本发明针对电力用户用电信息采集系统远程费控执行效率低的问题,研制出一种分时队列任务机制的集中器,以提高费控执行成功率和工作效率。
背景技术
远程费控系统是以用电信息采集系统为基础,以智能电能表的费控业务应用为起点,将集抄、通知、停电、复电等一系列流程实现远程智能自动化控制的业务模式。
费控系统制定费控策略,同步到用电信息采集系统执行费控策略,采集系统通过现有“透传方式”把身份认证命令单条下发到集中器中,通过集中器把身份认证命令转发至目的节点;目的节点获取身份认证信息,并将身份认证信息结果反馈至集中器及采集系统;采集系统通过身份认证信息单条下发费控命令到集中器,通过集中器把费控命令转发至目的节点;目的节点将费控执行结果通过集中器反馈至采集系统。“透传方式”过程中占用整个通信信道,主站与集中器及目的节点多次交互,延长策略执行的等待时间,影响费控策略执行的成功率和可靠性。
技术实现要素:
发明目的:本发明提供一种费控命令执行机制的集中器及执行方法,其目的是解决以往所存在的问题。
为了克服现有“透传方式”费控机制的缺陷与不足,本发明研制出一种新型的费控任务执行机制集中器,即“分时队列费控集中器”,将原有的单一“透传”模式更改为“分时队列”模式与“透传”模式并行机制,提高费控策略执行的成功率。
技术方案:
费控命令执行机制的集中器,其特征在于:该集中器包括壳体;在壳体内设置有工业级处理器、上行信道单元、路由器、载波信道单元、电源管理单元、数字信号单元(digitalsignal)、接口保护单元和显示单元;工业级处理器连接显示单元、上行信道单元、数字信号单元(digitalsignal)和路由器,路由器连接载波信道单元,载波信道单元连接接口保护单元;电源管理单元连接工业级处理器、路由器、载波信道单元、数字信号单元(digitalsignal)和接口保护单元。
在壳体内还设置有数据存储器、同步动态随机存储器(sdram)、flash扩展单元、路由存储器、静态随机存取存储器(sram)、铁电存储器(fram)和电能计量集成电路(energymeteringic);数据存储器、同步动态随机存储器(sdram)和flash扩展单元连接工业级处理器;路由存储器和静态随机存取存储器(sram)连接路由器,铁电存储器(fram)和电能计量集成电路(energymeteringic)连接数字信号单元(digitalsignal)。
该集中器还包括卡扣,卡扣为将壳体临时固定在指定位置的装置。
卡扣包括卡扣底盘(8)和弹性卡条(9);弹性卡条(9)的一端通过球头万向节(10)与卡扣底盘(8)的一侧连接,弹性卡条(9)的另一端为实现开启和扣紧的活动连接端,该活动连接端与设置在卡扣底盘(8)另一侧的临时卡扣进行临时连接和分离实现弹性卡条(9)对壳体(2)的锁定和解锁;
临时卡扣包括卡扣壳体(11)和封堵块(12);卡扣壳体(11)的一侧开口,另一侧设置有封堵(11-1),卡扣壳体(11)的顶盖设置有开口(11-2),开口(11-2)的两侧为卡条(11-3);封堵块(12)设置在卡扣壳体(11)的开口侧;封堵块(12)的顶端设置有v形槽(12-1),封堵块(12)的底端套在立杆(12-2)上,且封堵块(12)能在立杆(12-2)上做上下移动,立杆(12-2)设置在卡扣底盘(8)上,在封堵块(12)与卡扣底盘(8)之间的立杆(12-2)上套有复位弹簧(12-3);
弹性卡条(9)的活动连接端底部设置有连接杆(9-1),连接杆(9-1)的底端设置有尖端向下凸出的v形卡(9-2),连接杆(9-1)为能穿过开口(11-2)且能在开口(11-2)内移动的结构,使用时,用v形卡(9-2)伸进v形槽(12-1)内并顶住封堵块(12)下移,复位弹簧(12-3)被压缩,当满足v形卡(9-2)的两侧上端(a)低于卡条(11-3)时,将v形卡(9-2)移动进卡扣壳体(11)内,使得v形卡(9-2)的两侧上端顶住卡条(11-3)实现锁定;之后封堵块(12)在复位弹簧(12-3)的作用下上升复位,此时,封堵块(12)处在最上端位置,即v形槽(12-1)的槽底高于v形卡(9-2)的底部尖端,以防止v形卡(9-2)从卡扣壳体(11)内滑出。
连接杆(9-1)上还连接有解锁装置,该解锁装置包括横向连接板(13)和竖向解锁杆(14);横向连接板(13)上设置有条形滑孔(13-1),条形滑孔(13-1)的长度方向与横向连接板(13)的长度方向一致,横向连接板(13)的一端底部设置有与横向连接板(13)垂直的竖向解锁杆(14),连接杆(9-1)穿过条形滑孔(13-1)且能沿着该条形滑孔(13-1)的长度方向滑动,需要解锁时,下拉横向连接板(13),使得横向连接板(13)下落,然后用竖向解锁杆(14)抵住封堵块(12)的v形槽(12-1)的靠外边缘处,然后利用竖向解锁杆(14)下压封堵块(12),直到v形槽(12-1)的槽底低于v形卡(9-2)的底部尖端,然后将v形卡(9-2)从开口侧滑出卡扣壳体(11)并使得v形卡(9-2)的一部分滑进v形槽(12-1)内,然后即可松开竖向解锁杆(14),继续将v形卡(9-2)移出直到v形卡(9-2)全部移出卡扣壳体(11)完成解锁。
利用上述的费控命令执行机制的集中器所实施的执行方法,其特征在于:该方法通过在集中器中增加flash硬件并新建费控执行程序的方式,能够有效解决现有集中器上下行通信信道多次交互的限制问题。在集中器外观显示上增加状态指示灯,方便使用者判断集中器的费控执行状态。首先通过采集主站给集中器批量下发费控命令,然后新型集中器采用“分时队列”技术,批量执行费控命令,最后在终端有效任务设置的时长内,通过反馈批量任务执行结果来判断费控执行情况,对执行失败的费控命令反复执行,直至有效时长内主站下发的批量任务全部执行成功,从而提高费控执行效率及成功率;
具体步骤如下:
首先,集中器电源管理模块为设备提供稳定可靠的工作电源;集中器的上行信道单元的gprs模块接收采集系统主站上行通信的费控命令,将费控命令出输给工业级处理器,液晶显示单元显示当前任务状态,工业级处理器接收上行费控命令报文,解析报文后由flash扩展模块扩展flash进行队列任务存储处理,安排实时任务给同步动态随机存储器(sdram),任务下发至路由器并将费控命令由路由存储器自身存储,路由器接收串口发送队列任务同各国载波信道单元下发至接口保护,接口保护根据过零检测在载波信道最优时将费控任务下发,路由器将数据传输给存储进行保存,静态随机存取存储器(sram)实时控制载波信号方式与电表进行通讯,并将执行结果通过串口反相传输给工业级处理器,数据管理器对执行结果进行判断是费控命令返回结果,将返回结果通过串口发送给gprs模块,gprs模块发送到采集系统主站,处理器等待是否有后续费控命令,若有后续费控命令则继续执行,若没有后续命令,1分钟后恢复日常抄表。
批量设置分时队列任务功能:任务优先级可配置;任务执行时长可配置;主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务完成后,测量点置成功标志。其中分时队列任务的命令内容可为任务电能表数据项抄读的645协议命令。
批量设置分时队列费控任务功能:清除原分时队列任务,设置新分时队列任务,任务优先级高于日冻结任务,不限制任务时长;主站等待身份认证结果,集中器主动上报erc64事件,主站根据上报事件内容设置费控执行任务,主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务执行成功,测量点置成功标志。
批量设置身份认证任务功能:
(1)任务优先级高于日冻结抄读;
(2)任务执行结果通过erc64事件上报主站;
(3)不限制任务执行时长;
(4)任务执行完成后,保持测量点不切换,等待主站进一步操作;测量点不设置完成标志。
“费控执行任务”功能:
(1)如果测量点身份认证有效时长已修改,则此任务优先级低于日冻结,否则任务优先级高于日冻结抄读;
(2)不限制任务执行时长;
(3)任务执行中若收到电能表否认回复,则该测量点任务结束;
(4)任务完成后,测量点置成功标志。
将身份认证任务及费控任务,按台区划分批量打包下发至集中器,集中器按照任务号及任务优先级,依次对电能表进行身份认证及费控命令操作;执行过程中,集中器会以3类数据即事件记录数据的格式,上报任务的执行结果。同时,也可以按照任务编号主动召测任务的执行结果;
表1分时队列任务数据单元格式
任务优先级:
a)0:保留。
b)1:表示任务优先级高于所有冻结任务。
c)2:表示任务优先级低于日冻结任务。
d)其它:未定义
任务标志定义如下:
e)d0置“1”:任务执行结果产生事件erc64;置“0”:不产生事件。
f)d1置“1”:此任务完成后,3分钟内保持测量点不变;置“0”:不保持。
g)d2置“1”:测量点无后续任务;置“0”:测量点有后续任务。
h)d3置“1”:任务执行中收到电表否认回复,终止当前任务;置“0”:不终止。
i)其它保留。
终端任务有效时长:数值范围0~255,0表示此任务不限时长。测量点收到任务时刻开始,任务的最大执行时间。。
任务编号:任务编号及报文序号与终端内已有任务相同时不予执行。
终端内同一测量点仅有一个有效任务,当测量点收到不同任务编号任务时,新任务覆盖原有任务。
采集主站通过上行信道gprs将费控命令批量打包下发给集中器,在新型集中器中建立分时队列任务,集中器通过路由下行载波信道对用户电表进行批量身份认证,执行结果记入集中器内存中,进而产生终端事件erc64,对用户进行批量分合闸费控任务执行,在规定时间内可自行多轮次执行费控下发命令,直到费控命令下发成功为止,主站采集批量任务执行状态,将执行状态记录采集系统中。
优点效果:
本发明的优化方案,通过在集中器中增加flash硬件并新建费控执行程序的方式,能够有效解决现有集中器上下行通信信道多次交互的限制问题。在集中器外观显示上增加状态指示灯,方便使用者判断集中器的费控执行状态。首先通过采集主站给集中器批量下发费控命令,然后新型集中器采用“分时队列”技术,批量执行费控命令,最后在终端有效任务设置的时长内,通过反馈批量任务执行结果来判断费控执行情况,对执行失败的费控命令反复执行,直至有效时长内主站下发的批量任务全部执行成功,从而提高费控执行效率及成功率。
另外,采用卡扣来固定壳体,使得壳体内的构件在维修和更换时都十分方便,操作灵活,适应性强。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的总体流程图,即分时队列任务的读取设置执行总体流程图。
图2是费控策略下发的费控流程图,即批量设置分时队列费控任务流程图。
图3是新型集中器工作原理结构图。
图4是新型集中器外形尺寸结构图。
图5是新型集中器载波通信模块状态指示图。
图6为卡扣的整体结构及使用状态图。
图7为临时卡扣的侧向示意图。
图8为横向连接板结构示意图。
图9为临时卡扣的立体示意图。
图10为临时卡扣的正向使用状态图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式,
费控命令执行机制的集中器,其特征在于:该集中器包括壳体;在壳体内设置有工业级处理器、上行信道单元、路由器、载波信道单元、电源管理单元、数字信号单元(digitalsignal)、接口保护单元和显示单元;工业级处理器连接显示单元、上行信道单元、数字信号单元(digitalsignal)和路由器,路由器连接载波信道单元,载波信道单元连接接口保护单元;电源管理单元连接工业级处理器、路由器、载波信道单元、数字信号单元(digitalsignal)和接口保护单元。
在壳体内还设置有数据存储器、同步动态随机存储器(sdram)、flash扩展单元、路由存储器、静态随机存取存储器(sram)、铁电存储器(fram)和电能计量集成电路(energymeteringic);数据存储器、同步动态随机存储器(sdram)和flash扩展单元连接工业级处理器;路由存储器和静态随机存取存储器(sram)连接路由器,铁电存储器(fram)和电能计量集成电路(energymeteringic)连接数字信号单元(digitalsignal)。
该集中器还包括卡扣,卡扣为将壳体临时固定在指定位置的装置。
卡扣包括卡扣底盘(8)和弹性卡条(9);弹性卡条(9)的一端通过球头万向节(10)与卡扣底盘(8)的一侧连接,弹性卡条(9)的另一端为实现开启和扣紧的活动连接端,该活动连接端与设置在卡扣底盘(8)另一侧的临时卡扣进行临时连接和分离实现弹性卡条(9)对壳体(2)的锁定和解锁;
临时卡扣包括卡扣壳体(11)和封堵块(12);卡扣壳体(11)的一侧开口,另一侧设置有封堵(11-1),卡扣壳体(11)的顶盖设置有开口(11-2),开口(11-2)的两侧为卡条(11-3);封堵块(12)设置在卡扣壳体(11)的开口侧;封堵块(12)的顶端设置有v形槽(12-1),封堵块(12)的底端套在立杆(12-2)上,且封堵块(12)能在立杆(12-2)上做上下移动,立杆(12-2)设置在卡扣底盘(8)上,在封堵块(12)与卡扣底盘(8)之间的立杆(12-2)上套有复位弹簧(12-3);
弹性卡条(9)的活动连接端底部设置有连接杆(9-1),连接杆(9-1)的底端设置有尖端向下凸出的v形卡(9-2),连接杆(9-1)为能穿过开口(11-2)且能在开口(11-2)内移动的结构,使用时,用v形卡(9-2)伸进v形槽(12-1)内并顶住封堵块(12)下移,复位弹簧(12-3)被压缩,当满足v形卡(9-2)的两侧上端(a)低于卡条(11-3)时,将v形卡(9-2)移动进卡扣壳体(11)内,使得v形卡(9-2)的两侧上端顶住卡条(11-3)实现锁定;之后封堵块(12)在复位弹簧(12-3)的作用下上升复位,此时,封堵块(12)处在最上端位置,即v形槽(12-1)的槽底高于v形卡(9-2)的底部尖端,以防止v形卡(9-2)从卡扣壳体(11)内滑出。
连接杆(9-1)上还连接有解锁装置,该解锁装置包括横向连接板(13)和竖向解锁杆(14);横向连接板(13)上设置有条形滑孔(13-1),条形滑孔(13-1)的长度方向与横向连接板(13)的长度方向一致,横向连接板(13)的一端底部设置有与横向连接板(13)垂直的竖向解锁杆(14),连接杆(9-1)穿过条形滑孔(13-1)且能沿着该条形滑孔(13-1)的长度方向滑动,需要解锁时,下拉横向连接板(13),使得横向连接板(13)下落,然后用竖向解锁杆(14)抵住封堵块(12)的v形槽(12-1)的靠外边缘处,然后利用竖向解锁杆(14)下压封堵块(12),直到v形槽(12-1)的槽底低于v形卡(9-2)的底部尖端,然后将v形卡(9-2)从开口侧滑出卡扣壳体(11)并使得v形卡(9-2)的一部分滑进v形槽(12-1)内,然后即可松开竖向解锁杆(14),继续将v形卡(9-2)移出直到v形卡(9-2)全部移出卡扣壳体(11)完成解锁。
使用时,卡扣底盘(8)通过螺栓或者粘接的方式固定在指定位置,然后利用弹性卡条(9)对壳体进行临时的卡固,这样在需要拆卸或者更换时,打开弹性卡条(9),来取出壳体或者对壳体内的构件进行维修和更换,使用十分方便。
利用上述的费控命令执行机制的集中器所实施的执行方法,其特征在于:该方法通过在集中器中增加flash硬件并新建费控执行程序的方式,能够有效解决现有集中器上下行通信信道多次交互的限制问题。在集中器外观显示上增加状态指示灯,方便使用者判断集中器的费控执行状态。首先通过采集主站给集中器批量下发费控命令,然后新型集中器采用“分时队列”技术,批量执行费控命令,最后在终端有效任务设置的时长内,通过反馈批量任务执行结果来判断费控执行情况,对执行失败的费控命令反复执行,直至有效时长内主站下发的批量任务全部执行成功,从而提高费控执行效率及成功率;
具体步骤如下:
首先,集中器电源管理模块为设备提供稳定可靠的工作电源;集中器的上行信道单元的gprs模块接收采集系统主站上行通信的费控命令,将费控命令出输给工业级处理器,液晶显示单元显示当前任务状态,工业级处理器接收上行费控命令报文,解析报文后由flash扩展模块扩展flash进行队列任务存储处理,安排实时任务给同步动态随机存储器(sdram),任务下发至路由器并将费控命令由路由存储器自身存储,路由器接收串口发送队列任务同各国载波信道单元下发至接口保护,接口保护根据过零检测在载波信道最优时将费控任务下发,路由器将数据传输给存储进行保存,静态随机存取存储器(sram)实时控制载波信号方式与电表进行通讯,并将执行结果通过串口反相传输给工业级处理器,数据管理器对执行结果进行判断是费控命令返回结果,将返回结果通过串口发送给gprs模块,gprs模块发送到采集系统主站,处理器等待是否有后续费控命令,若有后续费控命令则继续执行,若没有后续命令,1分钟后恢复日常抄表。
批量设置分时队列任务功能:任务优先级可配置;任务执行时长可配置;主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务完成后,测量点置成功标志。其中分时队列任务的命令内容可为任务电能表数据项抄读的645协议命令。
批量设置分时队列费控任务功能:清除原分时队列任务,设置新分时队列任务,任务优先级高于日冻结任务,不限制任务时长;主站等待身份认证结果,集中器主动上报erc64事件,主站根据上报事件内容设置费控执行任务,主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务执行成功,测量点置成功标志。
批量设置身份认证任务功能:
(1)任务优先级高于日冻结抄读;
(2)任务执行结果通过erc64事件上报主站;
(3)不限制任务执行时长;
(4)任务执行完成后,保持测量点不切换,等待主站进一步操作;测量点不设置完成标志。
“费控执行任务”功能:
(1)如果测量点身份认证有效时长已修改,则此任务优先级低于日冻结,否则任务优先级高于日冻结抄读;
(2)不限制任务执行时长;
(3)任务执行中若收到电能表否认回复,则该测量点任务结束;
(4)任务完成后,测量点置成功标志。
将身份认证任务及费控任务,按台区划分批量打包下发至集中器,集中器按照任务号及任务优先级,依次对电能表进行身份认证及费控命令操作;执行过程中,集中器会以3类数据即事件记录数据的格式,上报任务的执行结果。同时,也可以按照任务编号主动召测任务的执行结果;
表1分时队列任务数据单元格式
任务优先级:
a)0:保留。
b)1:表示任务优先级高于所有冻结任务。
c)2:表示任务优先级低于日冻结任务。
d)其它:未定义
任务标志定义如下:
e)d0置“1”:任务执行结果产生事件erc64;置“0”:不产生事件。
f)d1置“1”:此任务完成后,3分钟内保持测量点不变;置“0”:不保持。
g)d2置“1”:测量点无后续任务;置“0”:测量点有后续任务。
h)d3置“1”:任务执行中收到电表否认回复,终止当前任务;置“0”:不终止。
i)其它保留。
终端任务有效时长:数值范围0~255,0表示此任务不限时长。测量点收到任务时刻开始,任务的最大执行时间。。
任务编号:任务编号及报文序号与终端内已有任务相同时不予执行。
终端内同一测量点仅有一个有效任务,当测量点收到不同任务编号任务时,新任务覆盖原有任务。
采集主站通过上行信道gprs将费控命令批量打包下发给集中器,在新型集中器中建立分时队列任务,集中器通过路由下行载波信道对用户电表进行批量身份认证,执行结果记入集中器内存中,进而产生终端事件erc64,对用户进行批量分合闸费控任务执行,在规定时间内可自行多轮次执行费控下发命令,直到费控命令下发成功为止,主站采集批量任务执行状态,将执行状态记录采集系统中。
下面结合附图进行详细说明:如图1,“批量设置分时队列任务”功能:任务优先级可配置;任务执行时长可配置;主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务完成后,测量点置成功标志。其中分时队列任务的命令内容可为任务电能表数据项抄读的645协议命令。
如图2,“批量设置分时队列费控任务”功能:清除原分时队列任务,设置新分时队列任务,任务优先级高于日冻结任务,不限制任务时长;主站等待身份认证结果,集中器主动上报erc64事件,主站根据上报事件内容设置费控执行任务,主站配置查询时间节点,到达配置查询时长节点后主站查询任务执行状态;任务执行成功,测量点置成功标志。
“批量设置身份认证任务”功能:
(1)任务优先级高于日冻结抄读;
(2)任务执行结果通过erc64事件上报主站;
(3)不限制任务执行时长;
(4)任务执行完成后,保持测量点不切换,等待主站进一步操作;测量点不设置完成标志。
“费控执行任务”功能:
(1)如果测量点身份认证有效时长已修改,则此任务优先级低于日冻结,否则任务优先级高于日冻结抄读;
(2)不限制任务执行时长;
(3)任务执行中若收到电能表否认回复,则该测量点任务结束;
(4)任务完成后,测量点置成功标志。
具体实施方式为,将身份认证任务及费控任务,按台区划分批量打包下发至集中器,集中器按照任务号及任务优先级(见下表1),依次对电能表进行身份认证及费控命令操作。执行过程中,集中器会以3类数据即事件记录数据的格式,上报任务的执行结果。同时,也可以按照任务编号主动召测任务的执行结果。
表1分时队列任务数据单元格式
2.任务优先级:
a)0:保留。
b)1:表示任务优先级高于所有冻结任务。
c)2:表示任务优先级低于日冻结任务。
d)其它:未定义
3.任务标志定义如下:
a)d0置“1”:任务执行结果产生事件erc64;置“0”:不产生事件。
b)d1置“1”:此任务完成后,3分钟内保持测量点不变;置“0”:不保持。
c)d2置“1”:测量点无后续任务;置“0”:测量点有后续任务。
d)d3置“1”:任务执行中收到电表否认回复,终止当前任务;置“0”:不终止。
e)其它保留。
4.终端任务有效时长:数值范围0~255,0表示此任务不限时长。测量点收到任务时刻开始,任务的最大执行时间。。
5.任务编号:任务编号及报文序号与终端内已有任务相同时不予执行。
注:终端内同一测量点仅有一个有效任务,当测量点收到不同任务编号任务时,新任务覆盖原有任务。
如图3,采集主站通过上行信道gprs将费控命令批量打包下发给集中器,在新型集中器中建立分时队列任务,集中器通过路由下行载波信道对用户电表进行批量身份认证,执行结果记入集中器内存中,进而产生终端事件erc64,对用户进行批量分合闸费控任务执行,在规定时间内可自行多轮次执行费控下发命令,直到费控命令下发成功为止,主站采集批量任务执行状态,将执行状态记录采集系统中。
如图4、图5,载波模块状态指示。
电源指示灯——模块上电指示灯,红色。灯亮时,表示模块上电;灯灭时,表示模块失电。
t/r指示灯——模块数据通信指示灯,红绿双色。红灯闪烁时,表示模块接收数据;绿灯闪烁时,表示模块发送数据。
a相指示灯——a相发送状态指示灯,绿色。
b相指示灯——b相发送状态指示灯,绿色。
c相指示灯——c相发送状态指示灯,绿色。
队列清除指示灯——队列清除任务指示灯,红色。红灯闪烁时,表示集中器正在清除原分时队列任务。
队列执行指示灯——队列执行任务指示灯,绿色。绿灯常亮时,表示集中器正在执行主站下发的分时队列任务。