專利名稱：一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，具體是一種電力線載波遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集中抄表的路由算法，屬于電表數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的人工抄表方法不僅工作量大而且效率低，逐漸被現(xiàn)代化的自動抄表所取代。目前，電力線載波抄表由于其減少人力消耗且無需另外鋪設(shè)通信線路的優(yōu)點，受到了電力管理部門的大力推廣。如中國專利CN102195683A中公開了一種電力載波通信方法，應(yīng)用于電力載波網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程抄表，其中的電力載波網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，其包括集中器、采集器和載波表，集中器是位于電力載波網(wǎng)絡(luò)最上層的主節(jié)點，采集器和載波表分別是位于電力載波網(wǎng)絡(luò)其他各層的子節(jié)點，該方法包括:分布式組網(wǎng):主節(jié)點發(fā)送第一組網(wǎng)命令，收到此命令的子節(jié)點A-F分時主動上報其自身的網(wǎng)絡(luò)信息，主節(jié)點儲存各子節(jié)點上報的網(wǎng)絡(luò)信息；主節(jié)點對已上報自身網(wǎng)絡(luò)信息的子節(jié)點發(fā)送確認(rèn)報文，收到確認(rèn)報文的子節(jié)點與主節(jié)點形成第一級電力載波通信網(wǎng)絡(luò)即圖1中的主節(jié)點及子節(jié)點A-F ;當(dāng)子節(jié)點A-F收到主節(jié)點對其主動上報網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)答命令后，不再對主節(jié)點的第一組網(wǎng)命令進(jìn)行上報網(wǎng)絡(luò)信息，同時，子節(jié)點A-F將第一組網(wǎng)命令轉(zhuǎn)發(fā)到與該子節(jié)點具有物理連接關(guān)系的下層子節(jié)點，下層的子節(jié)點上報自身的網(wǎng)絡(luò)信息，且上報自身網(wǎng)絡(luò)信息成功的子節(jié)點與其上層節(jié)點形成第二級電力載波通信網(wǎng)絡(luò)。如圖1中的子節(jié)點A與子節(jié)點Al-An，子節(jié)點E與子節(jié)點El_En。子節(jié)點Al-An上報自身網(wǎng)絡(luò)信息至子節(jié)點A，子節(jié)點A再次收組網(wǎng)命令時，將上報成功的網(wǎng)絡(luò)信息上報至主節(jié)點，因此主節(jié)點、子節(jié)點A以及子節(jié)點A相關(guān)的部分或全部下層子節(jié)點形成電力載波通信網(wǎng)絡(luò)。顯然，上述 技術(shù)方案采用固定路由的方式將數(shù)據(jù)逐級傳輸給集中器，對于每一子節(jié)點來說，都只能采用固定的傳輸路徑將自身的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸至上一級節(jié)點，如子節(jié)點Al-An只能將自身網(wǎng)絡(luò)信息傳輸至子節(jié)點A ;同樣的，對于每一節(jié)點來說，也只能采用固定的傳輸路徑將接收到的組網(wǎng)命令傳輸至下一級子節(jié)點去，如子節(jié)點A只能將組網(wǎng)命令轉(zhuǎn)發(fā)至子節(jié)點Al-An。此方法雖然提高了電力抄表的效率，但是當(dāng)某一級節(jié)點失效或者其他原因?qū)е履骋还?jié)點與其上級節(jié)點和/或下級節(jié)點之間無法進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信時，則會導(dǎo)致該節(jié)點所在的一條甚至是多條數(shù)據(jù)通信鏈路均無法正常工作，造成數(shù)據(jù)的嚴(yán)重丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中電力載波在線抄表系統(tǒng)中某一電表失效所導(dǎo)致的多條數(shù)據(jù)通信路徑均無法正常通信，所導(dǎo)致大面積電表抄表失敗的問題，從而提出的一種基于電力線在線抄表動態(tài)路由算法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，包括如下步驟:
S1:所述集中器下發(fā)請求幀至與之具有物理連接的電表，所述請求幀中包括目標(biāo)電表的目的地址；
52:接收到所述請求幀的電表，對所述請求幀進(jìn)行解析，獲取目的地址后判斷目的地址是否為自身的地址，如果是則進(jìn)入步驟S3，否則進(jìn)入步驟S4 ;
53:將預(yù)先采集到的電表數(shù)據(jù)幀以廣播的形式發(fā)送至與之具有物理連接的電表/集中器，所述數(shù)據(jù)幀中包括發(fā)送該數(shù)據(jù)幀的電表的源地址；
54:電表將從電力線上接收到的所述請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表；
55:每一接收到所述請求幀的電表重復(fù)所述步驟S2至所述步驟S4 ；
每一接收到所述數(shù)據(jù)幀的電表，將所述數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表/集中器；
56:所述集中器存儲所有接收到的數(shù)據(jù)幀。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，所述步驟SI在集中器下發(fā)請求幀之前、步驟S3電表發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前、步驟S4電表轉(zhuǎn)發(fā)請求幀之前以及步驟S5電表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀之前，先偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，偵聽步驟如下:
5111:所述集中器/所述電表發(fā)送偵聽幀至電力線；
5112:所述集中器/所述電表從電力線接收步驟Slll中發(fā)送的偵聽幀；
5113:若接收到的偵聽幀與發(fā)送的偵聽幀一致，則電力線處于空閑狀態(tài)，可直接發(fā)送數(shù)據(jù)；否則電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S114 ；
5114:間隔一段時間后，重復(fù)步驟Slll至步驟S113 ;每重復(fù)一次步驟Slll至步驟S113,將間隔時間總和T與預(yù)定時間T’比對一次，若間隔時間總和T超過預(yù)定時間T’后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)?！N用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S2中，還包括建立、查找請求幀路由表的步驟，所述請求幀路由表中存儲已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的請求幀的目的地址；每一電表在接收到請求幀后，對所述請求幀進(jìn)行解析得到目的地址，在所述請求幀路由表中查找該請求幀的目的地址，判斷該目的地址是否已經(jīng)存儲在所述請求幀路由表中，若已經(jīng)存儲在所述請求幀路由表中則對該請求幀不做處理；否則轉(zhuǎn)發(fā)該請求幀，并同時將該請求幀的目的地址存儲于所述請求幀路由表中。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述步驟S5中，還包括建立、查找數(shù)據(jù)幀路由表的步驟，所述數(shù)據(jù)幀路由表中存儲已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的數(shù)據(jù)幀中的源地址；每一電表在接收到數(shù)據(jù)幀后，對所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析得到源地址，在所述數(shù)據(jù)幀路由表中查找該數(shù)據(jù)幀的源地址，判斷該源地址是否已經(jīng)存儲在所述數(shù)據(jù)幀路由表中，若已經(jīng)存儲在所述數(shù)據(jù)幀路由表中則對該數(shù)據(jù)幀不做處理；否則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀，并同時將該數(shù)據(jù)幀的源地址存儲于所述數(shù)據(jù)幀路由表中。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在每一請求幀/數(shù)據(jù)幀中還包括該請求幀/數(shù)據(jù)幀的存活時間t=T-t’ X轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，其中的T為該請求幀/數(shù)據(jù)幀生成時的原始存活時間，t’為時間消耗因子；所述時間消耗因子t’ =每幀數(shù)據(jù)物理層傳輸時間+程序處理時間。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S4中，還包括去除重復(fù)請求幀的步驟，過程如下:
每一電表對同一時刻接收到的所有請求幀進(jìn) 行解析,獲得所有請求幀的目的地址及存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的目的地址及存活時間比較；得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀具有相同目的地址的請求幀個數(shù)M (M為大于I的整數(shù))，將M與轉(zhuǎn)發(fā)請求幀預(yù)設(shè)個數(shù)m (m為大于I的整數(shù))進(jìn)行比較:
若M小于等于m，則直接將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；
若M大于m，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間與其他請求幀的存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S5中，還包括去除重復(fù)數(shù)據(jù)幀的步驟，過程如下:
每一電表對同一時刻接收到的所有數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲得所有數(shù)據(jù)幀的源地址及存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的源地址及存活時間比較；同時得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀具有相同源地址的數(shù)據(jù)幀個數(shù)N (N為大于I的整數(shù))，將N與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀預(yù)設(shè)個數(shù)η (η為大于I的整數(shù))進(jìn)行比較:
若N小于等于n，則直接將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；
若N大于n，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀的存活時間與其他數(shù)據(jù)幀的存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀以廣播的形式將其轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法,其特征在于,所述m=7或8,所述n=7或8。一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述請求幀中包括任務(wù)ID，所述任務(wù)ID代表所述集中器請求所述目標(biāo)電表發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中應(yīng)包括的電表數(shù)據(jù)的種類。一種用于電 力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述電表數(shù)據(jù)的種類包括:電壓、電流、電量、功率、負(fù)荷曲線、失幀記錄。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，采用廣播的形式發(fā)送請求幀及電表的數(shù)據(jù)幀，后備冗余了請求幀及電表的數(shù)據(jù)幀，因此保證了在任一時刻只要電力線在線抄表系統(tǒng)有一條可靠的通信路徑，集中器就可以成功的下發(fā)請求幀數(shù)據(jù)到目標(biāo)電表及從目標(biāo)電表采集到數(shù)據(jù)幀，具有實時性、穩(wěn)定性、抄表成功率高的優(yōu)點，為通過電力線載波信道實現(xiàn)電力業(yè)務(wù)增值提供了有效的技術(shù)保障。(2)本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，集中器/電表在發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)請求幀或者數(shù)據(jù)幀之前，進(jìn)行電力線偵聽，若電力線空閑，則進(jìn)行發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)活動，若電力線繁忙，則等待一段時間再進(jìn)行發(fā)送。若經(jīng)過多次偵聽，電力線總處于繁忙狀態(tài)，則多次等待的總時間超過預(yù)設(shè)值后，則放棄此次發(fā)送任務(wù)。這種偵聽、等待功能的設(shè)置，有效避免了當(dāng)電力線總處于繁忙時，集中器/電表無限制的向電力線發(fā)送請求幀或者數(shù)據(jù)幀所導(dǎo)致的電力線堵塞加劇的問題。(3)本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，在每個電表中都建立的請求幀路由表和數(shù)據(jù)幀路由表，能有效減少重復(fù)請求幀和重復(fù)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)，在提高抄表成功率的同時，有效減少了電力線的堵塞問題。并且本發(fā)明采用任務(wù)消亡機(jī)制，在每一個請求幀和數(shù)據(jù)幀中都設(shè)置了存活時間，請求幀和數(shù)據(jù)幀每被轉(zhuǎn)發(fā)一次，請求幀和數(shù)據(jù)幀中的存活時間都被減少一個時間消耗因子，有效避免了請求幀和數(shù)據(jù)幀被無限次轉(zhuǎn)發(fā)的問題，并且減少了電力線阻塞。(4)本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，當(dāng)某一時刻，一個電表自身及與其有物理連接的電力線上有多個相同的請求幀/數(shù)據(jù)幀時,若電力線上的請求幀/數(shù)據(jù)幀的總數(shù)大于預(yù)設(shè)值時，本電表中的請求幀/數(shù)據(jù)幀不再轉(zhuǎn)發(fā)，但是當(dāng)本電表中的請求幀/數(shù)據(jù)幀的存活時間最大時，為了避免其他請求幀/數(shù)據(jù)幀過早消亡所造成的抄表失敗，本電表中的請求幀/數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)。這種機(jī)制設(shè)置，減少了電力線的堵塞，并且提高了抄表成功率。(5)本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，請求幀中包括了任務(wù)ID，電表可以根據(jù)請求幀中任務(wù)ID，將任務(wù)ID號所對應(yīng)的數(shù)據(jù)種類發(fā)送給集中器，使采集的數(shù)據(jù)更有針對性，便于管理者對輸電網(wǎng)絡(luò)的管理。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中，
圖1是背景技術(shù)所述電力載波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明所述電力線在線抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1
本實施例中的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法所涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括，集中器和電表，并且所述集中器與電表、電表與電表之間采用電力線連接。其一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，包括如下步驟:
S1:集中器以廣播的形式向電力線上發(fā)送請求讀取電表數(shù)據(jù)的請求幀；具體步驟如
下:
511:在發(fā)送所述請求幀之前，先偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，過程如下:
Sm:所述集中器向電力線上發(fā)送用于偵聽電力線是否繁忙的偵聽幀；
S112:所述集中器向電力線上發(fā)送偵聽幀的同時，集中器從電力線上接收到步驟Slll中集中器自身發(fā)送的偵聽幀；
S113:所述集中器檢查接收到的偵聽幀與發(fā)送出去的偵聽幀是否一致，若一致，則電力線處于空閑狀態(tài)，進(jìn)入步驟S12 ;否則，電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S114;這是因為當(dāng)若電力線處于繁忙狀態(tài)，當(dāng)集中器向電力線上發(fā)送偵聽幀時，電力線上已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)會對偵聽幀進(jìn)行數(shù)據(jù)沖撞，導(dǎo)致發(fā)送到電力線上的偵聽幀內(nèi)部數(shù)據(jù)移位，造成集中器接收到的偵聽幀與發(fā)送出去的偵聽幀不一致；
S114:間隔一段時間后，重復(fù)步驟Slll至步驟S113，每重復(fù)一次步驟Slll至步驟S113，將間隔時間總和T1與預(yù)定時間T/比對一次，若間隔時間總和超過預(yù)定時間T/后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)；
512:所述集中器下發(fā)請求幀至與之具有物理連接的電表，所述請求幀中包括目標(biāo)電表的目的地址；
S2:接收到所述請求 幀的電表，對所述請求幀進(jìn)行解析，獲取目的地址后判斷目的地址是否為自身的地址，若是自身地址則進(jìn)入步驟S3，否則進(jìn)入步驟S23;
S23:在該電表上查找、建立請求幀路由表，所述請求幀路由表用于存儲該電表已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的請求幀的目的地址；判斷接收到的請求幀的目的地址是否已經(jīng)在請求幀路由表中存儲，包括如下步驟:
5231:將接收到的請求幀解析，得到該請求幀的目的地址；
5232:在該電表上的請求幀路由表上查找該請求幀的目的地址，若已經(jīng)存儲在請求幀路由表上,則該請求幀不再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；若在請求幀路由表上沒有查找到該請求幀的源地址，則進(jìn)入步驟S4 ；
53:電表將預(yù)先采集到的用于存儲電表數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀，通過電力線發(fā)送給與之有物理連接的電表/集中器，具體步驟如下:
S31:所述電表偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，包括如下步驟:
5311:所述電表向電力線上發(fā)送用于偵聽電力線是否繁忙的偵聽幀；
5312:所述電表向電力線上發(fā)送偵聽幀的同時，電表從電力線上接收到步驟S311中電表自身發(fā)送的偵聽幀；
5313:所述電表檢查接收到的偵聽幀與發(fā)送出去的偵聽幀是否一致，若一致，則電力線處于空閑狀態(tài)，進(jìn)入步驟S32 ;否則，電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S314 ;判斷電力線處于繁忙狀態(tài)的原因同所述步驟S113 ；
5314:間隔一段時間后，重復(fù)步驟S311至步驟S313，每重復(fù)一次步驟S311至步驟S313，將間隔時間總和T2與預(yù)定時間T2’比對一次，若間隔時間總和超過預(yù)定時間Τ2’后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)；` S32:所述電表將預(yù)先采集到的電表數(shù)據(jù)幀以廣播的形式發(fā)送至與之具有物理連接的電表/集中器，所述數(shù)據(jù)幀中包括發(fā)送數(shù)據(jù)幀的電表的源地址；
54:電表將從電力線上接收到的所述請求幀，以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至電力線上，具體步驟如下:
541:所述電表偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，偵聽步驟與所述步驟S31相同，若電力線處于空閑狀態(tài)則進(jìn)入步驟S42，；否則，電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S414 ；
S414:間隔一段時間后，重復(fù)步驟S41，每重復(fù)一次步驟S41，將間隔時間總和1~3與預(yù)定時間T/比對一次，若間隔時間總和超過預(yù)定時間IV后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)；
542:電表將接收到的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)給其他電表；
55:每一個電表若接收到所述請求幀，則重復(fù)所述步驟S2至所述步驟S4 ；
每一個電表若接收到所述數(shù)據(jù)幀，則將所述數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表/集中器，具體步驟如下；
551:電表從電力線上接收數(shù)據(jù)幀；
552:在該電表上建立、查找數(shù)據(jù)幀路由表，所述數(shù)據(jù)幀路由表用于存儲該數(shù)據(jù)幀路由表所在的電表上已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的數(shù)據(jù)幀的源地址；判斷該數(shù)據(jù)幀的源地址是否已經(jīng)存儲在所述數(shù)據(jù)幀路由表中，步驟如下:
5521:將接收到的數(shù)據(jù)幀解析，得到該數(shù)據(jù)幀的源地址；
5522:在該電表上的數(shù)據(jù)幀路由表上查找該數(shù)據(jù)幀的源地址，若已經(jīng)存儲在數(shù)據(jù)幀路由表上，則該數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，若在數(shù)據(jù)幀路由表上沒有查找到該數(shù)據(jù)幀的源地址，則進(jìn)入步驟S53 ；
S53:所述電表偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，偵聽步驟與所述步驟S31相同，若電力線處于空閑狀態(tài)則進(jìn)入步驟S54 ;否則，電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S534 ；
S534:間隔一段時間后，重復(fù)步驟S53，每重復(fù)一次步驟S53，將間隔時間總和T4與預(yù)定時間T4’比對一次，若間隔時間總和超過預(yù)定時間T/后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)；
S54:將所述數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表/集中器；
S6:所述集中器存儲所有接收到的數(shù)據(jù)幀。所述集中器/電表接從電力線上接收到數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)區(qū)分為請求幀、數(shù)據(jù)幀、偵聽幀的方式，在現(xiàn)在有技術(shù)中有很多實現(xiàn)方式，如采用標(biāo)志位來區(qū)分，如標(biāo)志位為“00”是請求巾貞、標(biāo)志位為“01”是數(shù)據(jù)巾貞、標(biāo)志位為“10”是偵聽巾貞，由于這一內(nèi)容并不是本發(fā)明的發(fā)明要點，且屬于現(xiàn)有技術(shù)中常用的技術(shù)手段，因此在本申請中不再贅述。實施例2
作為實施例1的進(jìn)一步補(bǔ)充，在每一請求幀/數(shù)據(jù)幀中還包括該請求幀/數(shù)據(jù)幀的存活時間t=T-t’ X轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，其中的T為該請求幀/數(shù)據(jù)幀生成時的原始存活時間，t’為時間消耗因子，所述時間消耗因子t’=每幀數(shù)據(jù)物理層傳輸時間+程序處理時間，由于每幀數(shù)據(jù)在物理層上的最大傳輸時間為170ms，為防止幀在傳輸過程中出現(xiàn)幀等待等情況所導(dǎo)致幀傳輸時間延遲，所以每幀物理層傳輸時間優(yōu)選為要稍大于170ms，優(yōu)選為200ms，所述程序處理時間最大為40ms。相應(yīng)地，在所述步 驟S4中，還包括去除重復(fù)請求幀的步驟，過程如下:
每一電表對同一時刻接收到的所有請求幀進(jìn)行解析,獲得所有請求幀的目的地址及存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的目的地址及存活時間比較；同時得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀具有相同目的地址的請求幀個數(shù)MJf M與轉(zhuǎn)發(fā)請求幀預(yù)設(shè)個數(shù)m進(jìn)行比較:
若M小于等于m，則直接將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；
若M大于m，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間與其他請求幀的存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀。其中的轉(zhuǎn)發(fā)請求幀預(yù)設(shè)個數(shù)m與實際應(yīng)用時與每一電表相連的電力線數(shù)相關(guān)，可以根據(jù)實際需要進(jìn)行合理選擇設(shè)置，本實施例中選擇為7或8，可適用于一般的電力線載波系統(tǒng)。所述步驟S5中，還進(jìn)一步包括去除重復(fù)數(shù)據(jù)幀的步驟，過程如下:
每一電表對同一時刻接收到的所有數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲得所有數(shù)據(jù)幀的源地址及其存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的源地址及存活時間比較；同時得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀具有相同源地址的數(shù)據(jù)幀個數(shù)N，將N與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀預(yù)設(shè)個數(shù)η進(jìn)行比較:
若N小于等于η，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；
若N大于η，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀存活時間與其他數(shù)據(jù)幀存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀以廣播的形式將其轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀；其中的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀預(yù)設(shè)個數(shù)η與實際應(yīng)用時與每一電表相連的電力線數(shù)相關(guān)，本實施例中選擇為7或8,可適用于一般的電力線載波系統(tǒng)。實施例3
作為上述實施例的進(jìn)一步補(bǔ)充，，所述請求巾貞中包括任務(wù)ID,所述任務(wù)ID代表所述集中器請求所述目標(biāo)電表發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中應(yīng)包括的電表數(shù)據(jù)的種類。所述電表數(shù)據(jù)的種類包括:電壓、電流、電量、功率、負(fù)荷曲線、失幀記錄。由于基于電力線載波的抄表系統(tǒng)和方法，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用，因此，抄表時所需的電表數(shù)據(jù)種類以及這些數(shù)據(jù)的具體格式和要求，都是有一定準(zhǔn)則的。本申請中對此不在進(jìn)行詳述。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之 中。
權(quán)利要求
1.一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，包括如下步驟: S1:集中器下發(fā)請求幀至與之具有物理連接的電表，所述請求幀中包括目標(biāo)電表的目的地址； S2:接收到所述請求幀的電表，對所述請求幀進(jìn)行解析，獲取目的地址后判斷目的地址是否為自身的地址，如果是則進(jìn)入步驟S3，否則進(jìn)入步驟S4 ； S3:將預(yù)先采集到的電表數(shù)據(jù)幀以廣播的形式發(fā)送至與之具有物理連接的電表/集中器，所述數(shù)據(jù)幀中包括發(fā)送該數(shù)據(jù)幀的電表的源地址； 54:電表將從電力線上接收到的所述請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表； 55:每一接收到所述請求幀的電表重復(fù)所述步驟S2至所述步驟S4 ； 每一接收到所述數(shù)據(jù)幀的電表，將所述數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)至其他電表/集中器； 56:所述集中器存儲所有接收到的數(shù)據(jù)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述步驟SI在集中器下發(fā)請求幀之前、步驟S3電表發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前、步驟S4電表轉(zhuǎn)發(fā)請求幀之前以及步驟S5電表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀之前，先偵聽電力線是否處于空閑狀態(tài)，偵聽步驟如下: 5111:所述集中器/所述電表發(fā)送偵聽幀至電力線； 5112:所述集中器/所述電表從電力線接收步驟Slll中發(fā)送的偵聽幀； 5113:若接收到的偵聽幀與發(fā)送的偵聽幀一致，則電力線處于空閑狀態(tài)，可直接發(fā)送數(shù)據(jù)；否則電力線處于繁忙狀態(tài)，進(jìn)入步驟S114 ； 5114:間隔一段時間后，重復(fù)步驟Slll至步驟S113 ;每重復(fù)一次步驟Slll至步驟S113,將間隔時間總和T與預(yù)定時間T’比對一次，若間隔時間總和T超過預(yù)定時間T’后，所述電力線依然處于繁忙狀態(tài)，則放棄此次發(fā)送任務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S2中，還包括建立、查找請求幀路由表的步驟，所述請求幀路由表中存儲已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的請求幀的目的地址；每一電表在接收到請求幀后，對所述請求幀進(jìn)行解析得到目的地址，在所述請求幀路由表中查找該請求幀的目的地址，判斷該目的地址是否已經(jīng)存儲在所述請求幀路由表中，若已經(jīng)存儲在所述請求幀路由表中則對該請求幀不做處理；否則轉(zhuǎn)發(fā)該請求幀，并同時將該請求幀的目的地址存儲于所述請求幀路由表中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述步驟S5中，還包括建立、查找數(shù)據(jù)幀路由表的步驟，所述數(shù)據(jù)幀路由表中存儲已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的數(shù)據(jù)幀中的源地址；每一電表在接收到數(shù)據(jù)幀后，對所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析得到源地址，在所述數(shù)據(jù)幀路由表中查找該數(shù)據(jù)幀的源地址，判斷該源地址是否已經(jīng)存儲在所述數(shù)據(jù)幀路由表中，若已經(jīng)存儲在所述數(shù)據(jù)幀路由表中則對該數(shù)據(jù)幀不做處理；否則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀，并同時將該數(shù)據(jù)幀的源地址存儲于所述數(shù)據(jù)幀路由表中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在每一請求幀/數(shù)據(jù)幀中還包括該請求幀/數(shù)據(jù)幀的存活時間t=T-t’ X轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，其中的T為該請求幀/數(shù) 據(jù)幀生成時的原始存活時間，t’為時間消耗因子；所述時間消耗因子t’ =每幀數(shù)據(jù)物理層傳輸時間+程序處理時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S4中，還包括去除重復(fù)請求幀的步驟，過程如下: 每一電表對同一時刻接收到的所有請求幀進(jìn)行解析,獲得所有請求幀的目的地址及存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的目的地址及存活時間比較；得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀具有相同目的地址的請求幀個數(shù)M (M為大于I的整數(shù))，將M與轉(zhuǎn)發(fā)請求幀預(yù)設(shè)個數(shù)m (m為大于I的整數(shù))進(jìn)行比較: 若M小于等于m，則直接將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去； 若M大于m，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間與其他請求幀的存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀的存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的請求幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，在所述步驟S5中，還包括去除重復(fù)數(shù)據(jù)幀的步驟，過程如下: 每一電表對同一時刻接收到的所有數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，獲得所有數(shù)據(jù)幀的源地址及存活時間，與該電表上待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的源地址及存活時間比較；同時得到所有與待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀具有相同源地址的數(shù)據(jù)幀個數(shù)N (N為大于I的整數(shù))，將N與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀預(yù)設(shè)個數(shù)η (η為大于I的整數(shù))進(jìn)行比較: 若N小于等于n，則直接將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去； 若N大于n，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀的存活時間與其他數(shù)據(jù)幀的存活時間進(jìn)行比較，若所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的存活時間最長，則將所述待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀以廣播的形式將其轉(zhuǎn)發(fā)出去；否則停止轉(zhuǎn)發(fā)所述待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀?！?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述m=7或8,所述n=7或8。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述請求幀中包括任務(wù)ID，所述任務(wù)ID代表所述集中器請求所述目標(biāo)電表發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中應(yīng)包括的電表數(shù)據(jù)的種類。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，其特征在于，所述電表數(shù)據(jù)的種類包括:電壓、電流、電量、功率、負(fù)荷曲線、失幀記錄。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種用于電力線載波抄表的動態(tài)路由算法，采用廣播的形式發(fā)送請求幀及電表的數(shù)據(jù)幀，后備冗余了請求幀及電表的數(shù)據(jù)幀，因此保證了在任一時刻只要電力線在線抄表系統(tǒng)有一條可靠的通信路徑，集中器就可以成功的下發(fā)請求幀數(shù)據(jù)到目標(biāo)電表及從目標(biāo)電表采集到電表數(shù)據(jù)，具有實時性、穩(wěn)定性、抄表成功率高的優(yōu)點，為通過電力線載波信道實現(xiàn)電力業(yè)務(wù)增值提供了有效的技術(shù)保障。
文檔編號H04B3/54GK103236974SQ201310110569
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者劉宏廣 申請人:浙江正泰儀器儀表有限責(zé)任公司