电表，包括根据本发明的第二方面提供的任一电表数据采集装置。

根据本发明的第四方面

一种电表数据采集方法，包括：集中器向单向环形抄表网络广播数据采集命令，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；所述集中器接收各所述智能电表返回的本地保存的电表数据并保存/转发。

根据本发明的第五方面

一种电表数据采集装置，包括：命令发送模块，用于向单向环形抄表网络广播数据采集命令，其中，所述单向环形抄表网络由集中器和多个智能电表组成；数据接收模块，用于接收各所述智能电表返回的本地保存的电表数据并保存/转发。

根据本发明的第六方面

一种集中器，包括根据本发明的第五方面提供的电表数据采集装置。

根据本发明的第七方面

一种电表数据采集系统，包括上位机和由集中器和多个智能电表组成单向环形抄表网络，所述上位机网络连接于所述集中器，其中，所述智能电表为根据本发明的第三方面提供的智能电表；所述集中器为根据本发明的第六方面提供的集中器。

有益效果

本发明通过使在单向环形抄表网络中的各智能电表先响应集中器的数据命令来读取自身当前的电表数据并保存在本地，然后再经单向环形抄表网络发送给集中器，即集中器直接从各智能电表的本地读取电表数据，省却了从智能电表中读取电表数据的等待时间，从而使得在单向环形抄表网络中电表数据的采集时间被大大缩短。

附图说明

图1显示为现有技术中一种智能电表抄表网络的原理图。

图2显示为本发明根据电表侧之电表数据采集方法的流程图。

图3显示为本发明根据电表侧之电表数据采集装置的原理图。

图4显示为根据电表侧之智能电表的原理图。

图5显示为本发明根据集中器侧之电表数据采集方法的流程图。

图6显示为本发明根据集中器侧之电表数据采集装置的原理图。

图7显示为本发明根据集中器侧之集中器的原理图。

图8显示为本发明之系统的原理图。

图9显示为电表中通信模块的工作模式原理图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在进行具体实施例描述前，这里先对以下涉及的相关技术进行描述，以便于本领域技术人员能够更好地实施本发明。

关于单向环形抄表网络，其是由一集中器和多个智能电表组建形成的一种抄表网络，需要说明的是本发明并不涉及对抄表网络的改进。

关于集抄网络，其是由上位机和一个或多个单向环形抄表网络组建的一种抄表网络，其中，所述集中器与所述上位机通信连接。

在具体实施中，智能电表中可以包括电表通信模块和电表主控模块。以下也可以简称为电表。

在具体实施中，集中器可以包括上行通信模块、下行通信模块以及主控模块。

在具体实施中，上位机，也可以称为主站，其可以为与集中器连接的计算器或服务器。

实施方式一

根据电表侧之方法来对本发明进行描述

基于前述描述，见图2，示出了一种电表数据采集方法，如图所示，其包括以下步骤：

S201，智能电表在接收到集中器在单向环形抄表网络广播的数据采集命令时，读取自身当前的电表数据并予以本地保存，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；

S201，所述智能电表发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

上述电表数据采集方法是从电表侧来进行描述对单向环形抄表网络中电表数据的采集，通过各电表分别响应数据采集命令来读取各自当前的电表数据并保存在本地，电表读取电表数据和集中器广播数据采集命令独立进行，电表先接收数据采集命令，再读取电表数据并保存在本地，而此时数据采集命令继续在单向环形抄表网络内广播，并不需要等待该电表读取完成后再进行广播，故节省了等待时间，从而可以实现电表数据的快速采集。

进一步来说，一般单向环形抄表网络采用的光线通信连接，因此数据采集命令可以几乎同时被传送至个电表，各电表读取到电表数据在保存在本地，之后再通过单向环形抄表网络发送之集中器，因此，可以做到数据的快速读取。

在一优选实施例中，所述智能电表发送本地保存的所述电表数据给所述集中器具体包括以下两种方式：

第一、所述智能电表在接收到所述集中器的数据读取命令后，将本地保存的所述电表数据发送给所述集中器，这是一种被动发送本地电表数据的方法；

第二，所述智能电表主动发送本地保存的所述电表数据给所述集中器，这是一种主动发送本地电表数据的方法。

结合上述两种电表数据的发送方法，可以结合实际需要进行选择实施，应当理解，不论采取那种方式，电表都将主动向集中器发送本地保存的电表数据，故可以采用主动发送本地电表数据的方法，同时，如果采用此种实施方式也应当被理解为包括了上述根据集中器读取命令来发送电表数据的方式。

实施方式二

根据电表侧之装置来对本发明进行描述

见图3，本实施例提供了一种电表数据采集装置3，其包括，数据读取模块31，用于在接收到集中器在单向环形抄表网络广播的数据采集命令时，读取自身当前的电表数据并予以本地保存，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；数据发送模块32，用于发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

其中，上述电表数据采集装置为对应于实施方式一中的方法来得到的虚拟装置，实际中，可以通过向电表写入计算机程序来实现上述电表数据采集装置。

在一优选实施例中，所述数据发送模块具体用于在接收到所述集中器的数据读取命令后，将本地保存的所述电表数据发送给所述集中器；或者主动发送本地保存的所述电表数据给所述集中器。

其中，数据读取命令在数据采集命令之后发送。

根据上述实施方式二提供的电表数据采集装置，见图4，还可以提供一种智能电表4，其包括上述电表数据采集装置3。即可以通过软件技术将上述数据采集装置安装在现有的智能电表中来得到一种新的智能电表。例如，可以在智能电表中安装一可实现上述电表数据采集装置之功能的软件。

实施方式三

根据集中器之方法来对本发明进行描述

见图5，本实施例提供一种电表数据采集方法，如图所示，其包括以下步骤：

S501，集中器向单向环形抄表网络广播数据采集命令，其中，所述单向环形抄表网络由所述集中器和多个智能电表组成；

S502，所述集中器接收各所述智能电表返回的本地保存的电表数据并保存/转发。

根据上述提供的电表数据采集方法，可以由集中器在单向环形抄表网络广播数据采集命令来通知个电表进行各自的电表数据采集，在各电表将各自的电表数据采集并保存在本地后，再由集中器来读取/接收各电表本地保存的电表数据，节省了直接从电表上读取电表数据时需要等待的时间，从而实现电表数据的快速采集。

其中，集中器在接收到各电表的电表数据后，可以进行保存或转发，或者是先保存再转发。

其中，集中器在单向环形抄表网络广播的数据采集命令可以是集中器定期主动发送的，也可以是根据上位机发送的抄表指令进行解析后，在进行发送的。

实施方式四

根据集中器之装置来对本发明进行描述

见图6，本实施例提供一种电表数据采集装置6，包括：命令发送模块61，用于向单向环形抄表网络广播数据采集命令，其中，所述单向环形抄表网络由集中器和多个智能电表组成；数据接收模块62，用于接收各所述智能电表返回的本地保存的电表数据并保存/转发。

其中，本实施例中的电表数据采集装置为对应于实施方式三中的方法来得到的虚拟装置，实际中，可以通过向电表写入计算机程序来实现上述电表数据采集装置。

因此，根据本发明的另一方面，见图7，还可以提供一种集中器7，包括本实施例中的电表数据采集装置6。即可以通过软件技术将上述数据采集装置安装在现有的集中器中来得到一种新的集中器。例如，可以在集中器中安装一可实现上述电表数据采集装置之功能的软件。

实施方式五

根据本发明之系统侧来对本发明进行描述

见图8，给出了一种电表数据采集系统，包括上位机8和由集中器7和多个智能电表4组成单向环形抄表网络，所述上位机8网络连接于所述集中器7，其中，所述智能电表4为上述实施方式二中的智能电表，所述集中器7为上述实施方式四中的集中器。

在具体实施中，上述电表数据采集系统可以通过以下原理来实现对单向环形抄表网络的快速批量抄表。

其中，集中器可以包括上行通信模块、下行通信模块以及主控模块。

其中，电表可以包括电表通信模块和电表主控模块。

其中，集中器可以通过GPRS/CDMA/3G、以太网、光纤等方式中至少一种与上位机进行通信。

抄表过程可以描述为：

所述上行通信模块，用于在接收到所述上位机发送的抄表命令，将抄表命令发送至所述主控模块进行解析；主控模块在第一时间通过所述下行通信模块向所述单向环形抄表网络广播数据采集命令，各所述智能电表根据所述数据采集命令获取各自当前的电表数据并予以本地保存；所述下行通信模块，在第二时间获取各所述智能电表根据所述数据采集命令获取各自当前的并予以本地保存的电表数据，并通知所述主控模块将所述电表数据打包后通过所述上行通信模块上传至所述上位机。

具体地，集中器的上行通信模块接收到主站发送来的批量采集命令，将命令发送至集中器的主控模块，集中器主控模块解析该批量采集命令后，生成电表数据采集命令，以广播的方式通过数量光纤发送至环内的各个电表通信模块。

其中，见图9，所述单向环形抄表网络中的各电表具有以下特性：电表通信模块的工作模式设置为接收-透传，所述接收-透传工作模式的具体为，电表的通信模块接收到数据后，接收的数据发送给通信模块的可编程控制器处理(CPU)，同时透明发送到通信模块的发送端口，通过发送端口发送至下一个设备。

结合集中器在单向环形抄表网络中广播数据采集命令来说，集中器下发数据批量采集命令至环内(即单向环形抄表网络内)第一个电表时，第一个电表就将该命令透传至第二个电表，第二个电表透传至第三个，以此类推，又由于环内集中器与电表，电表与电表是通过塑料光纤连接，塑料光纤的传输速度快，因此所有电表几乎同时接收到该批量采集命令。因此，本发明可以实现电表数据的快速读取。

基于上述系统，在电表的通信模块接收到广播命令后，根据各电表的通信地址将命令发送至电表主控模块，电主控模块解析数据并返回采集命令所需电表数据，发送至电表通信模块；所有电表同时进行解析命令并返回数据的动作，将现有技术中逐一完成的命令同时完成。根据本发明，集中器下行组网环内电表数量越多，数据采集速度提升越明显。

综上所述，本发明能够快速地对电表信息进行批量采集，有效提升通信带宽，满足多用户电力系统的需求。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。