基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法

技术领域

本发明实施例涉及电力数据采集和传输技术领域，尤其涉及一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法。

背景技术

在台区用电信息采集系统中，HPLC+HRF双模的通信方式，可有效地与HPLC技术进行互补，能够双通道自动融合组网，组网更加灵活。此外，在一些实时性要求不高、数据量不大的特殊应用场合，部分业务设备、传感器需要电池供电，无法采用HPLC通信方式，更加使用采用HPLC+HRF双模通信的方式实现业务应用。

然而，在采用HPLC+HRF双模通信的台区用电信息采集系统中，不同路由以及不同的通信速率会对数据采集的同步性产生影响，成为亟待解决的问题。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明实施例的目的在于提供一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法，根据待采集目标电能表的路由和通信类型进行时钟同步后，进行数据采集，实现了数据采集的时间同步，提高了台区用电信息采集的精度。

为达到上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法，应用于台区主站，包括步骤：

获取数据采集信息，所述数据采集信息包括多个目标电能表及各目标电能表对应的目标电能表地址和目标电能表通信类型，所述目标电能表通信类型包括HPLC通信和HRF通信；

根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息；

向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息；

通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息；

通过采集器将所述第二时钟信息发送至电能表，以使得电能表根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息；

向目标电能表和与该目标电能表相关的采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集，各目标电能表根据第三时钟信息发送在数据采集时间到来时的数据。

进一步的，所述路由信息包括根据目标电能表通信类型，延通信类型对应的通信信道将数据传输至台区主站所经过的集中器和采集器路由。

进一步的，基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息，包括：

T

其中，T

进一步的，根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息，包括：

T

其中，T

进一步的，根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息，包括：

T

其中，T

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集装置，应用于台区主站，包括：

数据采集信息获取模块，用于获取数据采集信息，所述数据采集信息包括多个目标电能表及各目标电能表对应的目标电能表地址和目标电能表通信类型，所述目标电能表通信类型包括HPLC通信和HRF通信；

路由信息获取模块，用于根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息；

第一时钟同步模块，用于向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一次时钟同步，得到第一时钟信息；

第二时钟同步模块，用于通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息；

第三时钟同步模块，用于通过采集器将所述第二时钟信息发送至电能表，以使得电能表根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息；

数据采集模块，用于向目标电能表和与该目标电能表相关的采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集，各目标电能表根据第三时钟信息发送在数据采集时间到来时的数据。

进一步的，所述路由信息包括根据目标电能表通信类型，延通信类型对应的通信信道将数据传输至台区主站所经过的集中器和采集器路由。

进一步的，基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息，包括：

T

其中，T

进一步的，根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息，包括：

T

其中，T

进一步的，根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息，包括：

T

其中，T

综上所述，本发明实施例提供了一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法及装置，应用于台区主站，所述方法包括步骤：获取数据采集信息；根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息；向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息；通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息；通过采集器将所述第二时钟信息发送至电能表，以使得电能表根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息；向目标电能表和与该目标电能表相关的采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集，各目标电能表根据第三时钟信息发送在数据采集时间到来时的数据。本发明实施例提供的技术方案，根据待采集目标电能表的路由和通信类型进行时钟同步后，进行数据采集，实现了数据采集的时间同步，提高了台区用电信息采集的精度。

附图说明

图1是本发明施例采用HPLC和HRF双模通信方式的台区用电信息采集系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

需要说明的是，除非另外定义，本发明一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。本发明的实施例，提供了一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法，HPLC高速电力线载波，也称为宽带电力线载波，是低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。HRF通信是指使用高频无线电技术进行通信的一种方式。在台区用电信息采集系统中采用HPLC和HRF双模通信，可以发挥HPLC+HRF双信道优势，在双模通信中，HPLC和HRF信道可互为备选路径，充分发挥利用不同信道特点，保障通信和业务的可靠性。图1中示出了采用HPLC和HRF双模通信方式的台区用电信息采集系统的结构示意图，如图1所示，台区用电信息采集系统包括按照层级部署的集中器CCO、采集器PCO以及电能表STA，集中器作为中央协调器(Central Coordinator，CCO)、采集器作为代理协调器(Proxy Coordinator，PCO)、电能表作为站点(Station，STA)。其中，采用实线连接的路径表示通过HPLC通信方式进行通信的路径，采用虚线连接的路径表示通过HRF通信方式进行通信的路径。通过在各集中器CCO、采集器PCO以及电能表STA节点上设置HPLC和/或HRF通信模块来实现HPLC和HRF双模通信。

图2中示出了本发明实施例提供的基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法的流程图，应用于台区主站，台区主站用于收集和存储各台区电能表终端上传的台区电能表数据，并自动进行数据处理和分析，发送控制信号给台区电能表终端。如图2所示，该方法包括如下步骤：

S202、获取数据采集信息，所述数据采集信息包括多个目标电能表及各目标电能表对应的目标电能表地址和目标电能表通信类型，所述目标电能表通信类型包括HPLC通信和HRF通信。可以通过位于台区主站的通讯模块接收上位机发送的数据采集指令，并从中获取数据采集信息，数据采集信息中指定了需要进行数据采集的多个目标电能表以及各目标电能表对应的目标电能表地址和目标电能表通信类型，目标电能表通信类型包括HPLC通信和HRF通信，该通信类型可以根据预先存储的台区拓扑数据以及所采集数据的需求由上位机指定。

S204、根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息。该路由信息包括根据目标电能表通信类型，延通信类型对应的通信信道将数据传输至台区主站所经过的集中器和采集器路由。结合图1中示出的结构示意图，例如数据采集信息中涉及的其中一个目标电能表为STA4，根据数据采集信息获知其对应的目标电能表地址，以及目标电能表通信类型为HPLC通信，路由信息为：延HPLC通信通路的路线STA4-PCO1-CCO。

S206、向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息。该步骤中，可以根据以下公式进行第一时钟同步，得到第一时钟信息：

T

其中，T

S208、通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息。该步骤中，可以根据以下公式进行第二时钟同步，得到第二时钟信息：

T

其中，T

S210、通过采集器将所述第二时钟信息发送至电能表，以使得电能表根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息。该步骤中，可以根据以下公式进行第三时钟同步，得到第三时钟信息：

T

其中，T

通过上述步骤S206-S210中的时钟同步过程，使得目标电能表、以及从目标电能表进行数据采集和传输的路由通路上各个节点的集中器、采集器和电能表的时钟均与主站标准时钟进行了同步，并且在各时钟同步的过程中，考虑了不同通信方式(HPLC通信和HRF通信)的通信速率的影响，克服了由于数据在多节点传输带来的对时误差累计的问题，提高了数据采集的精度和可靠性。在某些路由中，在没有经过CCO节点或者PCO节点的情况下，可以根据路由信息自动略过步骤S206-S210中的某一步骤；在某些路由中，在经过两个CCO节点或者PCO节点的情况下，可以根据路由信息在步骤中增加两个相邻CCO节点或者PCO节点之间进行时钟同步的步骤，具体同步方式可以参照上述步骤S206-S210中的时钟同步过程。

S212、向目标电能表和与该目标电能表相关的采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集，各目标电能表根据第三时钟信息发送在数据采集时间到来时的数据。该步骤中，目标电能表和与该目标电能表相关的采集器分别根据同步后的时钟，在数据采集时间到来的时候，发送相关数据和对目标电能表进行数据采集，实现了台区用电信息采集系统中数据采集的时间一致。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集装置，应用于台区主站，所述装置包括：

数据采集信息获取模块，用于获取数据采集信息，所述数据采集信息包括多个目标电能表及各目标电能表对应的目标电能表地址和目标电能表通信类型，所述目标电能表通信类型包括HPLC通信和HRF通信；

路由信息获取模块，用于根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息；

第一时钟同步模块，用于向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一次时钟同步，得到第一时钟信息；

第二时钟同步模块，用于通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息；

第三时钟同步模块，用于通过采集器将所述第二时钟信息发送至电能表，以使得电能表根据所述第二时钟信息和路由信息进行第三时钟同步，得到第三时钟信息；

数据采集模块，用于向目标电能表和与该目标电能表相关的采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集，各目标电能表根据第三时钟信息发送在数据采集时间到来时的数据。

其中，本发明实施例提供的基于HPLC和HRF双模通信的数据采集装置中各模块实现其功能的具体过程与本发明上述实施例中涉及的基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法的各步骤相同，在此将省略其重复描述。

综上所述，本发明实施例涉及一种基于HPLC和HRF双模通信的数据采集方法及装置，应用于台区主站，所述方法包括步骤：获取数据采集信息；根据所述数据采集信息获得各目标电能表的路由信息；向集中器下发基准时钟，以使得集中器基于所述基准时钟和路由信息进行第一时钟同步，得到第一时钟信息；通过集中器将所述第一时钟信息发送至采集器，以使得采集器根据所述第一时钟信息和路由信息进行第二时钟同步，得到第二时钟信息；向相关采集器发送数据采集时间，以使得各采集器根据第二时钟信息在数据采集时间到来时对各目标电能表进行数据采集。本发明实施例提供的技术方案，根据待采集目标电能表的路由和通信类型进行时钟同步后，进行数据采集，实现了数据采集的时间同步，提高了台区用电信息采集的精度。

应当理解的是，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。