[發明專利]自動抄表系統及其通信鏈路質量檢測方法

有效

• 申請號: 201210510101.4
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102946260A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉述鋼;黃守道;劉宏立;陳鑫雯;谷志茹;李魯智;李虎;李智良
• 申請（專利權）人: 湖南大學;威勝集團有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04B3/46;H04L29/06;H04L12/26
• 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通信鏈路質量檢測方法。

背景技術

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和S-FSK電力線通信機制。IEC61334制訂了S-FSK電力載波通信技術標準。標準規定：S-FSK在物理層對BER進行統計，利用傳輸一個字節前導碼，一個字節幀定界符，再加上一個38個字節的數據塊來進行。在假定沒有發生幀同步錯誤的情況下，BER是根據在一個數據塊中的誤碼來計算。此外，國家電網公司企業標準《Q/GDW?376.2-2009集中器本地通信模塊接口協議》，規定了集中器和載波模塊的通信協議。該標準沒有制訂網絡節點在線質量測試接口，也沒有關于此方面的擴展，所以在國家電網載波通信系統中無法實現窄帶電力線通信鏈路在線質量檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種在線實施的自動抄表系統及其通信鏈路質量檢測方法。

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模塊和載波調制模塊，DSP模塊用于構建網絡層，載波調制模塊用于將傳輸信號調制成適應于電力線傳播的信號；集中器通過串口與集中器側的DSP模塊通信，該DSP模塊再通過串口與集中器側的載波調制模塊通信；集中器側的載波調制模塊通過電力線網絡與電能表側的載波調制模塊通信；電能表側的載波調制模塊通過串口與電能表側的DSP模塊通信，該DSP模塊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。

該自動抄表系統的通信鏈路質量檢測方法，包括主從模式以及從主模式；該檢測方法包括如下步驟：

步驟1，網絡層的架構：網絡層包括UDP封裝模塊、IPv6封裝模塊、ICMP封裝模塊和通信鏈路在線檢測模塊，UDP封裝模塊將終端應用層數據報文APDU封裝成UDP報文，ICMP封裝用于將鏈路通信檢測信息封裝成適應于網絡層與路由層間傳遞的數據報文形式，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；通信鏈路在線檢測模塊用于主模塊和從模塊各節點的通信鏈路質量的控制命令的接收與發送；

步驟2，主從模式，集中器給主模塊網絡層發控制命令，開啟主從模式通信鏈路在線檢測功能；

步驟3，主模塊網絡層發出測試管理命令至指定從模塊網絡層，要求從模塊進入測試模式并準備接收測試數據；

步驟4，從模塊網絡層收到主模塊網絡層的測試管理命令后，開啟測試模式，初始化此測試會話，并向主模塊發送確認回執；

步驟5，主模塊收到從模塊返回的接收確認后，進入發送測試數據流程，主模塊網絡層循環發送固定測試數據至從模塊；

步驟6，從模塊在物理層和MAC層統計信道質量信息，并將這些信息發送至從模塊網絡層，從模塊網絡層統計整理平均每一幀的報告并匯總，測試完成后從模塊網絡層將此測試結果通過測試管理命令上報給集中器；

步驟7，從主模式，集中器給主模塊網絡層發控制命令，開啟從主模式通信鏈路在線檢測功能；

步驟8，主模塊網絡層發出測試管理命令至指定從模塊網絡層，要求從模塊進入測試模式并準備測試數據；

步驟9，從模塊網絡層收到主模塊網絡層的測試管理命令后，開啟測試模式，并回復應答報文；

步驟10，主模塊收到從模塊的應答報文后，初始化測試會話，并準備接收測試數據；

步驟11，從模塊網絡層循環發送固定測試數據至主模塊；

步驟12，主模塊在物理層和MAC層統計信道質量信息，并發送至主模塊網絡層；主模塊網絡層統計整理平均每一幀的報告并匯總；

步驟13，測試完成后，主模塊網絡層將測試結果上報給集中器。

所述ICMP封裝用于鏈路質量檢測數據的封裝，在鏈路質量檢測工作時使用；UDP封裝用于抄表數據的封裝，在自動抄表時使用；在鏈路質量檢測的測試模式下，ICMP封裝模塊工作，UDP封裝模塊不工作；關閉該測試模式，UDP封裝模塊工作，電能表無需重復注冊，就能實現自動抄表。所述鏈路通信檢測信息包括從模塊和主模塊各節點的鏈路質量數據、集中器檢測命令以及主模塊和從模塊鏈路通信檢測結果。所述信道質量信息包括信噪比、誤碼率、錯包率和鏈路質量指示。