[实用新型]电力抄表设备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据业务技术领域，特别涉及电力抄表设备系统。

背景技术

用电信息采集系统主要用于实现广大工商业和居民用户电能表的自动抄表和自动控制，是建设智能电网的基础工程。然而，当前影响用电信息采集系统自动抄表及自动控制的核心问题在于最后1公里，即集中器与电表之间的通信，所谓集中器（Concentrator）是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。

智能电网用电信息采集系统的核心在于其自组网技术，在集中器和电表安装完成后，无需人工进行干预，集中器微功率无线通讯模块与电表微功率无线通讯模块即可通过无线链路形成一个多跳自治系统，实现集中器与电表之间的通信。

目前，无线微功率模块组网方式主要采用基于集中路由超帧结构的组网方式，超帧的活动周期划分为三个阶段：信标帧发送期、节点场强采集期和网络节点设置期。超帧的活动周期按照整个网络容量划分为N个等长的时隙，其中，每个时隙的长度、竞争访问期包含的时隙数等参数都是由集中器中的中心节点设定的，并通过超帧开始时发出的信标帧广播到整个网络。在组网过程中，中心节点在组网频点发送组网信标，电表中的子节点使用时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）算法定位自己的时隙并且按照定位时隙转发组网信标帧，在组网完成后，进入节点场强收集期，中心节点首先收集自己周边节点的邻居场强信息表，并对周边的子节点进行配置，设置为第1级子节点，然后再根据第一级子节点的邻居表对第二级子节点进行场强信息收集及配置，直到完成中心节点最大级数N的第N级子节点的场强收集和配置，从而完成组网。

在组网完成后整个网络切换至工作频点进行通信，各个设备使用非时隙载波侦听多点接入-冲突避免（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA-CA）机制访问信道。所谓的CSMA-CA机制的通信过程如下：每当设备需要发送数据或者发送命令时，首先等待一段随机长度的时间，然后开始检测通道状态，如果信道空闲，则立刻通过信道发送数据，如果通道被占用，则设备需要重复上面等待一段随机时间和检测通道状态的过程，直至可以发送数据。

现有的集中抄表系统存在如下缺陷：由于采取集中式路由管理策略，所有的组网过程必须在单一组网信道完成，组网过程中使用超帧结构进行全网络统一时隙分配和组网，组网时间和网络节点容量成正比关系，在微功率无线通信常用的数据传输速率9.6kbps的情况下，完成网络规模为1024个节点组网理想情况下所需的组网时间为90min，组网时间非常长，对用户用电信息采集系统初装时的安装调试进度带来了不利影响；进一步的，如果某个节点的位置发生变化或者周边环境发生变化而导致整个网络的路由发生了变化，由于所有网络的路由信息是由集中器中的中心节点统一控制的，因此，需要由中心节点对路由进行全网更新，所需的时间很长，因此只能每天抽出固定的时间进行全网的路由维护。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种电力抄表设备系统，以达到缩短组网和路由更新时间的目的，包括：

集中器；

多个电表簇，电表簇中的每个电表为一节点；每一电表簇中包括一个簇头节点和至少一个簇成员节点，各簇成员节点与所在电表簇中的簇头节点连接，各簇头节点与集中器连接；

簇头节点用于对所在簇中的簇成员节点进行路由信息管理，以及将路由信息的变化数据传送至所述集中器。

在一个实施例中，所述多个电表簇是根据电表场强分布于所述电力抄表设备系统中的。

在一个实施例中，上述设备系统还包括：

中继器，分别与集中器和簇头节点连接，用于进行集中器和簇头节点之间的数据中继。

本实用新型实施例还提供了另一种电力抄表设备系统，以达到缩短组网和路由更新时间的目的，包括：

多个电表簇，每个电表簇中包括一个簇头节点和至少一个簇成员节点；其中一个电表簇中的簇头节点是集中器，簇成员节点为电表；除集中器作为簇头节点的电表簇之外的其它电表簇中的簇头节点和簇成员节点都是电表，且簇头节点通过集中器所在簇中的簇成员节点与集中器连接；

簇头节点用于对所在簇中的簇成员节点进行路由信息管理，除集中器之外的簇头节点将路由信息的变化数据传送至所述集中器。

在一个实施例中，所述多个电表簇是根据电表场强分布于所述电力抄表设备系统中的。

在一个实施例中，上述设备系统还包括：