一種低壓配電網載波終端自動注冊算法制造技術

本發明專利技術涉及一種低壓配電網載波終端自動注冊算法，它以各臺區集中器為中心，以已完成注冊的有域載波節點為依托，分臨近節點注冊和非臨近節點注冊，以及臨近及非臨近節點補充注冊等多個階段波浪式地完成整個電網電表的注冊過程，并借助電力線窄帶載波信號跨臺區傳播時所攜信號質量參數來衡量電網注冊節點的臨近度，通過歸屬域確認算法收集、計算并比較這些參數，從而準確地確定載波節點的歸屬臺區，此外，還采用基于物理層CSMA技術的高效率沖突避讓和多優先級載波包收發控制算法，處理沖突與排出消息的優先級，使臺區中各類通信節點同時競爭使用同一通信媒介。本發明專利技術可以用于多種類型的電網抄表網絡電表注冊，尤其適用于通信環境較復雜的電力載波遠程抄表網絡電表注冊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電力抄表網絡管理方法，特別是關于一種用于電力載波遠程抄表網絡的低壓配電網載波終端自動注冊算法。
技術介紹
現有技術中，一電力載波遠程抄表網絡通常由一安裝在電力部門客戶管理中心的主站計算機和一個以上的根據臺區變壓器供電范圍劃分的臺區(在組網抄表中，也稱為域)組成。主站計算機位于遠程抄表網絡的中心，負責統一管理臺區集合的抄表工作，并永久保存客戶的電能量數據。每一臺區轄區內包括有一臺區變壓器、一設置在臺區變壓器附近的集中器、一個以上設置在客戶端的電表(包括載波表或非載波表)與采集器。其中集中器負責收集由所在臺區臺區變壓器供電的所有客戶的電表數據，它一方面通過GPRS或其它網絡通信媒介與主站計算機建立數據通信；另一方面通過電力線與載波表建立直接數據通信，或通過電力線和采集器的幫助與非載波表建立間接數據通信。采集器可以與一個以上的非載波表建立串行數據通信，并具有一用于存儲所連接的非載波表的表號數據的功能模塊。電表用于計量客戶消費的電能量，具有唯一的標識號碼(表號)，而抄表系統的主要功能就是收集客戶端電表的電能量數據及電表的其他狀態數據。一般而言，抄表的過程可以由集中器自行啟動完成，集中器根據保存在其存儲器中的電表表號進行點名式抄表，將抄表數據暫存于存儲器中，主站計算機通過定期訪問集中器，將集中器存儲器中的抄表數據匯總到自己的數據庫中。但是，在臺區安裝初期，由于集中器中并沒有設置電表表號，因此需要人工進行手動設置，也即先由工作人員收集電表表號，通過手動方式輸入主站計算機，然后再從主站計算機下載到集中器中。這種人工作業方式繁瑣低效，且出錯率高。此外，由于臺區中的電表集合還會因為如更換，建立新戶，撤銷舊戶等原因經常發生變化，因此需要對集中器存儲器中的電表表號及時更新，而傳統的人工作業方式顯然已不能勝任這樣的要求。目前，雖然已有一些電表自動注冊算法能夠解決上述問題，但由于自動注冊算法往往運行在由多個相互臨近的臺區所構成的臺區集合中，載波消息可能會跨越臺區傳播，從而使一個臺區的集中器很可能與事實上屬于其他臺區的電表進行交互。由于電表注冊的前提是電表事先并不了解自己的歸屬臺區，因此，這種載波消息跨越臺區傳播的情況很可能會導致屬于一個臺區的電表將表號注冊到另一臺區的集中器中，或者出現一電表的表號同時在多個集中器中注冊的現象，而這些都是造成后期抄表過程不穩定，抄表數據不準確的因素。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種能夠使客戶端電表自動、準確地完成向所屬臺區集中器注冊表號的低壓配電網載波終端自動注冊算法。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案:一種低壓配電網載波終端自動注冊算法，其包括以下步驟:I)集中器載波模塊啟動集中器臨近節點注冊:1.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近節點注冊的注冊命令；1.2)收到步驟1.1)注冊命令的集中器非臨近節點清除自己的歸屬域標識；1.3)收到步驟1.1)注冊命令的集中器臨近節點執行載波節點注冊流程；1.4)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟2)；2)集中器載波模塊啟動集中器非臨近節點注冊:2.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器非臨近節點注冊的注冊命令；2.2)收到步驟2.1)注冊命令的集中器非臨近節點執行載波節點注冊流程；2.3)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟3)；3)集中器載波模塊啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊:3.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊的注冊命令；3.2)收到步驟3.1)注冊命令且尚未注冊的集中器臨近節點及非臨近節點執行載波節點注冊流程；3.3)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，結束。上述步驟I) 3)中的載波節點注冊流程包括以下步驟:(1)收到注冊命令的載波節點清除自己的歸屬域標識，進入注冊狀態機初始狀態，設置注冊狀態機定時器；(2)進入注冊狀態機初始狀態的載波節點清空自己的臨近有域節點表和臨近集中器表，進入注冊狀態機探域狀態，設置注冊狀態機定時器，而其中是采集器的載波節點還接收集中器發送的搜表命令，啟動內置的功能模塊搜尋所管轄的非載波表；(3)進入注冊狀態機探域狀態的載波節點向集中器和其他載波節點廣播不可中繼的探域請求，并將注冊狀態機定時器設置到一隨機間隔時間；(4)收到探域請求的有域載波節點和集中器反向發送不可中繼的響應信息到正在探域的臨近節點，收到探域請求的集中器還同時更新其內置的注冊活動靜默定時器；(5)正在探域的載波節點收到臨近的有域載波節點和集中器返回的所有響應信息后，檢查每一響應信息的信號質量，獲取衡量節點臨近度的信號質量參數，并將信號質量參數和響應信息中的歸屬域信息保存至自己的臨近有域節點表和臨近集中器表中的對應項中；(6)按設定的次數重復執行步驟(3) (5):當屬同一歸屬域的響應的次數達到給定閾值時，執行歸屬域確認算法確定自己的歸屬域，并停止探域請求消息；(7)確定歸屬域的載波節點向所在歸屬域的集中器注冊:如果載波節點是采集器，進入步驟(8);如果載波節點是載波表，進入步驟(11) ; (8)進入注冊狀態機注冊數據請求狀態，設置注冊狀態機定時器；(9)向功能模塊發出注冊數據請求命令，進入注冊狀態機等待數據狀態，設置注冊狀態機定時器；(10)接收功能模塊返回的響應信息:如果功能模塊返回的響應信息是所管轄的非載波表已全部注冊，載波節點進入注冊狀態機注冊完成狀態，設置睡眠定時器，進入步驟(14);如果功能模塊返回的響應信息是一非載波表的注冊數據，則將其轉換為表號注冊信息，進入步驟(11); (11)進入注冊狀態機等待主動上報狀態，將注冊狀態機定時器設置到一隨機間隔時間，準備發送表號注冊信息；在設定時間到后，發送可中繼的表號注冊信息到所在歸屬域的集中器，進入注冊狀態機主動上報狀態，并將注冊狀態機定時器重新設置到一隨機間隔時間；(12)收到表號注冊信息的集中器反向發送可中繼的確認注冊信息到正在注冊的載波節點，同時更新注冊活動靜默定時器；(13)正在注冊的載波節點收到集中器返回的確認注冊信息:如果載波節點是采集器，發送確認信息給功能模塊，返回步驟(9);如果載波節點是載波表，進入注冊狀態機注冊完成狀態，設置睡眠定時器，進入步驟(14) ; (14)當所有收到注冊命令的載波節點都進入注冊狀態機注冊完成狀態時，停止發送表號注冊信肩、O上述步驟(6)采用的歸屬域確認算法包括以下步驟:①載波節點對收到的響應信息查看信息信號源:如果響應信息是由集中器發出，進入步驟②；如果響應信息是由有域載波節點發出，進入步驟④；②根據歸屬域標識，在臨近集中器表中搜尋與此集中器對應的表項:如果表項不存在，新建表項，填寫歸屬域標識，保存信號質量參數，此集中器響應信息計數初始化為I，集中器計數加I;如果表項已存在，在表項的信號質量參數表中按序插入信號質量參數，此集中器響應信息計數加I ;③檢查當前集中器響應信息計數是否已達到指定次數:如果達到指定次數，執行步驟⑥；如果未達到指定次數，返回步驟(3)；④根據歸屬域標識，在臨近有域節點表中搜尋與此有域載波節點對應的表項:如果表項不存在，新建表項，填寫載波節點標識，歸屬域標識，保存信號質本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低壓配電網載波終端自動注冊算法，其包括以下步驟：1）集中器載波模塊啟動集中器臨近節點注冊：1.1）集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近節點注冊的注冊命令；1.2）收到步驟1.1)注冊命令的集中器非臨近節點清除自己的歸屬域標識；1.3）收到步驟1.1)注冊命令的集中器臨近節點執行載波節點注冊流程；1.4）當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟2）；2）集中器載波模塊啟動集中器非臨近節點注冊：2.1）集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器非臨近節點注冊的注冊命令；2.2）收到步驟2.1)注冊命令的集中器非臨近節點執行載波節點注冊流程；2.3）當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟3）；3）集中器載波模塊啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊：3.1）集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊的注冊命令；3.2）收到步驟3.1)注冊命令且尚未注冊的集中器臨近節點及非臨近節點執行載波節點注冊流程；3.3）當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，結束。

【技術特征摘要】
1.一種低壓配電網載波終端自動注冊算法，其包括以下步驟:1)集中器載波模塊啟動集中器臨近節點注冊:1.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近節點注冊的注冊命令；1.2)收到步驟1.1)注冊命令的集中器非臨近節點清除自己的歸屬域標識；1.3)收到步驟1.1)注冊命令的集中器臨近節點執行載波節點注冊流程；1.4)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟2)；2)集中器載波模塊啟動集中器非臨近節點注冊:2.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器非臨近節點注冊的注冊命令；2.2)收到步驟2.1)注冊命令的集中器非臨近節點執行載波節點注冊流程；2.3)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，進入步驟3)；3)集中器載波模塊啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊:3.1)集中器載波模塊向載波節點廣播可中繼的用于啟動集中器臨近及非臨近節點補充注冊的注冊命令；3.2)收到步驟3.1)注冊命令且尚未注冊的集中器臨近節點及非臨近節點執行載波節點注冊流程；3.3)當集中器內置的注冊活動靜默定時器超時時，結束。2.如權利要求1所述的一種低壓配電網載波終端自動注冊算法，其特征在于，所述步驟I) 3)中的載波節點注冊流程包括以下步驟:(1)收到注冊命令的載波節點清除自己的歸屬域標識，進入注冊狀態機初始狀態，設置注冊狀態機定時器；(2)進入注冊狀態機初始狀態的載波節點清空自己的臨近有域節點表和臨近集中器表，進入注冊狀態機探域狀態，設置注冊狀態機定時器，而其中是采集器的載波節點還接收集中器發送的搜表命令，啟動內置的功能模塊搜尋所管轄的非載波表；(3)進入注冊狀態機探域狀態的載波節點向集中器和其他載波節點廣播不可中繼的探域請求，并將注冊狀態機定時器設置到一隨機間隔時間；(4)收到探域請求的有域載波節點和集中器反向發送不可中繼的響應信息到正在探域的臨近節點，收到探域請求的集中器還同時更新其內置的注冊活動靜默定時器；(5)正在探域的載波節點收到臨近的有域載波節點和集中器返回的所有響應信息后，檢查每一響應信息的信號質量，獲取衡量節點臨近度的信號質量參數，并將信號質量參數和響應信息中的歸屬域信息保存至自己的臨近有域節點表和臨近集中器表中的對應項中；(6)按設定的次數重復執行步驟(3) (5):當屬同一歸屬域的響應的次數達到給定閾值時，執行歸屬域確認算法確定自己的歸屬域，并停止探域請求消息；(7)確定歸屬域的載波節點向所在歸屬域的集中器注冊:如果載波節點是采集器，進入 步驟(8)；如果載波節點是載波表，進入步驟(11);(8)進入注冊狀態機注冊數據請求狀態，設置注冊狀態機定時器；(9)向功能模塊發出注冊數據請求命令，進入注冊狀態機等待數據狀態，設置注冊狀態機定時器；(10)接收功能模塊返回的響應信息:如果功能模塊返回的響應信息是所管轄的非載波表已全部注冊，載波節點進入注冊狀態機注冊完成狀態，設置睡眠定時器，進入步驟(14)；如果功能模塊返回的響應信息是一非載波表的注冊數據，則將其轉換為表號注冊信息，進入步驟(11)；(11)進入注冊狀態機等待主動上報狀態，將注冊狀態機定時器設置到一隨機間隔時間，準備發送表號注冊信息；在設定時間到后，發送可中繼的表號注冊信息到所在歸屬域的集中器，進入注冊狀態機主動上報狀態，并將注冊狀態機定時器重新設置到一隨機間隔時間；(12)收到表號注冊信息的集中器反向發送可中繼的確認注冊信息到正在注冊的載波節點，同時更新注冊活動靜默定時器； (13)正在注冊的載波節點收到集中器返回的確認注冊信息:如果載波節點是采集器，發送確認信息給功能模塊，返回步驟(9)；如果載波節點是載波表，進入注冊狀態機注冊完成狀態，設置睡眠定時器，進入步驟(14)；(14)當所有收到注冊命令的載波節點都進入注冊狀態機注冊完成狀態時，停止發送表號注...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳支龍，范偉光，岳京興，王旭，劉宏軍，
申請(專利權)人：瑞斯康微電子深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：