本发明涉及一种电表网络设计，尤其为一种基于三相电的电表网络及其通信方法。
背景技术：
在现代社会，电能是不可或缺的能量源之一。电能质量的好坏，直接关系到社会生产生活的各个方面，因此对电能质量的监控显得非常重要。对电能质量的监控通常由电表网络实现。电表网络是由若干在空间上分布的功能单元构成。单元与单元之间通过网络进行数据通信。
电表网络之间的数据连接可以采用多种形式。目前主要包括无线以及单独安装线路实现。对于无线而言，可以采用wifi、自行设计的无线通信网络以及电信网络。然而采用无线传输方式的话，对于场地的设计有所依赖，且很多场合电磁干扰较强，很容易干扰通信的效果。另外一种是布置通信线路。可以采用ethenet、can等多种方式，但布置线路对于布线和安装都会带来很多不便。
此外，还可以采用电力线作为传感器网络的信息传输介质。该方式将电力传输与信息传递使用同一线路，省去了布置专门的通信线路的环节。然而，对于利用电力线的传感器网络而言，如何组建全双工网络值得关注。
技术实现要素：
本发明提供一种利用三相电网络实现电表网络之间的网络组建，同时实现数据的双向传输。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于三相电的电表网络，由主控终端、电表终端以及电力三相线构成，所述的处理器单元、两个电力线信息接收单元以及一个电力线信息发送单元，所述的表终端包括若干电能信息采集单元、处理器单元、一个信息接收单元以及一个信息发送单元，所述的三相线为普通电力三相线，主控终端的发送单元与电表单元的接收单元通过三相线中的a相电路连接，用以实现指令通信；主控终端的接收单元与电表单元的发送单元通过三相线中的b相电路连接，用以实现信息通信；主控终端的另一组接收单元与电表单元的发送单元通过三相线中的c相电路连接，用以请求快速响应。
作为优选，电表网络与外部网络之间存在信息屏蔽模块，防止电表网络内部的数据泄露。
作为优选，电表终端可以根据需求选择b相线或者c相线之间的一路进行通信。
作为优选，电表终端有多个电能数据采集模块。
作为优选，一种基于三相线的电表网络器通信方法，包括如下步骤：
步骤一：所述的主控终端的发送模块通过a相电力线与各个电表终端的接收终端相连，主控终端通过该相电力线发送控制指令。
步骤二：电表终端通过a相电力线接收指令，正常情况下通过b相电力线发送数据，当存在需要优先传送的情况时，通过c相线发送要求优先处理的指令，同时启动一个定时器，如果一段时间没有接收到主控单元的确认指令后，一段时间后重新发送请求。
步骤三：主控终端的处理器模块接收到c相的指令后，根据指令内容，获取发送该指令的电表的地址，通过a相电力线发送可以允许传输指令，其他电表暂停传输。
步骤四：发送要求优先传输请求的电表终端接收到主控终端的指令后，通过b相电力线将信息发送到主控终端。
步骤五：当电表终端发送优先处理后未得到主控终端的回复后，延迟一段时间后重新发起，为防止多个电表终端冲突后，每个终端延迟的时间不同。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：相对于普通的电表网络而言，本发明充分利用了三相线的特点，可以实现电表网络组建以及数据的传输以及异常情况的快速相应，提高了网络的时效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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。
图1为本发明的基于三相线的电表网络的架构示意图。
其中1-信息屏蔽模块、2-三相线中的a相线、3-三相线中的b相线、4-三相线中的c相线、5-主控单元的发送接口、6-主控单元、7-主控单元的接收接口、8-电表单元1的接收接口、9-电表单元1的发送接口、10-电表单元1、11-电表单元1的发送接口、12-电表单元1的接收接口、13-电表单元2、14-电表单元2的发送接口、15电表单元2的发送接口。
图2为电表终端结构图。
其中21-三相线中的a相线、22-三相线中的b相线、23-三相线中的c相线、24-电力耦合部分、25-双路开关、26-调制模块、27-数据采集模块1、28-电力耦合部分、29-解调、30-处理器单元、31-数据采集模块2、32-数据采集模块3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图所示，一种基于三相电的电表网络，由主控终端（6）、电表终端（10、13）以及三相线网络（2、3、4）构成，所述的主控终端包括电力线通信发送模块、电力线接收模块以及处理器模块，所述的电表终端包括电能参数采集模块、电力线接收模块和电力线发送模块，主控终端（6）的发送接口（5）通过三相线中的a相线（2）与电表终端的接收模块接口（8、12）相连，主控单元（6）的接收模块（7）通过三相线中的b相（3）、c相（4）与电表终端的发送单元相连（9、11、14、15），a相（2）用于控制指令的发送，b相（3）用于数据的传输，c相（4）用于优先处理请求通信。
在具体实施例中，载波采用100khz，采用qpsk的调制方式，每条电力线实现5kbps的通信带宽。数据通过调制后，加载到每条电力线上进行传输，在经过载波分离、解调等环节后，数据进入处理器，实现数据通信。
对于电表终端，主控终端的控制指令通过a相（21）进入耦合模块（28），进过解调（29）后进入处理器单元（30），处理器单元（30）根据协议选择b相（22）、c相（23）中的一路发起通信。发送数据经过调制（26）后，选择与b相（22）或c相（23）相连的耦合模块（24）进行通信。电表终端可以将数据采集模块（27、31、32）中的一个或者多个数据进行打包发送。
为了防止信息泄露，在网络的对外部分增加信息屏蔽模块（1）。在具体的实施例中，其本质为低通滤波模块，可以防止载波传递到电表网络之外。
一种基于三相线的电表网络器通信方法，包括如下步骤：
步骤一：所述的主控终端的发送模块通过a相电力线与各个电表终端的接收终端相连，主控终端通过该相电力线发送控制指令。
步骤二：电表终端通过a相电力线接收指令，正常情况下通过b相电力线发送数据，当存在需要优先传送的情况时，通过c相线发送要求优先处理的指令，同时启动一个定时器，如果一段时间没有接收到主控单元的确认指令后，一段时间后重新发送请求。
步骤三：主控终端的处理器模块接收到c相的指令后，根据指令内容，获取发送该指令的电表的地址，通过a相电力线发送可以允许传输指令，其他电表暂停传输。
步骤四：发送要求优先传输请求的电表终端接收到主控终端的指令后，通过b相电力线将信息发送到主控终端。
步骤五：当电表终端发送优先处理后未得到主控终端的回复后，延迟一段时间后重新发起，为防止多个电表终端冲突后，每个终端延迟的时间不同。
相对于普通的电表网络而言，本发明充分利用了三相线的特点，可以实现电表网络组建以及数据的传输以及异常情况的快速相应，提高了网络的时效性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明的技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。