一种电力通信方法、计算设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种电力通信方法、计算设备及可读存储介质。

背景技术

在电力系统中常用的数据上报类型包括轮询上报、事件触发上报、定时上报以及异常上报。上述上报类型均依赖于主站、集中器、集中器通信单元（CCO）、电能表通信单元（STA）以及电能表。电能表测量所需数据，将数据传输给电能表通信单元，电能表通信单元将采集到的数据汇总后，传输给集中器通信单元，在由集中器通信单元将数据转发至集中器，集中器将多个电能表通信单元上传的数据进行汇总，然后传输给主站，以便主站对这些数据进行分析、决策和监控。

目前，在需要采集各个电能表的数据时，通常会由集中器按照预定的时间间隔轮询各个电能表通信单元，以获取电能表数据，并将获取到的数据并上报到上级节点。然而，采用集中器轮询的方法采集电能表数据，从集中器下发轮询指令到电能表通信单元，到电能表通信单元采集到数据上报至集中器所花费的时间较长，采集到的数据实时性较差。

发明内容

为了提高数据采集实时性，本申请提供了一种电力通信方法、计算设备及可读存储介质。

第一方面，本申请提供的一种电力通信方法，采用如下的技术方案：

一种电力通信方法，应用于STA通信节点，包括：

接收数据采集任务；所述数据采集任务包括数据采集间隔以及一种或多种所需采集的数据类型；

每隔数据采集间隔，基于数据类型向电能表发送抄读请求，并接收电能表基于抄读请求返回的每一项应答数据；

响应于所有应答数据抄读完成，基于数据采集间隔生成第一随机时刻数；

基于第一随机时刻数将所有应答数据传输至CCO通信节点，以便CCO通信节点将应答数据传输至集中器节点进行储存以供主站节点对应答数据进行读取。

通过采用上述技术方案，在接收到数据采集任务后，STA通信节点每隔数据采集间隔向电能表发送抄读请求，以接收电能表返回的应答数据，使得返回的应答数据具有实时性，当所有应答数据抄读完成后，生成第一随机时刻数，并按照第一随机时刻数将STA通信节点获取的应答数据传输至CCO通信节点，通过生成第一随机时刻数的方式避免了大量STA通信节点同时向CCO通信节点传输应答数据的情况出现，提高了应答数据传输的效率和成功率，以便将具有实时性的应答数据及时传输至CCO通信节点供主站读取，从而实现了提高采集数据实时性的效果。

可选的，所述数据采集间隔包括数据采集时长、第一传输时长以及第二传输时长。

通过采用上述技术方案，区分数据采集时长、第一传输时长以及第二传

可选的，还包括：

响应于第一传输时长结束后未接收到CCO通信节点返回的第一确认字符，基于数据采集间隔生成第二随机时刻数，并基于第二随机时刻数再次将所有应答数据传输至CCO通信节点；

其中，所述第一确认字符是CCO通信节点接收到应答数据后返回的字符。

通过采用上述技术方案，第一传输时长结束后未接收到CCO通信节点返回的第一确认字符，则说明CCO通信节点未接收到STA通信节点传输的应答数据，此时通过生成第二随机时刻数的方式，再次将所有应答数据上报至CCO通信节点，以在STA通信节点传输应答数据失败时，及时对应答数据进行重新传输，保持应答数据的实时性，并提高了应答数据上报的成功率。

可选的，所述数据采集间隔生成第一随机时刻数，具体包括：

获取所有应答数据抄读完成所花费的数据采集时长；

基于数据采集时长和数据采集间隔之间的差值，得到第一传输时长；

在第一传输时长内生成第一随机时刻数。

通过采用上述技术方案，由于在一个数据采集间隔内需要完成应答数据的抄读以及应答数据的传输，并且在数据采集时长结束后才能够进行数据的传输，并且需要将本次采集的应答数据在本次数据采集间隔内传输，所以根据数据采集时长和数据采集间隔之间的差值，得到第一传输时长，并在第一传输时长内生成第一随机时刻数，从而保障了在本次数据间隔间隔内对应答数据进行传输的效果。

可选的，若STA通信节点是双模通信节点；所述接收数据采集任务之后，还包括：分配STA通信节点和CCO通信节点之间执行数据采集任务的信道。

通过采用上述技术方案，当STA通信节点是双模通信节点时，由于数据采集任务的实时性要求较高，通过分配执行数据采集任务的信道，以避免出现信道拥挤的情况。

第二方面，本申请提供的一种电力通信方法，采用如下的技术方案：

一种电力通信方法，应用于CCO通信节点，包括：

实时接收STA通信节点传输的应答数据；

响应于应答数据接收成功，向STA通信节点发送第一确认字符，并将应答数据转发至集中器节点；

响应于来自集中器节点的第二确认字符，将应答数据删除；

其中，所述第二确认字符由集中器节点接收到应答数据后返回。

通过采用上述技术方案，若CCO通信节点应答数据接收成功，向STA通信节点发送第一确认字符，以便STA通信节点通过是否接到第一确认字符判断是否需要重新传输应答数据，同时CCO通信节点将应答数据转发至集中器节点，若集中器节点成功接收到第二确认字符，则CCO通信节点将应答数据删除以释放资源。

第三方面，本申请提供的一种电力通信方法，采用如下的技术方案：

一种电力通信方法，应用于STA通信节点，应用于主站节点；其特征在于：

生成数据采集任务，并将数据采集任务下发至STA通信节点；所述数据采集任务包括数据采集间隔以及一种或多种所需采集的数据类型；

向集中器节点发送读取请求，并接收集中器节点所储存的应答数据；所述应答数据由STA通信节点基于数据采集任务进行采集并传输至集中器节点。

通过采用上述技术方案，主站节点一次性下发数据采集任务，STA通信节点基于数据采集任务将每次的采集的应答数据传输至集中器节点进行储存，在主站节点需要获取应答数据中直接从集中器节点请求应答数据即可，而无需重新向STA通信节点请求应答数据，从而提升了数据采集的时效性。

可选的，所述生成数据采集任务具体包括：

获取STA通信节点采集应答数据所需的平均采集时间；

获取STA通信节点将应答数据传输至集中器节点所需的平均传输时长；

根据平均采集时间和平均传输时间，得到数据采集间隔；

获取数据类型，并根据数据采集间隔以及数据类型生成数据采集任务。

通过采用上述技术方案，通过平均采集时间和平均传输时间设置数据采集间隔，以便保障在数据采集间隔内能够正常完成应答数据的采集与上报。

第四方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下技术方案：

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及储存在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行如上述任一种方法的计算机程序。

第五方面，本申请提供一种可读存储介质，采用如下技术方案：

一种可读存储介质，包括存储有能够被处理器加载并执行如上述任一方法中的计算机程序。

附图说明

图1是本申请其中一实施例电力通信方法应用于STA通信节点的流程图。

图2是本申请其中一实施例生成第一随机数的方法流程图。

图3是本申请其中一实施例电力通信方法应用于CCO通信节点的流程图。

图4是本申请其中一实施例电力通信方法应用于主站节点的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

首先，对本申请中的术语进行解释。

STA通信节点，是无线通信系统中的重要组成部分，用于建立无线通信链路实现电力设备之间的数据传输和通信，通过无线接口与基站或其他STA建立通信链路,实现数据的收发和传输。在电力系统中，STA通信模块通常可拆卸设置在智能电表等采集设备中，以便将采集到的电力系统的信息进行上报。

主站节点，电力系统监控和管理的中心，负责接收和处理来自各个通信节点（如STA通信模块）的数据，并进行相应的控制和调度。

集中器节点，用于收集和汇总多个采集设备数据的设备，可以实现对这些设备的集中管理和控制。

本申请实施例公开一种电力通信方法。参照图1，一种电力通信方法，应用于STA通信节点，包括：

步骤S101：接收数据采集任务；

其中，数据采集任务包括数据采集间隔以及一种或多种所需采集的数据类型。

具体地，数据类型可以包括电能计量参数、电压参数、电流参数、功率参数、频率信息、电流谐波、电压谐波、电压暂降和电压暂升事件以及电能质量参数等。其中，作为示例，电能计量参数包括有功电能（正向和反向）、无功电能（正向和反向）、视在电能以及功率因数。电压参数包括相电压（A、B、C 相）以及线电压（AB、BC、CA 线）。电流参数包括相电流（A、B、C 相）以及总电流。频率信息包括电网工作频率。功率参数包括有功功率、无功功率以及视在功率。电流谐波是指不同次数的电流谐波分量。电压谐波是指不同次数的电压谐波分量。电压暂降和电压暂升事件是指电压暂降、电压暂升的发生时间和持续时间。电能质量参数包括波形失真、电压偏差等电能质量相关的参数。

应当理解，STA通信节点除了接收数据采集任务还需要接收费控类任务、日冻结抄表任务等常规任务。其中，费控任务，其特性是随时发生，每次发生只针对某一单个用户，或某一小部分群体用户，用于传输用缴费扣费等信息。日冻结任务，其特性是每日固定时间段集中抄读，针对的是所有在网运行的用户。

步骤S102：每隔数据采集间隔，基于数据类型向电能表发送抄读请求，并接收电能表基于抄读请求返回的每一项应答数据。

其中，数据采集间隔至少包括数据采集时间段和数据传输时间段，数据传输时间段的数量可根据实际情况进行设置，例如，当数据传输时间段的数量为二时，数据采集间隔包括数据采集时长、第一传输时长以及第二传输时长。

步骤S103：响应于所有应答数据抄读完成，基于数据采集间隔生成第一随机时刻数；

具体地，当抄读完数据采集任务中每一项数据类型，即判定应答数据抄读完成。

步骤S104：基于第一随机时刻数将所有应答数据传输至CCO通信节点，以便CCO通信节点将应答数据传输至集中器节点进行储存以供主站节点对应答数据进行读取。

上述实施方式中，在接收到数据采集任务后，STA通信节点每隔数据采集间隔向电能表发送抄读请求，以接收电能表返回的应答数据，使得返回的应答数据具有实时性，当所有应答数据抄读完成后，生成第一随机时刻数，并按照第一随机时刻数将STA通信节点获取的应答数据传输至CCO通信节点，通过生成第一随机时刻数的方式避免了大量STA通信节点同时向CCO通信节点传输应答数据的情况出现，提高了应答数据传输的效率和成功率，以便将具有实时性的应答数据及时传输至CCO通信节点供主站读取，从而实现了提高采集数据实时性的效果。

作为电力通信方法的进一步实施方式，电力通信方法还包括：

响应于第一传输时长结束后未接收到CCO通信节点返回的第一确认字符，基于数据采集间隔生成第二随机时刻数，并基于第二随机时刻数再次将所有应答数据传输至CCO通信节点。

具体地，以第一传输时长的结束时刻为起始时刻，以该次数据采集间隔结束时刻为终止时刻，在起始时刻和终止时刻内生成第二随机时刻数。

其中，第一确认字符是CCO通信节点接收到应答数据后返回的字符。

上述实施方式中，第一传输时长结束后未接收到CCO通信节点返回的第一确认字符，则说明CCO通信节点未接收到STA通信节点传输的应答数据，此时通过生成第二随机时刻数的方式，再次将所有应答数据上报至CCO通信节点，以在STA通信节点传输应答数据失败时，及时对应答数据进行重新传输，保持应答数据的实时性，并提高了应答数据上报的成功率。

参照图2，作为步骤S103的一种实施方式，步骤S103具体包括：

步骤S1031：获取所有应答数据抄读完成所花费的数据采集时长。

步骤S1032：基于数据采集时长和数据采集间隔之间的差值，得到第一传输时长。

例如，数据采集间隔设置为1分钟，数据采集时长为18秒，则差值为42秒，即该数据采集间隔内的应答数据传输需要在42秒内完成。

还包括，设定应答数据传输失败后重新上报的次数，根据第一传输时长等于数据采集时长和数据采集间隔之间的差值以及次数，得到第一传输时长。具体的，若设定应答数据传输失败后不进行上报，则第一传输时长等于数据采集时长和数据采集间隔之间的差值。若设定应答数据传输失败后进行一次上报，则第一传输时长等于数据采集时长和数据采集间隔之间的差值的一半，以此类推。

步骤S1033：在第一传输时长内生成第一随机时刻数。

其中，第一随机时刻数生成的精度为毫秒。例如，第一传输时长为21秒时，则第一随机时刻数的取值范围为0-21000ms。

上述实施方式中，由于在一个数据采集间隔内需要完成应答数据的抄读以及应答数据的传输，并且在数据采集时长结束后才能够进行数据的传输，并且需要将本次采集的应答数据在本次数据采集间隔内传输，所以根据数据采集时长和数据采集间隔之间的差值，得到第一传输时长，并在第一传输时长内生成第一随机时刻数，从而保障了在本次数据间隔间隔内对应答数据进行传输的效果。

作为电力通信系统的进一步实施方式，若STA通信节点是双模通信节点；步骤S101之后，还包括：分配STA通信节点和CCO通信节点之间执行数据采集任务的信道。

其中，双模通信节点包括HPLC通信模块以及HRF通信模块。其中，HPLC通信模块，是高速电力载波模块是一种高速电力载波通信模块，利用模数转换器(ADC)将模拟信号经过转换成数字信号，再通过数字信号处理器(DSP)进行数字信号处理，最后通过调制器将数字信号调制到高频载波上,以传输到CCO通信节点。HRF通信模块利用高频电磁波进行信号传输，信号经过调制处理，通过天线发射出去，接收端的天线将接收到的信号进行解调处理，还原成原始信号。

应当理解，目前，费控类任务和日冻结抄表任务通常由HPLC信道执行，为了保障数据采集任务的实时性，可将数据采集任务的信道分配至HPF信道执行。

上述实施方式中，当STA通信节点是双模通信节点时，由于数据采集任务的实时性要求较高，通过分配执行数据采集任务的信道，以避免出现信道拥挤的情况。

本申请还公开一种电力通信方法，应用于CCO通信节点，包括：

步骤S201：实时接收STA通信节点传输的应答数据；

步骤S202：响应于应答数据接收成功，向STA通信节点发送第一确认字符，并将应答数据转发至集中器节点；

步骤S203：响应于来自集中器节点的第二确认字符，将应答数据删除；

其中，第二确认字符由集中器节点接收到应答数据后返回。

上述实施方式中，若CCO通信节点应答数据接收成功，向STA通信节点发送第一确认字符，以便STA通信节点通过是否接到第一确认字符判断是否需要重新传输应答数据，同时CCO通信节点将应答数据转发至集中器节点，若集中器节点成功接收到第二确认字符，则CCO通信节点将应答数据删除以释放资源。

本申请还公开一种电力通信方法，应用于STA通信节点，应用于主站节点；其特征在于：

步骤S301：生成数据采集任务，并将数据采集任务下发至STA通信节点；所述数据采集任务包括数据采集间隔以及一种或多种所需采集的数据类型。

步骤S302：向集中器节点发送读取请求，并接收集中器节点所储存的应答数据。

其中，应答数据由STA通信节点基于数据采集任务进行采集并传输至集中器节点。

上述实施方式中，主站节点一次性下发数据采集任务，STA通信节点基于数据采集任务将每次的采集的应答数据传输至集中器节点进行储存，在主站节点需要获取应答数据中直接从集中器节点请求应答数据即可，而无需重新向STA通信节点请求应答数据，从而提升了数据采集的时效性。

作为步骤S301的一种实施方式，生成数据采集任务具体包括：

获取STA通信节点采集应答数据所需的平均采集时间；

获取STA通信节点将应答数据传输至集中器节点所需的平均传输时长；

根据平均采集时间和平均传输时间，得到数据采集间隔；

获取数据类型，并根据数据采集间隔以及数据类型生成数据采集任务。

上述实施方式中，通过平均采集时间和平均传输时间设置数据采集间隔，以便保障在数据采集间隔内能够正常完成应答数据的采集与上报。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

基于同一技术构思，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器、处理器以及储存在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行如上述任一种方法的计算机程序。

本发明还公开一种计算机可读储存介质，一种可读存储介质，包括存储有能够被处理器加载并执行如上述任一方法中的计算机程序。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。