本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種支持任意通信協(xié)議共享現(xiàn)有信道資源的方法。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提出，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的一系列指導(dǎo)意見中指出“應(yīng)完善信息資源共享機(jī)制，支持能源數(shù)據(jù)集抄采集，建設(shè)能源數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，鼓勵(lì)基礎(chǔ)設(shè)施共享復(fù)用”、“豐富智能終端高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施功能，促進(jìn)水、氣、熱、電的遠(yuǎn)程自動(dòng)集采集抄，實(shí)現(xiàn)多表合一”

福建地區(qū)由于沒有供暖設(shè)施，因此僅存在水、氣、電三表合一的需求。用水信息采集系統(tǒng)、用氣信息采集系統(tǒng)及用電信息采集系統(tǒng)均由主站層、遠(yuǎn)程通信層、采集終端層、本地通信層、表計(jì)層組成。主站主要通過無(wú)線公網(wǎng)與采集終端交互；采集終端通過微功率無(wú)線、rs-485、m-bus總線、電力線載波等與表計(jì)通信，本地信道架構(gòu)如圖1所示。

以下對(duì)各種通信技術(shù)的優(yōu)、劣勢(shì)進(jìn)行分析。

1、無(wú)線公網(wǎng)

無(wú)線公網(wǎng)是指基于移動(dòng)蜂窩網(wǎng)的通用分組無(wú)線通信技術(shù)，其覆蓋范圍非常大，通信速率可達(dá)100kbps以上。無(wú)線公網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)如下表1所示：

表1無(wú)線公網(wǎng)通信優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

2、微功率無(wú)線

微功率無(wú)線通信技術(shù)是指發(fā)射功率不超過50mw，覆蓋范圍數(shù)百米，采用470mhz~510mhz頻段，具備自組網(wǎng)功能的無(wú)線通信技術(shù)。微功率無(wú)線通信技術(shù)組網(wǎng)簡(jiǎn)單，通信速率可達(dá)10kbps。微功率無(wú)線的優(yōu)缺點(diǎn)如下表2所示：

表2微功率無(wú)線通信優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

3、rs-485

rs-485是一種采用兩條差分電壓信號(hào)線進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。它由主機(jī)、從機(jī)和連接電纜組成，傳輸介質(zhì)為雙絞線，數(shù)據(jù)傳輸速率在1mbps以下，最大覆蓋距離1200米。由于rs-485通信線不具備供電能力，因此在三表合一應(yīng)用時(shí)還需要配合兩條電源線使用。rs-485的優(yōu)缺點(diǎn)如下表3所示：

表3rs-485通信優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

4、m-bus總線

m-bus是一種由主機(jī)控制的分級(jí)通信系統(tǒng)，它由主機(jī)、從機(jī)和兩條連接電纜組成。從機(jī)之間不能直接交換信息，只能通過主機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。m-bus技術(shù)的傳輸介質(zhì)為雙絞線，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)300~9600bps，最大傳輸距離為1000米左右。另外，m-bus總線可實(shí)現(xiàn)采集終端向計(jì)量設(shè)備遠(yuǎn)程供電，可解決三表合一水、氣、熱表無(wú)法自取能的問題。m-bus總線的優(yōu)缺點(diǎn)如下表4所示：

表4m-bus總線通信優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

5、電力線載波

電力線載波是指利用工頻強(qiáng)電的電力線傳輸高頻弱電信號(hào)的通信技術(shù)。電力線載波通信一般使用（3～500）khz或（2～30）mhz的電力線頻譜資源，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1kbps以上，在公司用電信息采集系統(tǒng)的通信技術(shù)中占比達(dá)70%以上。電力線載波通信的優(yōu)缺點(diǎn)如下表5所示：

表5電力線載波通信優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)三表合一的重要基礎(chǔ)，它決定了系統(tǒng)的工作原理，也影響著系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。水表和燃?xì)獗淼耐ㄐ挪捎胏j/t188-2004協(xié)議，電表采用dl/t645-2007協(xié)議，現(xiàn)有部分水表也支持dl/t645-2007協(xié)議。

目前，水、氣、電表通信模塊協(xié)議與接口各不相同，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量一體化采集互聯(lián)互通，不能滿足各種業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。電能表主要采用dl/t645-2007協(xié)議，水表、燃?xì)獗碇饕捎胏j/t188-2004協(xié)議，即便是同樣采用188協(xié)議的水表、燃?xì)獗?，其?bào)文組成方式也不盡相同。由于cj/t188-2004協(xié)議地址長(zhǎng)度為7個(gè)字節(jié)，與電力行業(yè)廣泛運(yùn)用的電能表通信協(xié)議dl/t645-2007寬度不一致，給水表、燃?xì)獗硇袠I(yè)與電力行業(yè)充分共享電力行業(yè)的能源資源和通信資源造成困難，不利于降低系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維成本。

本發(fā)明通過研究制定一種支持任意通信協(xié)議共享信道資源的方案，使得報(bào)文在通信信道中傳輸不受原表計(jì)使用的通信協(xié)議的制約。大大提高通信信道資源利用率，充分挖掘系統(tǒng)通信資源，解決了產(chǎn)品多元化，數(shù)據(jù)傳輸受制于通信協(xié)議的問題，支持能源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種支持任意通信協(xié)議共享信道資源的方法，該方法使得報(bào)文在通信信道的傳輸不再受制于通信協(xié)議，大大提高了系統(tǒng)通信資源利用率，充分挖掘系統(tǒng)通信資源；且能夠減少系統(tǒng)、終端、各種表計(jì)等設(shè)備的開發(fā)工作量，無(wú)需更換現(xiàn)場(chǎng)已有表計(jì)，編程及解析簡(jiǎn)單明了，易于大規(guī)模使用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種支持任意通信協(xié)議共享信道資源的方法，包括如下步驟，

s1：在表計(jì)與采集終端之間設(shè)置一通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器；

s2：采集終端發(fā)送抄表請(qǐng)求，經(jīng)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為主站請(qǐng)求幀后發(fā)送給表計(jì)；所述主站請(qǐng)求幀格式為：通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址+控制碼+數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度碼+待轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文，所述待轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文格式為：轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符+轉(zhuǎn)發(fā)的通信端口號(hào)+轉(zhuǎn)發(fā)通信格式字+表計(jì)地址+全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容，該全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容即抄表請(qǐng)求；

s3：若表計(jì)無(wú)響應(yīng)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器不進(jìn)行下一步操作；若表計(jì)應(yīng)答經(jīng)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器發(fā)送來(lái)的主站請(qǐng)求幀，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)答內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證不通過，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器不進(jìn)行下一步操作；若驗(yàn)證通過則通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器將應(yīng)答內(nèi)容轉(zhuǎn)換為應(yīng)答幀；所述應(yīng)答幀格式為：通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址+控制碼+數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度碼+待轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答封包報(bào)文，所述待轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答封包報(bào)文格式為：轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符+表計(jì)返回的應(yīng)答報(bào)文。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟s2中，所述主站請(qǐng)求幀前、后還需分別添加喚醒碼、結(jié)束碼。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟s3中，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)答內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，即驗(yàn)證所述表計(jì)返回的應(yīng)答報(bào)文的長(zhǎng)度是否大于12個(gè)字節(jié)，若大于，則驗(yàn)證通過；否則，驗(yàn)證不通過。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址取值分為兩種情況：一、若表計(jì)地址存在重復(fù)時(shí)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址為通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器自身地址；二、若表計(jì)地址不存在重復(fù)時(shí)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址為表計(jì)地址的映射。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)發(fā)的通信端口號(hào)定義方式為：若請(qǐng)求的表地址有記錄，則按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)；若無(wú)記錄或按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)3次無(wú)應(yīng)答，則對(duì)其它同類型端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；轉(zhuǎn)發(fā)后若有應(yīng)答，則修改記錄；具體的：

0-9：rs-485端口1-9，為0時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各rs-485口之間自動(dòng)切換嘗試；

10~19：m-bus接口1-9，為10時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各m-bus口之間自動(dòng)切換嘗試轉(zhuǎn)發(fā)；

20~30：微功率無(wú)線接口1-9，為20時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各下行微功率無(wú)線接口之間自動(dòng)切換嘗試。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容為基于dl/t645-2007協(xié)議的抄表請(qǐng)求或基于cj/t188-2004協(xié)議的抄表請(qǐng)求。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明使得報(bào)文在通信信道的傳輸不再受制于原表計(jì)使用的通信協(xié)議，大大提高了系統(tǒng)通信資源利用率，充分挖掘系統(tǒng)通信資源；

2.本發(fā)明解決了通信協(xié)議與接口不兼容的問題，為通信傳輸提供了一條新思路；

3.本發(fā)明基于現(xiàn)有協(xié)議，減少系統(tǒng)、終端、各種表計(jì)等設(shè)備的開發(fā)工作量，無(wú)需更換現(xiàn)場(chǎng)已有表計(jì)，編程及解析簡(jiǎn)單明了，易于大規(guī)模使用。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有本地信道架構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明支持任意通信協(xié)議共享信道資源的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖2所示，本發(fā)明的一種支持任意通信協(xié)議共享信道資源的方法，包括如下步驟，

s1：在表計(jì)與采集終端之間設(shè)置一通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器；

s2：采集終端發(fā)送抄表請(qǐng)求，經(jīng)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為主站請(qǐng)求幀后發(fā)送給表計(jì)；所述主站請(qǐng)求幀格式為：通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址+控制碼+數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度碼+待轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文，所述待轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文格式為：轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符+轉(zhuǎn)發(fā)的通信端口號(hào)+轉(zhuǎn)發(fā)通信格式字+表計(jì)地址+全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容，該全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容即抄表請(qǐng)求；

s3：若表計(jì)無(wú)響應(yīng)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器不進(jìn)行下一步操作；若表計(jì)應(yīng)答經(jīng)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器發(fā)送來(lái)的主站請(qǐng)求幀，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)答內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證不通過，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器不進(jìn)行下一步操作；若驗(yàn)證通過則通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器將應(yīng)答內(nèi)容轉(zhuǎn)換為應(yīng)答幀；所述應(yīng)答幀格式為：通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址+控制碼+數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度碼+待轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答封包報(bào)文，所述待轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答封包報(bào)文格式為：轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符+表計(jì)返回的應(yīng)答報(bào)文。

所述步驟s2中，所述主站請(qǐng)求幀前、后還需分別添加喚醒碼、結(jié)束碼。

所述步驟s3中，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)答內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，即驗(yàn)證所述表計(jì)返回的應(yīng)答報(bào)文的長(zhǎng)度是否大于12個(gè)字節(jié)，若大于，則驗(yàn)證通過；否則，驗(yàn)證不通過。

所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址取值分為兩種情況：一、若表計(jì)地址存在重復(fù)時(shí)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址為通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器自身地址；二、若表計(jì)地址不存在重復(fù)時(shí)，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器地址為表計(jì)地址的映射。

所述轉(zhuǎn)發(fā)的通信端口號(hào)定義方式為：若請(qǐng)求的表地址有記錄，則按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)；若無(wú)記錄或按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)3次無(wú)應(yīng)答，則對(duì)其它同類型端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；轉(zhuǎn)發(fā)后若有應(yīng)答，則修改記錄；具體的：

0-9：rs-485端口1-9，為0時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各rs-485口之間自動(dòng)切換嘗試；

10~19：m-bus接口1-9，為10時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各m-bus口之間自動(dòng)切換嘗試轉(zhuǎn)發(fā)；

20~30：微功率無(wú)線接口1-9，為20時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各下行微功率無(wú)線接口之間自動(dòng)切換嘗試。

所述全透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容為基于dl/t645-2007協(xié)議的抄表請(qǐng)求或基于cj/t188-2004協(xié)議的抄表請(qǐng)求。

以下為本發(fā)明的具體實(shí)施過程。

本發(fā)明研究制定的支持任意通信協(xié)議共享信道資源的技術(shù)方案，詳細(xì)規(guī)定了主站請(qǐng)求、從站正常應(yīng)答及從站異常應(yīng)答等轉(zhuǎn)發(fā)全透明封包幀格式規(guī)范，具體如下：

轉(zhuǎn)發(fā)全透明封包幀格式規(guī)范

1、應(yīng)用層

1.1主站請(qǐng)求幀

a)功能：轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文

b)控制碼：c=11h

c)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)：eeeeeeee

d)數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度：l=14+轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容長(zhǎng)度

e）幀格式：

注1：轉(zhuǎn)換器和表計(jì)通信地址處理規(guī)則

轉(zhuǎn)換器工作在“有地址模式”時(shí)，a0~a5為轉(zhuǎn)換器自身地址，適用于表計(jì)地址存在重復(fù)的情況。該模式需要維護(hù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器與表計(jì)的隸屬關(guān)系。

轉(zhuǎn)換器工作在“無(wú)地址模式”時(shí)，a0~a5為表計(jì)地址，轉(zhuǎn)換器應(yīng)能將表計(jì)地址的低12位映射為自身地址，以便通信模塊組網(wǎng)。適用于表計(jì)地址低12位不存在重復(fù)的情況。該模式不需要維護(hù)轉(zhuǎn)換器與表計(jì)的隸屬關(guān)系。

f）待轉(zhuǎn)發(fā)透明封包報(bào)文格式說(shuō)明：

g）通信端口號(hào)定義：

端口自動(dòng)切換嘗試：若請(qǐng)求的表地址有記錄，則按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)；若無(wú)記錄或按相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)3次無(wú)應(yīng)答，則對(duì)其它同類型端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；轉(zhuǎn)發(fā)后若有應(yīng)答，則修改記錄。

0-9：rs-485端口1-9，為0時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各rs-485口之間自動(dòng)切換嘗試

10~19：m-bus接口1-9，為10時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各m-bus口之間自動(dòng)切換嘗試轉(zhuǎn)發(fā)

20~30：微功率無(wú)線接口1-9,為20時(shí)，轉(zhuǎn)換器在各下行微功率無(wú)線接口之間自動(dòng)切換嘗試。

h）通信格式字定義：

1.2從站正常應(yīng)答

應(yīng)答報(bào)文格式數(shù)據(jù)域格式：

注1：為防止干擾，轉(zhuǎn)換器應(yīng)對(duì)應(yīng)答的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證：報(bào)文長(zhǎng)度不短于12個(gè)字節(jié)。

注2：返回的報(bào)文不進(jìn)行加減33h處理，直接封包。

1.3從站異常應(yīng)答

報(bào)文驗(yàn)證不通過或表計(jì)無(wú)響應(yīng)，轉(zhuǎn)換器不應(yīng)答。

2、應(yīng)用實(shí)例

本方案通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)報(bào)文的全透明轉(zhuǎn)發(fā)，其連接方式為：表計(jì)→轉(zhuǎn)換器→終端。目前已實(shí)現(xiàn)了對(duì)基于dl/t645-2007協(xié)議和cj/t188-2004協(xié)議的水表的抄讀，并在現(xiàn)場(chǎng)投入使用，轉(zhuǎn)發(fā)全透明封包報(bào)文如下：

1）全透明封包為645協(xié)議：

發(fā)：fefefefe6820172622051568112233331818114b201726220515000016b9a333333204116815052226172068fefefefea716

收：6820172622051568912d3333181816b83336cccccccccccccccccccccccccccccccc3333333373a33333321b916815052226172068fefefe3f16。

2）全透明封包為188協(xié)議：

發(fā)：fefefefe6803030812000068112233331818114b0303081200000000164b001f900301000000120803031068fefefefed916

收：6803030812000068911c3333181816d1ff0000000100001f900981000000120803031068fefee716。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。