基于电力载波的数据主动上报方法与流程

1.本发明涉及电力载波通信领域，更为具体的，涉及基于电力载波的数据主动上报方法。


背景技术：

2.在数据上报过程中，由于保密安全的规定，很多市面上较为成熟的技术(无线)不能再涉密场所中使用，给数据的主动上报带来了诸多不便。现有数据上报方法存在准确性低、效率低等问题。如何能研制一套既能满足保密安全要求又能实现数据的主动上报方法，以成为一项急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于电力载波的数据主动上报方法，实现了用电设备使用情况的实时监控感知，数据上报准确、效率高等。
4.本发明的目的是通过以下方案实现的：
5.基于电力载波的数据主动上报方法，包括步骤：
6.能耗监测采集终端在数据采集时使用定时器周期采集，每次采集数据完成后使用采集的功率值来确认数据发送状态是否改变，若数据发送状态改变，则立即上报数据。
7.进一步地，包括如下步骤：
8.s1，能耗监测采集设备采集电压、电流、功率值数据和工作状态数据，并通过电力载波通讯模块将采集的电压、电流、功率数据和工作状态数据形成载波通讯数据，并周期性上报给能耗监测集中器网关；
9.s2，能耗监测集中器网关循环接收所述载波通讯数据，然后检查循环上报周期，如果是周期上报，等待上报成功反馈后进入串口数据处理或等待上报失败反馈后重试上报；如果未到上报周期，则直接进入串口数据处理；
10.s3，在串口数据处理中，以轮询方式运行，串口数据使用中断方式接收，接收到的串口数据在主循环中做统一处理。
11.进一步地，在步骤s1中，在每个轮询周期中检查是否达到上报时间，若到达上报时间，立刻上报最近一次采集的电流、电压、功率及工作状态。
12.进一步地，在步骤s1中，能耗监测采集设备通过能耗监测集中器网关下发数据可完成对设备的重启和自检，自检的结果将反馈到能耗监测集中器网关中。
13.进一步地，在步骤s1中，能耗监测采集设备上电时发送命令到能耗监测集中器网关，获取当前时间，并周期校准时间。
14.进一步地，在步骤s1中，在能耗监测采集设备中将重要数据备份，且所有数据中都设置一个crc校验码，读取数据时检查crc校验码的正确性；在能耗监测采集设备每次采集数据时，对采集的数据进行滤波处理。
15.进一步地，在步骤s1中，能耗监测采集设备记录设备复位次数事件、设备发送数据
失败次数事件，记录的事件能够通过串口读取和清除。
16.进一步地，在步骤s2中，能耗监测集中器网关通过电力载波通讯模块和串口对数据修改和查询，参数设置成功时，给出成功反馈。
17.进一步地，在步骤s2中，通过电力载波通讯模块完成数据上报，同时接收来自能耗监测集中器网关下发给设备的数据。
18.进一步地，在步骤s2中，设定发送数据是否使用ack机制，若未使用ack机制则无需重传处理；若使用了ack机制，发送数据后等待反馈数据，若未得到正确响应，则进行重试。
19.本发明的有益效果是：
20.本发明解决了涉密场所民用220v用电设备或仪器能耗数据采集，实现了用电设备使用情况的实时监控感知，数据上报准确、效率高。
附图说明
21.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，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。
22.图1为本发明中能耗监测采集终端的结构示意图；
23.图2为本发明实施例的数据主动上报流程图；
24.图3为本发明实施例的方法步骤流程图。
具体实施方式
25.本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
26.如图1～图3所示，基于电力载波的数据主动上报方法，
27.基于电力载波的数据主动上报方法，包括步骤：
28.能耗监测采集终端在数据采集时使用定时器周期采集，每次采集数据完成后使用采集的功率值来确认数据发送状态是否改变，若数据发送状态改变，则立即上报数据。
29.在其他实施方式中，包括如下步骤：
30.s1，能耗监测采集设备采集电压、电流、功率值数据和工作状态数据，并通过电力载波通讯模块将采集的电压、电流、功率数据和工作状态数据形成载波通讯数据，并周期性上报给能耗监测集中器网关；
31.s2，能耗监测集中器网关循环接收所述载波通讯数据，然后检查循环上报周期，如果是周期上报，等待上报成功反馈后进入串口数据处理或等待上报失败反馈后重试上报；如果未到上报周期，则直接进入串口数据处理；
32.s3，在串口数据处理中，以轮询方式运行，串口数据使用中断方式接收，接收到的串口数据在主循环中做统一处理。
33.在其他实施方式中，在步骤s1中，在每个轮询周期中检查是否达到上报时间，若到达上报时间，立刻上报最近一次采集的电流、电压、功率及工作状态。
34.在其他实施方式中，在步骤s1中，能耗监测采集设备通过能耗监测集中器网关下
发数据可完成对设备的重启和自检，自检的结果将反馈到能耗监测集中器网关中。
35.在其他实施方式中，在步骤s1中，能耗监测采集设备上电时发送命令到能耗监测集中器网关，获取当前时间，并周期校准时间。
36.在其他实施方式中，在步骤s1中，在能耗监测采集设备中将重要数据备份，且所有数据中都设置一个crc校验码，读取数据时检查crc校验码的正确性；在能耗监测采集设备每次采集数据时，对采集的数据进行滤波处理。
37.在其他实施方式中，在步骤s1中，能耗监测采集设备记录设备复位次数事件、设备发送数据失败次数事件，记录的事件能够通过串口读取和清除。
38.在其他实施方式中，在步骤s2中，能耗监测集中器网关通过电力载波通讯模块和串口对数据修改和查询，参数设置成功时，给出成功反馈。
39.在其他实施方式中，在步骤s2中，通过电力载波通讯模块完成数据上报，同时接收来自能耗监测集中器网关下发给设备的数据。
40.在其他实施方式中，在步骤s2中，设定发送数据是否使用ack机制，若未使用ack机制则无需重传处理；若使用了ack机制，发送数据后等待反馈数据，若未得到正确响应，则进行重试。
41.能耗使用情况监控设备的功能包括：电压、电流、功率采集，并周期上报，使用电力载波模块将采集的数据上报给能耗监测集中器网关，再由能耗监测集中器网关上传数据到以太网。同时设备可接收能耗监测集中器网关下发数据，完成设备维护与控制；支持采集数据临时存储功能，事件记录。通过设定待机与工作功率门限可确定设备的工作状态。使用串口可读取存储在flash中的数据，支持串口升级。
42.能耗监测采集终端如图1所示，要包括mcu、电源、plc电力载波通讯模块、外部flash、att7053计量芯片以及串口组成。主控芯片：stm32f030c8t6(flash:64kbytesflash)。电能计量芯片：att7053，使用spi接口与主控芯片通讯，该芯片可完成对电流、电压、功率的采集。外部flash：mx25l1606e空间为2mbytes。使用spi与主控芯片通讯，完成对采集数据的存储，固件升级，系统参数保存。
43.外部flash空间分配表
[0044][0045]
使用轮询方式运行，无操作系统。此外，数据采集使用定时器周期采集，每次采集数据完成后使用采集的功率值确认是否状态发送改变，若状态改变，立即上报一次。串口数据使用中断方式接收，接收到的串口数据在主循环中做统一处理。本发明的方法还实现了如下功能：
[0046]
数据周期上报：在每个轮询周期中检查是否达到上报时间，若到达上报时间，立刻上报最近一次采集的电流、电压、功率及工作状态。
[0047]
参数设定与数据读取：设备可通过电力载波通讯和串口对数据修改和查询，参数
设置成功时，给出成功反馈。
[0048]
串口获取数据存储数据：串口发送需要获取数据的命令，设备将存储的数据反馈到串口。
[0049]
独立时钟支持：设备上电时发送命令到能耗监测集中器网关，获取当前时间，并周期校准时间。
[0050]
事件记录：记录设备复位次数、设备发送数据失败次数等事件，事件可通过串口读取和清除。
[0051]
设备自检、维护：通过能耗监测集中器网关下发数据可完成对设备的重启和自检，自检的结果将反馈到能耗监测集中器网关中。
[0052]
plc载波通讯：完成数据上报，同时接收来自能耗监测集中器网关下发给设备的数据。
[0053]
异常处理：协议中可设定发送数据是否使用ack机制，若未使用ack机制则无需重传处理。若使用了ack机制，发送数据后等待反馈数据，若未得到正确响应，进行重试，最多可重试3次。
[0054]
在本发明的其他实施例中，为保证数据不丢失，设备中将重要数据备份，且所有数据中都包含一个crc校验码，读取数据时检查校验码的正确性，以保证数据的准确性。
[0055]
在本发明的其他实施例中，为保证采集数据的准确性，每次采集数据时，采集一组数据对数据进行滤波处理。
[0056]
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
[0057]
本发明功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，在一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)以及相应的软件中执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，进行测试或者实际的数据在程序实现中存在于只读存储器(random access memory，ram)、随机存取存储器(random access memory，ram)等。