[发明专利]一种基于操作系统的电能表软件在线升级方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于操作系统的电能表软件在线升级方法，首先启动升级握手过程，然后进行安全验证，再进行程序传输、程序校验、程序固化和程序加载；最后升级确认。本发明所提供的基于操作系统的电能表软件架构及其在线升级的方法，兼顾了可靠性与灵活性两方面要求，将法制计量模块独立处理，确保核心的计量功能不受其它模块更新、失效的影响，通过软件在线升级，可以方便地实现电能表软件的在线更新，而且对非法制计量相关软件升级时，并不会影响计量功能的正确运行，在保证可靠性的基础上，极大地提升了电能表应用的灵活性。

主权项

1.一种基于操作系统的电能表软件在线升级方法，其特征在于：包括以下步骤：S1升级握手：上位机发出软件升级请求报文，并选择所要升级的模块；电能表接收到升级请求后，判断升级请求报文格式及要升级的模块是否正确，判断正确后认为握手成功，回复正确的响应报文，并进入下一步骤S2，否则直接退出升级过程；S2安全验证：上位机发出升级密钥，电能表验证升级密钥是否与预设值相符；如果符合，则通过安全验证并进入下一步骤S3；否则直接退出升级过程；S3程序传输：上位机将要升级的目标执行程序传输给电能表，电能表接收后先缓存到RAM中；上位机发出程序传输完毕报文，所述报文带有整个目标执行程序的CRC校验码；S4断点续传：电能表等待新的程序传输报文，收到后从上次断点位置开始继续缓存新收到的程序数据，直到收到的程序传输完毕；S5程序校验：电能表根据接收到的目标执行程序的长度，计算RAM缓存区中程序的CRC校验码，核对是否与上位机发过来的程序传输完毕报文中的CRC校验码一致，如核对一致则并进入下一步骤S6，否则直接退出整个升级过程；S6程序固化：电能表将RAM缓存区的程序复制到程序存储区对应区域地址中；判断程序大小，如超过限定值则直接退出整个升级过程；如果未超过，则固化程序；S7程序加载：电能表根据本次升级的模块类型，重新加载升级后的程序并运行；S8升级确认：升级后的程序重新加载后，重新计算FLASH中的程序CRC校验码，并将该CRC校验码反馈给上位机；上位机收到该CRC校验码后，核对与下载的程序CRC校验码是否一致，如果核对一致则认为升级成功，升级过程结束，否则认为升级失败；所述步骤S1中选择的升级模块包括法制计量模块、内核模块、主应用模块和扩展应用模块中的任一种模块；所述内核模块，用于电能表上电初始化与管理整个电能表的软硬件资源；所述法制计量模块，用于实时采集测量电能数据并处理电能数据；所述主应用模块，用于存储若干处理电能数据模块并通过处理电能数据模块来处理电能数据；所述扩展应用模块，用于自定义电能数据处理模块；所述内核模块包括引导模块、操作系统内核、应用程序管理模块和驱动支持模块；所述引导模块用于完成上电初始化，并引导启动操作系统内核；所述操作系统内核，用于提供操作系统运行基础的内存管理、任务调度、中断处理过程；所述应用程序管理模块，用于启动并监视法制计量模块、主应用模块和扩展应用模块的运行状态，并自动更新监测异常运行的模块；所述驱动支持模块，提供访问底层硬件资源接口，供法制计量模块、主应用模块和扩展应用模块使用；所述主应用模块包括数据计算线程单元、数据存储线程单元、显示线程单元和通信线程单元；所述数据计算线程单元，用于读取法制计量模块的电能数据、实时测量数据，根据实时测量数据来计算需量、进行负荷记录处理，监视判断是否发生失压、失流事件并进行记录，以共享内存的方式提供给数据存储线程单元、显示线程单元和通信线程单元使用；所述数据存储线程单元，用于接收数据计算线程处理过的数据，并将最新产生的电能、需量、事件记录固化到非易失性存储器中；所述显示线程单元，用于监视按键情况，进行按键循环、自动循环、自检的显示处理，将数据计算线程单元的数据通过液晶显示方式显示；所述通信线程单元，用于处理RS‑485串口和红外数据的收发，根据DL/T645协议进行数据的处理。