[发明专利]用于自动抄表系统载波通信模块的远程升级方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动抄表系统及其远程升级方法。

背景技术

智能计量体系架构（AMI），要求集中器和电能表间数据和信息的双向互通，这就要求高速可靠的通信技术。电力载波技术因为线路分布广泛，不需要额外的基础设施建设，所以得到巨大推进。

目前的电力线载波通信主要有窄带单载波通信机制，利用扩频技术来提高通信的抗干扰与抗截获能力，例如PSK（相位键控调制方式）和S-FSK（窄带双载波复用技术）电力线通信机制。这种通信机制的网络架构采用简单的星形网络，网络容量较小，一般一台集中器下最大仅可安装300块电能表。所用的节点设备不能做中继，所以实施通信时，需要配备另外的路由中继设备才能通信。因为中继设备不是统一的载波设备，所以通过集中器对电能表载波模块进行远程升级，只能通过单播的模式对每个电能表一一升级。

S-FSK电力载波通信模块在现场应用时其远程升级功能只能采用单播的形式，对某个表计进行升级，效率比较低。此外，其升级采用固定的协议，功能不可扩展。

S-FSK电力载波通信模块在现场应用时其远程升级功能具有如下缺陷：

1、 采用单播模式对电能表实施一一升级，传输效率低；

2、每个电能表是一个接一个的进行升级，升级效率低；

3、 升级的时候直接在现有版本上进行，不能保证新版本完全替换旧版本；

4、 其升级采用固定的协议，功能不可扩展。

发明内容

本发明的目的是提供一种传输速率快且高效的自动抄表系统及其远程升级方法。

本发明提供的这种自动抄表系统，包括电能表、集中器、载波通信模块和电力线网络，所述载波通信模块包含DSP芯片和OFDM芯片，DSP芯片用于构建网络层，OFDM芯片用于运行OFDM协议栈；集中器通过串口与集中器侧的DSP芯片通信，该DSP芯片再通过串口与集中器侧的OFDM芯片通信；集中器侧的OFDM芯片通过电力线网络与电能表侧的OFDM芯片通信；电能表侧的OFDM芯片通过串口与电能表侧的DSP芯片通信，该DSP芯片通过串口与电能表通信。

在集中器侧的载波通信模块为主模块，在电能表侧的载波通信模块为从模块。所述DSP芯片采用NXP公司的cortex-M3处理器，其型号为NXP1768。所述OFDM芯片采用Maxim公司生产的芯片，其型号为MAX2992。

该远程升级方法包括如下步骤：

步骤1，网络层的架构：网络层包括UDP封装模块、IPv6封装模块和远程升级模块，UDP封装模块将终端应用层数据报文封装成UDP报文，IPv6封装模块将UDP报文封装成适用于在IPv6网络层传输的IPv6报文；远程升级模块用于OFDM协议栈固核的更新升级；

步骤2，抄表主站通过网口将新固核发送至主模块；

步骤3，集中器下发远程升级指令至主模块；由主模块开启远程升级模式； 

步骤4，主模块以广播模式下发固核尺寸至从模块，激发从模块进入远程升级模式；

步骤5，主模块将新固核按照固核尺寸分成小段，以广播方式发送至该集中器所管辖的所有电能表；

步骤6，从模块接收到新固核，根据固核尺寸在网络层执行完整性校验，如果该新固核通过完整性校验，从模块通知电能表；

步骤7，从模块将分段的新固核整合为完整新固核；

步骤8，电能表通过从模块网络层复位OFDM芯片，清除其存储空间原有执行记录，并使其数据空间和程序空间地址恢复；

步骤9，从模块网络层对OFDM芯片的flash进行初始化操作，擦除原有固核；

步骤10，从模块网络层按固定尺寸将整合好的新固核重新分块，并依次写入OFDM芯片，升级从模块OFDM芯片中OFDM协议栈；

步骤11，固核更新完成后，电能表通过从模块网络层复位OFDM芯片，使之回到程序运行前的状态；

步骤12，电能表重新加入网络。

所述固核更新过程采用远程升级原语实现OFDM协议栈的擦除和新固核的写入。

本发明将OFDM技术应用于自动抄表系统的载波通信模块。在现场运行过程中，为了降低电力工作人员的维护量，对在自动抄表网络中运行的电能表侧的载波通信模块进行远程升级。本发明跟现有技术相比，具有以下有益效果：

1、采用广播的方式一次性将新固核传至所有从模块，大幅提高传输效率；