多电表系统中的电量数据自动抄报方法 【技术领域】
本发明涉及一种红外抄表方法，它能实现电表箱内多块电(能)表电量数据的自动上报。
背景技术
随着供电业的日益发展和科学技术的突飞猛进，抄表技术也在不断改进。目前较为先进的抄表方法是利用红外抄表器抄报电表数据。采用这种抄表方法的前提是在线路中安装内置了以微处理器为核心器件并设置有红外通讯电路的电子计费电能表，抄表时首先向红外抄表器输入电能表的身份识别码，然后由红外抄表器向该电能表发出红外抄表信号，该电能表接收到此信号后将储存的电量数据以红外线形式传送给红外抄表器，红外抄表器将该表的电量数据存储在与该电能表的身份识别码相对应的存储单元内。这种抄表方法速度快，数据便于存储，但现有的红外抄表方法每次操作只能抄收一块电能表的数据，适用于电表箱内只有一块电能表的情况，而且每次都需要人工输入电能表的身份识别码，限制了抄报效率。当表箱内存在6块，甚至更多块表时，则很难进行数据抄报，更不能实现对多块电表数据的同时抄报，这是因为红外抄表器向电能表发出红外抄表信号后，各表会同时向红外抄表器传送电量数据，这些数据之间会发生干扰，出现数据拥挤现象，使得各表的数据都不能成功上报。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种每次操作可抄报多块电表电量数据的多电表系统中的电量数据自动抄报方法。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种多电表系统中的电量数据自动抄报方法，它采用以电表微处理器为核心器件且设置有电表红外通讯电路、随机码生成器、延时器和电表存储器的电子计费电能表计量电能，并采用以抄表微处理器为核心器件的外接键盘和抄表显示器、内置抄表红外通讯电路、计数器、定时器和比较器的红外抄表器抄收电能表数据，电表存储器内设置有身份识别码存储单元和上传状态存储单元，抄表时首先由红外抄表器发送含有表箱电表个数和延时因子的广播抄表信号并启动定时器，定时时间设置为电表总数与延时因子乘积的二倍；各电能表收到广播信号后在其电表存储器内的上传状态存储单元中存入未上传状态值并启动延时器，延时时间长度设置为随机码生成器输出值除以二倍电表总数所得的余数与延时因子的乘积，此后电表微处理器实时检测延时器的状态，当延时时间到达后，电表微处理器通过电表红外通讯电路将本电能表身份识别码和电量值传送给红外抄表器；红外抄表器接收到某电表上传的正常数据后回复含有该电能表身份识别码的确认信号，并向计数器发一个计数脉冲；电能表接收到含有自身身份识别码的确认信号后将上报状态存储单元中的未上传状态值改写为已上传状态值；在抄表过程中，比较器将计数器的输出值与表箱内电表个数进行比较，当二者相等时向抄表微处理器发出信号，抄表微处理器接到该信号后通过抄表显示器输出抄报完成信息，本次抄表结束；在抄表过程中，抄表微处理器实时检测定时器的状态，若定时时间已到而本次抄表未结束，则红外抄表器向各电表发出包含未抄报电表数和延时因子信息的续抄信号并重新启动定时器，定时时间设置为未抄报电表数与延时因子乘积的二倍；各电表接到续抄信号后首先检测上报状态值，当且仅当该值为未上传状态值时，重复上述上报操作；若定时器定时时间已到而抄表仍未结束，红外抄表器则重复发送续抄信号，直至所有电能表数据抄完为止。
上述多电表系统中的电量数据自动抄报方法，为了防止多块电表上报数据时发生冲突并尽快上传数据，在电能表内设置一个150毫秒定时器，各电能表上传数据时应检测其它电能表是否正在发射红外信号，若没有发射红外信号则上传数据，否则停止上传数据并启动150毫秒定时器，此后每次检测到其它电能表发出的红外信号都重新启动150毫秒定时器，当定时到时后，若未检测到其它电能表所发出的红外信号，则上传数据，否则等待续抄信号。
上述多电表系统中的电量数据自动抄报方法，为了提高抄表效率，首次抄表时，红外抄表器以闭环数据链条的形式将同一表箱内的多块电能表数据存储于抄表存储器中：第二只表的数据存储单元内同时记录第一只表在数据库中的位置，第三的数据存储单元内同时记录第二只表在数据库中的位置，依次类推，最后一只表的数据存储单元内同时记录倒数第二只表在数据库中的位置，第一只表的数据存储单元内同时记录最后一只表在数据库中的位置，下次抄表时，红外抄表器根据第一个上报电能表的数据存储单元中记录的另一只表在数据库中的位置读取该表信息并发出含有该表身份识别码的抄表命令，该表接收到含有自身身份识别码的抄表命令后上报电量数据，依次类推，红外抄表器沿闭环数据链条逐一读取本表箱内的所有电能表信息，直至所有电能表的数据读取完毕。
本发明利用随机码确定各电能表上传数据的延时时间，使各电能表的数据上传时间产生差异，避免多块电能表数据同时上传而发生数据拥挤现象，实现了多电能表系统中电量数据的自动抄报。延时时间地确定方法兼顾了抄表效率和表间冲突几率两方面的要求，多轮上报方式可避免漏报现象的发生，闭环数据链条可将被动抄报变为主动抄报，提高工作效率。该方法不仅可降低抄表人员的劳动强度，而且大大提高了抄表效率。
【附图说明】
图1是本发明的电子计费电能表的电原理框图；
图2是本发明的红外抄表器的电原理框图。
图中各标号为：1、电表微处理器，2、电表红外通讯电路，3、随机码生成器，4、延时器，5、电表存储器，6、抄表微处理器，7、键盘，8、抄表显示器，9、计数器，10、定时器，11、比较器，12、150毫秒定时器，13、抄表存储器，14、抄表红外通讯电路，15、电流取样电路，16、电压取样电路，17、计量显示器。
【具体实施方式】
首次抄表把所抄回来的同一表箱里的电能表数据在红外抄表器数据库中建立关联。以后可通过红外抄表器主动搜索表箱内的电能表，通过表号抄表。
首次抄表
红外抄表器发送广播抄表命令(所谓广播抄表命令是指对表箱中所有电表发出的抄表命令，而不是针对某块电表发出的，即不含有单表身份识别码，所有接收到广播抄表命令的电表均需上传数据)，命令中包含两个参数：表箱内电能表个数和延时因子(所谓延时因子是电表计算延时时间时使用的一个时长因子，延时时间是延时因子的整数倍，不同电表延时时间之差也是延时因子的整数倍，为避免不同电表上报数据时发生冲突，延时因子应大于单表上传数据所用时间)。每块电能表用自身随机码生成器3产生的随机码除以两倍表箱内电能表个数，得到的余数乘以延时因子作为电能表的上报延时时间。每个电能表的延时时间到了，电能表就会自动通过红外通讯电路把数据上传给红外抄表器，红外抄表器会对收到的数据给一个确认，收到本表确认信息后的电能表在下一条抄表命令来之前不会再次自动上传数据给红外抄表器，其他没有收到本表确认信息的电能表可以通过红外抄表器返回给其他表的确认信息得到这次集抄还有多少个表没有被红外抄表器正确抄收，当第一轮延时都已结束，没有收到本表确认信息的电能表将根据未抄收成功电能表个数，延时因子和自身随机码重新计算延时时间，并在延时时间再次到达的时候自动上报电能表信息给红外抄表器，并主动结束本次红外抄表器对自身的集抄。
一般情况下，红外抄表器发送广播抄表命令，电能表两轮自动上报电能表信息就可以把所有电能表信息采集成功，如果在广播抄表命令失效后红外抄表器并没有接收到所有电能表的上报数据，红外抄表器就会通过广播续抄命令，继续等待电能表上报信息。电能表在接收到续抄命令后，接收到红外抄表器确认信息的电能表不再进行延时上报操作，没有上报成功的电能表继续上报电表信息。
红外抄表器对接收的的每条有效的电能表上报信息，返回上报确认信息，并且利用计数器累计接收到的有效信息数，计数器的输出值为抄表器成功接收电表上报信息的个数，如果有效信息数达到表箱内电能表个数，那么红外抄表器会立即结束本次抄表。抄表结束后红外抄表器还可以根据系统时间和最后一条电能表信息中的电量参数计算出一个表箱号(用于下次集中抄表)和本次抄收的所有电能表信息储存到数据库中(每只电能表一条记录)，并且根据每条记录在数据库中的记录序号，将这些记录建立一个闭环数据链条，闭环数据链条是由同一表箱中所有电表数据在抄表器存储器中的储存地址首尾相连形成的数据链条，这个数据链条形闭环成。
电能表随机延时和冲突的处理：
如果有电能表产生延时时间是一样的，它们发出去的数据可能就会被冲掉。电能表会自动检测外部红外信号，如果检测到有一个电能表先发了，另外的电能表会停止发送信息，等红外信道上有150毫秒以上的空闲才会发(即使延时时间到了)。
每个电能表有两轮自动上传的机会，对于在第一轮上传中没有成功的电能表，电能表在第二轮再上传数据，对于在两轮集抄中都抄不到的电能表，可以采用续抄的命令去抄表，红外抄表器的广播续抄命令下来，会告诉电能表总共有多少块电能表要续抄，对于已经抄到的电能表就不上传数据了，没有上传数据的电能表会自动延时上传。
非首次抄表
红外抄表器发送广播抄表命令，并且在接收到第一块电能表上报信息后，提取电能表身份识别码，在数据库中查找此身份识别码对应数据链和表箱号，当找到数据链后红外抄表器会依次提取同一表箱数据链中对应的身份识别码，通过身份识别码主动抄表，主动抄表时，每个抄表命令中含有一块电表的身份识别码，虽然表箱中所有电表都能接收到该命令，但只有接收到含有自身身份识别码的电表才上传数据，无需再被动等待。其他操作和首次抄表相同。因为红外抄表器这时是主动去抄，占用了整个红外通讯的信道(没有150毫秒空闲信道)，电表就算随机的延时到了，也是不能上传的。