一种电力台区控制系统的制作方法

1.本发明属于电能表技术领域，尤其涉及一种电力台区控制系统。


背景技术：

2.电能表作为智能电网营销业务、用电信息和能源分配的末端，具备覆盖范围广、使用量大等特点，电能表是故障抢修、电力交易、客户服务、配网运行、电能质量监测等业务的基础数据的来源之一。随着如光伏发电、风力发电等新兴能源的大批量并网，以及电网中各种电力电子负荷的不断增加，对电网中新设备应用产生了深远影响和巨大挑战，因此，有必要对电能表与新型断路器的匹配过程进行研究。
3.目前，智能物联表需要匹配蓝牙断路器以实现费控功能，但智能物联表与蓝牙断路器之间进行匹配时通常是以mac地址进行匹配，一旦mac地址出现错误，就容易造成错误匹配的问题，影响电能表的正常运行。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种电力台区控制系统，旨在解决现有技术容易造成智能物联表与蓝牙断路器错误匹配的问题。
5.本发明实施例的第一方面提供了一种电力台区控制系统，包括：
6.采集主站、采集终端、多个电能表以及多个断路器；
7.采集主站用于向采集终端下发第一匹配信息；
8.采集终端用于转发第一匹配信息至多个电能表；
9.每个电能表用于在接收到第一匹配信息时，根据第一匹配信息对应的断路器，并标记为目标断路器，向目标断路器发送匹配识别信号；
10.每个断路器用于在接收到匹配识别信号后，向发出匹配识别信号的电能表回复确认信息；
11.电能表还用于根据第一匹配信息和目标断路器回复的确认信息，完成与目标断路器的匹配。
12.在一种可能的实现方式中，第一匹配信息包括电能表标识码、目标识别编码以及目标mac地址；确认信息包括实际mac地址；
13.采集终端具体用于根据电能表标识码，向各个电能表转发目标识别编码以及目标mac地址至多个电能表；
14.每个电能表具体用于在接收到目标识别编码时，根据目标识别编码，从多个断路器中识别得到至少一个目标断路器，并向目标断路器发送匹配识别信号；
15.每个断路器用于在接收到匹配识别信号后，向发出匹配识别信号的电能表回复自身存储的实际mac地址；
16.每个电能表还用于在目标mac地址与实际mac地址相匹配时，建立与目标断路器之间的蓝牙连接，完成与目标断路器的匹配。
17.在一种可能的实现方式中，每个断路器还用于根据预设识别编码轮流向各个电能表发送无功电流；
18.每个电能表还用于在接收到无功电流时，向对无功电流进行解析，得到解析编码；根据解析编码和目标识别编码，从多个断路器中识别得到至少一个目标断路器。
19.在一种可能的实现方式中，采集终端还用于检测是否存在电能表处于待配对状态，并在存在电能表处于待配对状态时，确定在第一预设时段内采集主站是否下发第一匹配信息；
20.采集终端还用于在第一预设时段内采集主站未下发第一匹配信息时，指示每个断路器上传预设识别编码，并将预设识别编码下发给所有电能表；
21.每个电能表还用于在接收到无功电流时，向对无功电流进行解析，得到解析编码；
22.每个电能表还用于将接收到的所有预设识别编码与解析编码进行对比，得到与解析编码相匹配的第一识别编码，并建立与第一识别编码对应的断路器之间的蓝牙连接，完成与第一识别编码对应的断路器的匹配。
23.在一种可能的实现方式中，每个电能表还用于在每次完成与目标断路器的匹配后，存储目标断路器的实际mac地址作为历史mac地址；
24.每个电能表还用于在处于待匹配状态且在第二预设时间内未接收到采集终端转发的预设识别编码或第一匹配信息时，查询自身是否存储有历史mac地址；
25.每个电能表还用于在自身存储有历史mac地址时，将各个断路器的实际mac地址与存储的每一个存储的历史mac地址进行对比，得到与该电能表相匹配的断路器。
26.在一种可能的实现方式中，每个电能表还用于在未查询到自身存储的历史mac地址时，向运维终端发送报警信息。
27.在一种可能的实现方式中，电力台区控制系统还包括掌机；
28.掌机用于扫描多个电能表的二维码以及扫描多个断路器的二维码，得到各个电能表与各个断路器的认证信息；认证信息为电能表与断路器的匹配关系；
29.掌机还用于将认证信息下发到各个电能表与各个断路器中；
30.电能表还用于向认证信息对应的断路器发送匹配请求信号；
31.断路器还用于在接收到匹配请求信号时，向认证信息对应的电能表发送匹配响应信号；
32.电能表还用于与发出匹配响应信号的断路器建立蓝牙连接，完成与发出匹配响应信号的断路器的匹配。
33.在一种可能的实现方式中，每个电能表还用于在目标mac地址与实际mac地址不匹配时，向采集主站发送错误匹配信号；
34.采集主站还用于在接收到错误匹配信号时，查询自身是否存储有备用匹配信息，并在自身存储有备用匹配信息时，将备用匹配信息作为第一匹配信息。
35.在一种可能的实现方式中，采集主站还用于在自身未存储有备用匹配信息时，向采集终端下发巡检任务，以对发送错误匹配信号的电能表进行巡检。
36.在一种可能的实现方式中，电能表的工作状态包括：待匹配状态、待机状态和连接状态。
37.本发明实施例提供的电力台区控制系统，包括采集主站、采集终端、多个电能表以
及多个断路器；采集主站用于向采集终端下发第一匹配信息；采集终端用于转发第一匹配信息至多个电能表；每个电能表用于在接收到第一匹配信息时，根据第一匹配信息对应的断路器，并标记为目标断路器，向目标断路器发送匹配识别信号；每个断路器用于在接收到匹配识别信号后，向发出匹配识别信号的电能表回复确认信息；电能表还用于根据第一匹配信息和目标断路器回复的确认信息，完成与目标断路器的匹配。通过在电能表根据第一匹配信息查找到目标断路器，完成初步匹配后，向目标断路器发送匹配识别信号使其响应相应的确认信息，从而使电能表完成二次匹配，有效避免单次匹配容易造成匹配错误的问题，提高匹配的准确度。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例提供的电力台区控制系统的结构示意图。
具体实施方式
40.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
41.图1是本发明实施例提供的电力台区控制系统的结构示意图。如图1所示，在一些实施例中，电力台区控制系统，包括：
42.采集主站11、采集终端12、多个电能表13以及多个断路器14；
43.采集主站11用于向采集终端12下发第一匹配信息；
44.采集终端12用于转发第一匹配信息至多个电能表13；
45.每个电能表13用于在接收到第一匹配信息时，根据第一匹配信息对应的断路器14，并标记为目标断路器，向目标断路器发送匹配识别信号；
46.每个断路器14用于在接收到匹配识别信号后，向发出匹配识别信号的电能表13回复确认信息；
47.电能表13还用于根据第一匹配信息和目标断路器回复的确认信息，完成与目标断路器的匹配。
48.在本发明实施例中，每个电力台区内设置有一个采集主站11，每个采集主站与至少一个采集终端12连接，采集终端设置在用户侧，用于监测管理一个区域内的电能表13，例如一个小区的电能表。每个用户的用电系统中设置有一个电能表13和一个断路器14。在电能表13与断路器14匹配后，断路器14控制电能表13的上电和下电，以实现用户用电系统的费控功能。
49.在本发明实施例中，通过在电能表根据第一匹配信息查找到目标断路器，完成初步匹配后，向目标断路器发送匹配识别信号使其响应相应的确认信息，从而使电能表完成
二次匹配，有效避免单次匹配容易造成匹配错误的问题，提高匹配的准确度。
50.在一些实施例中，第一匹配信息包括电能表标识码、目标识别编码以及目标mac地址；确认信息包括实际mac地址；采集终端12具体用于根据电能表标识码，向各个电能表13转发目标识别编码以及目标mac地址至多个电能表13；每个电能表13具体用于在接收到目标识别编码时，根据目标识别编码，从多个断路器14中识别得到至少一个目标断路器，并向目标断路器发送匹配识别信号；每个断路器14用于在接收到匹配识别信号后，向发出匹配识别信号的电能表回复自身存储的实际mac地址；每个电能表13还用于在目标mac地址与实际mac地址相匹配时，建立与目标断路器之间的蓝牙连接，完成与目标断路器的匹配。
51.在本发明实施例中，电能表标识码具体可以为电能表的户号，采集主站11下发台区内所有的电能表的第一匹配信息至采集终端12后，采集终端12将按照户号将目标识别编码以及目标mac地址依次发送到每个用户用电系统中的电能表中。
52.在本发明实施例中，电能表在接收到目标识别编码以及目标mac地址后，先将目标识别编码与各个断路器的编码一一对比，在某一个断路器的编码与目标识别编码相同时，将该断路器作为上述的目标断路器，然后电能表向目标断路器发送信号以指示目标断路器回复实际mac地址，最终将实际mac地址与目标mac地址进行对比，判断是否相同或者是否相似度大于预设阈值，若相同或者相似度大于预设阈值，则建立电能表与目标断路器之间的蓝牙连接，完成匹配。
53.在本发明实施例中，mac地址可以是完整的mac地址，也可以取部分mac地址例如后6位，在此不作限定。在实际mac地址与目标mac地址进行对比时，可以对比实际mac地址与目标mac地址是否相同，也可以对比两者相同的位数，相同的位数越多，相似度越高。
54.在一些实施例中，每个断路器14还用于根据预设识别编码轮流向各个电能表13发送无功电流；每个电能表13还用于在接收到无功电流时，向对无功电流进行解析，得到解析编码；根据解析编码和目标识别编码，从多个断路器14中识别得到至少一个目标断路器。
55.在本发明实施例中，上述各个断路器的编码，具体为各个断路器向所有电能表广播发送的编码，具体可以根据无功电流实现。为了避免各个断路器之间互相干扰，各个断路器轮流向全部电能表广播无功电流，此时所有电能表的电流相对于实际工作电流增大，因此可以解析增大的部分，得到解析编码，从而确定目标断路器。
56.在本发明实施例中，预设识别编码、解析编码、目标识别编码的位数均相同，具体可以是代表断路器编号的二进制编码，预设识别编码所形成的无功电流为无功脉冲电流，编码1代表高电平，编码0代表低电平。
57.在本发明实施例中，通过先根据解析编码和目标识别编码筛选出目标断路器，在进行mac地址匹配时，能够有效减少匹配时间，不必再与所有的断路器进行mac地址。
58.在一些实施例中，采集终端12还用于检测是否存在电能表处于待配对状态，并在存在电能表处于待配对状态时，确定在第一预设时段内采集主站11是否下发第一匹配信息；采集终端12还用于在第一预设时段内采集主站11未下发第一匹配信息时，指示每个断路器14上传预设识别编码，并将预设识别编码下发给所有电能表14；每个电能表13还用于在接收到无功电流时，向对无功电流进行解析，得到解析编码；每个电能表13还用于将接收到的所有预设识别编码与解析编码进行对比，得到与解析编码相匹配的第一识别编码，并建立与第一识别编码对应的断路器14之间的蓝牙连接，完成与第一识别编码对应的断路器
14的匹配。
59.在本发明实施例中，存在电能表处于待配对状态，并且采集终端12在第一预设时段内未接收到第一匹配信息，则表明采集主站11可能发生故障，因此此时采集终端12代替采集主站11实现电能表和断路器的匹配。
60.在本发明实施例中，各个断路器的预设识别编码经采集终端12转发至所有电能表，即若存在10个断路器，则每个电能表都将收到10个预设识别编码，此时断路器轮流向电缆中输入无功电流，只有与断路器所在电缆存在连接关系的电能表能够收到无功电流，即电能表所解析出的解析编码是与电能表存在电缆连接的断路器所对应的。一般一个电能表所连接的电缆上仅存在一个断路器，因此电能表将收到一个无功电流，解析出一个解析编码，与上述10个预设识别编码进行对比，从而确定出可以匹配的断路器，此时因采集主站11故障，无法得到目标mac地址，因此在编码对比完成后，直接将可以匹配的断路器与电能表建立蓝牙连接。
61.在本发明实施例中，通过在采集主站故障时，使用采集终端转发断路器的预设识别编码到所有电能表，从而使采集终端12代替采集主站11实现电能表和断路器的匹配，保证在采集主站故障的情况下还能够完成电能表与断路器的匹配，有效提高匹配的稳定性，保证费控功能的实现。
62.在一些实施例中，每个电能表13还用于在每次完成与目标断路器的匹配后，存储目标断路器的实际mac地址作为历史mac地址；每个电能表13还用于在处于待匹配状态且在第二预设时间内未接收到采集终端12转发的预设识别编码或第一匹配信息时，查询自身是否存储有历史mac地址；每个电能表13还用于在自身存储有历史mac地址时，将各个断路器14的实际mac地址与存储的每一个存储的历史mac地址进行对比，得到与该电能表相匹配的断路器。
63.在本发明实施例中，若处于待匹配状态且在第二预设时间内未接收到采集终端12发送的信息，则表明采集终端12故障，此时电能表无法接收到下发的任何信息，因此查询自身是否存储有历史时刻与断路器匹配时的历史mac地址，若存在历史mac地址，则根据历史mac地址进行电能表匹配，若不存在，则证明电能表或断路器是新安装的，且此时产生采集终端12故障，则向运维人员示警。
64.在本发明实施例中，通过在采集终端12故障时根据历史匹配时存储的历史mac地址实现电能表与断路器的匹配，有效提高匹配的稳定性，保证费控功能的实现。
65.在一些实施例中，每个电能表13还用于在未查询到自身存储的历史mac地址时，向运维终端发送报警信息。
66.在一些实施例中，电力台区控制系统还包括掌机；相应的，掌机用于扫描多个电能表13的二维码以及扫描多个断路器14的二维码，得到各个电能表13与各个断路器14的认证信息；认证信息为电能表13与断路器14的匹配关系；掌机还用于将认证信息下发到各个电能表13与各个断路器14中；电能表13还用于向认证信息对应的断路器14发送匹配请求信号；断路器14还用于在接收到匹配请求信号时，向认证信息对应的电能表发送匹配响应信号；电能表13还用于与发出匹配响应信号的断路器建立蓝牙连接，完成与发出匹配响应信号的断路器的匹配。
67.在本发明实施例中，在上述实施例中的方法均无法完成电能表与断路器的匹配
时，则需要人工完成匹配过程，具体为运维人员手持掌机扫描所有的电能表和断路器上的二维码，每个用户用电系统中的电能表和断路器的二维码信息相关联，扫描后将自动进行匹配，即掌机向二维码信息相关联电能表和断路器分别下发认证信息，电能表在接收到认证信息向断路器发送匹配请求，然后断路器根据认证信息回复匹配响应信号，从而实现电能表与断路器的匹配。
68.在一些实施例中，每个电能表13还用于在目标mac地址与实际mac地址不匹配时，向采集主站11发送错误匹配信号；采集主站11还用于在接收到错误匹配信号时，查询自身是否存储有备用匹配信息，并在自身存储有备用匹配信息时，将备用匹配信息作为第一匹配信息。
69.在本发明实施例中，通过在采集主站11中存储备用匹配信息，在不匹配时时启用备用匹配信息，能够避免第一匹配信息出错造成的错误匹配或不匹配，有效提高电能表与断路器的匹配容错率。
70.在一些实施例中，采集主站11还用于在自身未存储有备用匹配信息时或者将备用匹配信息作为第一匹配信息后电能表13仍发出错误匹配信号时，向采集终端12下发巡检任务，以对发送错误匹配信号的电能表13进行巡检。
71.在一些实施例中，电能表13的工作状态包括：待匹配状态、待机状态和连接状态。
72.在本发明实施例中，当电能表处于“待匹配状态”时，电能表向各个断路器广播。
73.电能表可以在每次发送广播后待机一段时间，每次广播前产生一个随机延时，并被加在广播中，即各个电能表轮流广播，以避免多个电能表同时广播引起数据冲突。
74.每次广播电能表可以在不同信道分别发送广播数据。
75.在本发明实施例中，当电能表处于“连接状态”，且不再需要与断路器连接时，电能表主动断开连接，进入“待机状态”。
76.如果电能表处于“连接状态”，且超过一段时间没有数据传输，则电能表主动断开连接，进入“待机状态”。
77.当因连接丢失而断开连接时，电能表尝试重新连接断路器，超过一段时间未与断路器连接，为了降低电能表功耗，电能表自动进入“待机状态”。
78.综上，本发明的有益效果具体为：
79.1.通过在电能表根据第一匹配信息查找到目标断路器，完成初步匹配后，向目标断路器发送匹配识别信号使其响应相应的确认信息，从而使电能表完成二次匹配，有效避免单次匹配容易造成匹配错误的问题，提高匹配的准确度，保证费控功能的实现。
80.2.通过先根据解析编码和目标识别编码筛选出目标断路器，在进行mac地址匹配时，能够有效减少匹配时间，不必再与所有的断路器进行mac地址。
81.3.通过在采集主站故障时，使用采集终端转发断路器的预设识别编码到所有电能表，从而使采集终端代替采集主站实现电能表和断路器的匹配，保证在采集主站故障的情况下还能够完成电能表与断路器的匹配，有效提高匹配的稳定性，保证费控功能的实现。
82.4.通过在采集终端故障时根据历史匹配时存储的历史mac地址和断路器的实际mac地址实现电能表与断路器的匹配，有效提高匹配的稳定性，保证费控功能的实现。
83.5.通过在采集主站11中存储备用匹配信息，在不匹配时时启用备用匹配信息，能够避免第一匹配信息出错造成的错误匹配或不匹配，有效提高电能表与断路器的匹配容错
率。
84.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
85.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
86.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
87.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
88.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
89.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。