[发明专利]自动抄表系统及其通信链路质量检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动抄表系统及其通信链路质量检测方法。

背景技术

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和S-FSK电力线通信机制。IEC61334制订了S-FSK电力载波通信技术标准。标准规定：S-FSK在物理层对BER进行统计，利用传输一个字节前导码，一个字节帧定界符，再加上一个38个字节的数据块来进行。在假定没有发生帧同步错误的情况下，BER是根据在一个数据块中的误码来计算。此外，国家电网公司企业标准《Q/GDW 376.2-2009集中器本地通信模块接口协议》，规定了集中器和载波模块的通信协议。该标准没有制订网络节点在线质量测试接口，也没有关于此方面的扩展，所以在国家电网载波通信系统中无法实现窄带电力线通信链路在线质量检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线实施的自动抄表系统及其通信链路质量检测方法。

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模块和载波调制模块，DSP模块用于构建网络层，载波调制模块用于将传输信号调制成适应于电力线传播的信号；集中器通过串口与集中器侧的DSP模块通信，该DSP模块再通过串口与集中器侧的载波调制模块通信；集中器侧的载波调制模块通过电力线网络与电能表侧的载波调制模块通信；电能表侧的载波调制模块通过串口与电能表侧的DSP模块通信，该DSP模块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。

该自动抄表系统的通信链路质量检测方法，包括主从模式以及从主模式；该检测方法包括如下步骤：

步骤1，网络层的架构：网络层包括UDP封装模块、IPv6封装模块、ICMP封装模块和通信链路在线检测模块，UDP封装模块将终端应用层数据报文APDU封装成UDP报文，ICMP封装用于将链路通信检测信息封装成适应于网络层与路由层间传递的数据报文形式，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；通信链路在线检测模块用于主模块和从模块各节点的通信链路质量的控制命令的接收与发送；

步骤2，主从模式，集中器给主模块网络层发控制命令，开启主从模式通信链路在线检测功能；

步骤3，主模块网络层发出测试管理命令至指定从模块网络层，要求从模块进入测试模式并准备接收测试数据；

步骤4，从模块网络层收到主模块网络层的测试管理命令后，开启测试模式，初始化此测试会话，并向主模块发送确认回执；

步骤5，主模块收到从模块返回的接收确认后，进入发送测试数据流程，主模块网络层循环发送固定测试数据至从模块；

步骤6，从模块在物理层和MAC层统计信道质量信息，并将这些信息发送至从模块网络层，从模块网络层统计整理平均每一帧的报告并汇总，测试完成后从模块网络层将此测试结果通过测试管理命令上报给集中器；

步骤7，从主模式，集中器给主模块网络层发控制命令，开启从主模式通信链路在线检测功能；

步骤8，主模块网络层发出测试管理命令至指定从模块网络层，要求从模块进入测试模式并准备测试数据；

步骤9，从模块网络层收到主模块网络层的测试管理命令后，开启测试模式，并回复应答报文；

步骤10，主模块收到从模块的应答报文后，初始化测试会话，并准备接收测试数据；

步骤11，从模块网络层循环发送固定测试数据至主模块；

步骤12，主模块在物理层和MAC层统计信道质量信息，并发送至主模块网络层；主模块网络层统计整理平均每一帧的报告并汇总；

步骤13，测试完成后，主模块网络层将测试结果上报给集中器。

所述ICMP封装用于链路质量检测数据的封装，在链路质量检测工作时使用；UDP封装用于抄表数据的封装，在自动抄表时使用；在链路质量检测的测试模式下，ICMP封装模块工作，UDP封装模块不工作；关闭该测试模式，UDP封装模块工作，电能表无需重复注册，就能实现自动抄表。所述链路通信检测信息包括从模块和主模块各节点的链路质量数据、集中器检测命令以及主模块和从模块链路通信检测结果。所述信道质量信息包括信噪比、误码率、错包率和链路质量指示。