[发明专利]基于多芯模组电表的外置通信模块及其IPv6通信方法

说明书

本发明提供了一种基于多芯模组电表的外置通信模块及其IPv6通信方法，涉及电力产品中的计量设备技术领域，解决了多芯电表未能实现IPv6通讯的技术问题。一种外置通信模块包括主控单元、第一蓝牙及RF射频模块、第二蓝牙及RF射频模块、电源接口；所述第一蓝牙及RF射频模块集成在所述主控单元内部，能够对所述第二蓝牙及RF射频模块接收或发送的无线信号进行数字化处理；另一方面，还提供了一种IPv6的通信方法。本发明不仅实现了多芯电表的IPv6无线通信；同时，还能大大节省材料成本。

技术领域

本发明涉及电力产品中的计量设备技术领域，尤其涉及一种基于多芯模组电表的外置通信模块及其IPv6通信方法。

背景技术

互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6，IPv6)是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。IPv6的使用不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。IPv6的全面铺开是大势所趋，全球IPv6技术的发展不断推进。

多芯模组化电能表采用多芯模组化设计，主要由计量芯、管理芯、扩展功能模组等组成。我国标准体系对电能表的软件和硬件要求比较固化，电能表均为一体化设计，一旦出现硬件或软件故障，只能采取更换整表的方式来保障电力计量工作顺利进行。并且出于防止篡改电能表程序的安全角度考虑，目前的电能表不允许软件的在线升级，因此对越来越多的智能应用需求形成了限制。为此，我国在下一代智能电表标准上采用基于IR46(International Recommendation46)标准的双芯智能电表方案，核心解决的是计量功能与其他管理类功能的分离，支持非计量部分软件在线升级，且非计量部分的故障和升级不影响计量部分的准确性和稳定性。多芯电能表是对双芯智能电表的扩展。基于IR46的双芯智能电表标准方案，将电表功能分成计量芯和功能芯两个互不干扰的独立部分。计量芯部分完成的功能包括计量、电量数据存储、RTC计时等，计量芯独立运行，法制认证，不允许软件升级。管理芯部分包括智能电卡接口、ESAM、显示、存储器、负控管理和对外通信等功能。由于计量芯部分和管理芯部分各自独立自成系统，在新的电表方案中，计量部分和管理部分都会各自需要一颗MCU主控芯片，两颗主控完成的功能和核心关键指标也会不同，这是实现基于IR46标准的双芯电表方案的关键。

多芯模组化电能表作为新一代智能电表，其模组间通信及对外数据通信均需遵从DL/T 698.45(面向对象的用电信息数据交换协议)。目前，基于多芯电表的采集系统的架构设计如图1所示，管理芯作为整个多芯电表的管理模组，其负责管理其他各个模组(计量芯、扩展模块、外置扩展模块等)，收集其他模组的测量及状态信息，进行存储或者传输。

管理芯通过上行通信模块与远端的集中器进行数据通信，管理芯与上行模块间采用TTL电平进行数据通信。上行通信模块与远端集中器的通信模块间可采用HPLC(高速电力载波通讯)、RF(基于470MHz小无线通信)或者双模(HPLCRF)进行数据透明传输，最终输出均为DL/T 698协议报文。集中器抄收到多芯电表数据后，可通过各种通信方式将数据传输到后台主站。

上述构架设计的缺点在于：

(1)一个多芯电表需要配一个上行模块才能实现多芯电表与集中器的数据交互，最终实现电表数据抄收及管理功能；

(2)虽然多芯电表通信模块与集中器通信模块间的通信网络可以通过IPv6实现，但是集中器主模块与通信模块间仍然采用DL/T 698协议，并非IPv6报文的路由转换，所以是一个不完整的IPv6解决方案，其无法直接通过IPv6协议，将表与后台系统直接通信。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：针对目前基于多芯电表的采集系统的架构设计未能实现IPv6的通讯以及一个多芯电表需配置一个上行模块才能实现通讯的技术问题，提供了一种基于多芯模组电表的外置通信模块及其IPv6通信方法。