[發(fā)明專利]一種基于冗余總線的用電采集方法、模組化終端及系統(tǒng)

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• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106846783A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李貴清;王義輝;高陽
• 申請（專利權(quán)）人: 光一科技股份有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用電信息采集技術(shù)，尤其涉及一種基于冗余總線的低電壓用電信息采集方法、模塊化終端及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

用電信息采集系統(tǒng)從2009年國家電網(wǎng)頒布標(biāo)準(zhǔn)，開始全面建設(shè)，至今采集覆蓋率已經(jīng)達(dá)97％以上，基本實現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費控”的建設(shè)目標(biāo)。有力支持了營銷自動化水平的提高，建成了覆蓋全國的采集網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了最大的物聯(lián)網(wǎng)，為電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展與優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)支撐。采集系統(tǒng)在物聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)層主要由采集對象、采集器、集中器組成。采集對象包括各類低壓用戶的電表、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置等，采集器負(fù)責(zé)將一定范圍內(nèi)的采集表計數(shù)據(jù)集中再上傳至集中器，集中器將采集上來的表計數(shù)據(jù)上傳至主站系統(tǒng)。這三個部分組成一個基本的采集單位，集中器的功能與性能決定著系統(tǒng)的功能的實現(xiàn)。

在目前的系統(tǒng)中，集中器通常采取一個主控單元外擴(kuò)通信模塊構(gòu)成，通信模塊受控于主控單元，需要預(yù)先有處理器進(jìn)行參數(shù)配置，不能獨立控制相關(guān)采集單元運行。在主控單元出現(xiàn)故障的情況下，其通信功能將因主控單元上傳信道的阻斷而失效。

隨著用電信息采集范圍的擴(kuò)大，在氣表、水表、充電樁等其他電能監(jiān)測領(lǐng)域的需求越來越大，現(xiàn)有的采集終端不僅在功能上不能滿足要求，在運行可靠性上也無法達(dá)到實際使用要求。尤其，現(xiàn)有的終端為整體式架構(gòu)，各個部分之間耦合性強(qiáng)，一個部分出現(xiàn)問題對整個終端影響很大。具體而言，系統(tǒng)中某采集單元發(fā)生故障后，其輸出的高電平將會阻塞整個系統(tǒng)總線，造成其他采集單元的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行有效傳輸。

目前的用電信息采集系統(tǒng)在功能上，要求所述用電信息采集終端不僅能滿足表計裝置外的其他行業(yè)的采集對象的要求，而且需要其面對更為復(fù)雜的用電設(shè)備，有的裝置要求實時監(jiān)控，需要更大的數(shù)據(jù)帶寬。由于數(shù)據(jù)量增大，此數(shù)據(jù)并不一定需要主控單元處理。將這些數(shù)據(jù)上傳至運算能力更為強(qiáng)大的服務(wù)器不失為一種有效而簡便的方式。但這同樣需要所述用電信息采集終端具備更高的可靠度。為滿足用電信息采集范圍的擴(kuò)大，以及采集數(shù)據(jù)帶寬的增加，現(xiàn)有的采集終端，其功能以及其工作的可靠性均無法達(dá)到要求。

因此，目前急需一種能夠靈活進(jìn)行多通道采集數(shù)據(jù)，且具備一定的靈活度，并且工作可靠的用電信息采集技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于冗余總線的用電信息采集方法、裝置及系統(tǒng)。

首先，為實現(xiàn)上述目的，提出一種基于冗余總線的用電信息采集方法步驟包括：

第一步，初始化，各采集模塊通過總線控制單元向主控模塊發(fā)送注冊信息；所述主控模塊根據(jù)其獲得的注冊信息向主站請求任務(wù)指令；跳轉(zhuǎn)至第二步；

第二步，若所述主控模塊故障，則直接由所述總線控制模塊通過通信模塊接收所述主站的任務(wù)指令，并根據(jù)所述總線控制模塊的接口向?qū)?yīng)的采集模塊下達(dá)對應(yīng)的任務(wù)指令；否則，由所述主控模塊根據(jù)其獲得的注冊信息和主站的任務(wù)指令，通過總線控制單元向?qū)?yīng)的采集模塊下達(dá)任務(wù)指令；跳轉(zhuǎn)至第三步；

第三步，所述各采集模塊在接收到所述任務(wù)指令后，根據(jù)所述任務(wù)指令采集對應(yīng)的用電信息和工作狀態(tài)，并上傳；

與所述第二步或第三步同步，所述總線控制單元還實時查詢所述各采集模塊的工作狀態(tài)：若所述采集模塊的工作狀態(tài)異常次數(shù)超過閾值C(C為正整數(shù))，則重新發(fā)送對應(yīng)的任務(wù)指令至出現(xiàn)異常的所述采集模塊并上報，重復(fù)上述第二步至第三步；若向所述采集模塊重新發(fā)送過N次(N為正整數(shù))所述任務(wù)指令，則由所述總線控制模塊關(guān)閉對應(yīng)的采集模塊的電源以及總線連接，并上報，然后根據(jù)所述注冊信息查找具備同樣功能的其他采集模塊，由其他采集模塊代替出現(xiàn)異常的采集模塊工作。

進(jìn)一步，上述用電信息采集方法中，所述的注冊信息包括：本采集模塊的地址、屬性、能夠完成的任務(wù)以及與其他模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系中的一種或幾種；其中，所述本采集模塊的屬性至少包括本采集模塊采集的信息的地址集合以及采集的信息的內(nèi)容。所述的本采集模塊與其他采集模塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系主要包括本模塊所采集的用電信息的上游或下游數(shù)據(jù)關(guān)系，與本采集模塊具有相同、相近或可相互替代的功能的其他采集模塊與本采集模塊之間的對應(yīng)關(guān)系。

進(jìn)一步，上述用電信息采集方法中，還包括更新任務(wù)的步驟：當(dāng)所述主控模塊或所述總線控制單元在接收到更新任務(wù)請求后，將所述更新任務(wù)請求上傳至主站，接收所述主站重新下達(dá)的任務(wù)指令，并向?qū)?yīng)的采集模塊重新下達(dá)任務(wù)指令，所述各采集模塊根據(jù)其接收到的任務(wù)指令采集對應(yīng)的用電信息和工作狀態(tài)。