[發明專利]用于自動抄表系統載波通信模塊的遠程升級方法

有效

• 申請號: 201210510087.8
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102970372A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 谷志茹;張玘;朱政堅;熊蘭英
• 申請（專利權）人: 威勝集團有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/18;H04L27/26
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本發明涉及一種自動抄表系統及其遠程升級方法。

背景技術

智能計量體系架構（AMI），要求集中器和電能表間數據和信息的雙向互通，這就要求高速可靠的通信技術。電力載波技術因為線路分布廣泛，不需要額外的基礎設施建設，所以得到巨大推進。

目前的電力線載波通信主要有窄帶單載波通信機制，利用擴頻技術來提高通信的抗干擾與抗截獲能力，例如PSK（相位鍵控調制方式）和S-FSK（窄帶雙載波復用技術）電力線通信機制。這種通信機制的網絡架構采用簡單的星形網絡，網絡容量較小，一般一臺集中器下最大僅可安裝300塊電能表。所用的節點設備不能做中繼，所以實施通信時，需要配備另外的路由中繼設備才能通信。因為中繼設備不是統一的載波設備，所以通過集中器對電能表載波模塊進行遠程升級，只能通過單播的模式對每個電能表一一升級。

S-FSK電力載波通信模塊在現場應用時其遠程升級功能只能采用單播的形式，對某個表計進行升級，效率比較低。此外，其升級采用固定的協議，功能不可擴展。

S-FSK電力載波通信模塊在現場應用時其遠程升級功能具有如下缺陷：

1、?采用單播模式對電能表實施一一升級，傳輸效率低；

2、每個電能表是一個接一個的進行升級，升級效率低；

3、?升級的時候直接在現有版本上進行，不能保證新版本完全替換舊版本；

4、?其升級采用固定的協議，功能不可擴展。

發明內容

本發明的目的是提供一種傳輸速率快且高效的自動抄表系統及其遠程升級方法。

本發明提供的這種自動抄表系統，包括電能表、集中器、載波通信模塊和電力線網絡，所述載波通信模塊包含DSP芯片和OFDM芯片，DSP芯片用于構建網絡層，OFDM芯片用于運行OFDM協議棧；集中器通過串口與集中器側的DSP芯片通信，該DSP芯片再通過串口與集中器側的OFDM芯片通信；集中器側的OFDM芯片通過電力線網絡與電能表側的OFDM芯片通信；電能表側的OFDM芯片通過串口與電能表側的DSP芯片通信，該DSP芯片通過串口與電能表通信。

在集中器側的載波通信模塊為主模塊，在電能表側的載波通信模塊為從模塊。所述DSP芯片采用NXP公司的cortex-M3處理器，其型號為NXP1768。所述OFDM芯片采用Maxim公司生產的芯片，其型號為MAX2992。

該遠程升級方法包括如下步驟：

步驟1，網絡層的架構：網絡層包括UDP封裝模塊、IPv6封裝模塊和遠程升級模塊，UDP封裝模塊將終端應用層數據報文封裝成UDP報文，IPv6封裝模塊將UDP報文封裝成適用于在IPv6網絡層傳輸的IPv6報文；遠程升級模塊用于OFDM協議棧固核的更新升級；

步驟2，抄表主站通過網口將新固核發送至主模塊；

步驟3，集中器下發遠程升級指令至主模塊；由主模塊開啟遠程升級模式；?

步驟4，主模塊以廣播模式下發固核尺寸至從模塊，激發從模塊進入遠程升級模式；

步驟5，主模塊將新固核按照固核尺寸分成小段，以廣播方式發送至該集中器所管轄的所有電能表；

步驟6，從模塊接收到新固核，根據固核尺寸在網絡層執行完整性校驗，如果該新固核通過完整性校驗，從模塊通知電能表；

步驟7，從模塊將分段的新固核整合為完整新固核；

步驟8，電能表通過從模塊網絡層復位OFDM芯片，清除其存儲空間原有執行記錄，并使其數據空間和程序空間地址恢復；

步驟9，從模塊網絡層對OFDM芯片的flash進行初始化操作，擦除原有固核；

步驟10，從模塊網絡層按固定尺寸將整合好的新固核重新分塊，并依次寫入OFDM芯片，升級從模塊OFDM芯片中OFDM協議棧；

步驟11，固核更新完成后，電能表通過從模塊網絡層復位OFDM芯片，使之回到程序運行前的狀態；

步驟12，電能表重新加入網絡。

所述固核更新過程采用遠程升級原語實現OFDM協議棧的擦除和新固核的寫入。

本發明將OFDM技術應用于自動抄表系統的載波通信模塊。在現場運行過程中，為了降低電力工作人員的維護量，對在自動抄表網絡中運行的電能表側的載波通信模塊進行遠程升級。本發明跟現有技術相比，具有以下有益效果：

1、采用廣播的方式一次性將新固核傳至所有從模塊，大幅提高傳輸效率；