CN101951338B - 一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法 - Google Patents
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Abstract
一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，包括：任一从载波机都可与1号、2号主载波机通信，载波通信管理设备间隔轮询两个载波通信网络，从载波机对分别来自1号、2号主载波机的载波信号进行信号强度比较，对信号较强的主载波机发送状态数据包，1号、2号主载波机分别将接收到状态数据包所对应的从载波机编号发送至配电主站平台，由配电主站平台将接收到的从载波机编号纳入与相应主载波机对应的从载波地址列表，1号、2号主载波机分别与各自从载波地址列表中的从载波机进行配电自动化数据交换。本发明利用电缆环网载波具备通信链路成环这一特点，通过轮询方式时时更新从载波地址表，实现自由路由。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，属于电力线载波通信技术领域。
背景技术
目前针对10KV环网柜配电自动化***的通信需要，主要采用光纤通信予以解决，但10KV环网柜多数没有低压220V电源，并且由于环网柜种类繁多，光纤开挖铺设任务繁重，设备安装现场复杂等因素，都给10KV环网柜配电自动化***通信带来了巨大的难度。
采用通过电力线载波通信的手段可以较好的完成环网柜配电自动化通信任务，电力线载波通信技术(PLC)，是一种利用中、低压配电网作为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术。利用电力线载波这一电力***专有的信道条件进行通信，现场安装施工简单，是一种最为便捷的解决配电自动化通信的手段。但是由于电力线是设计用来输送电能的，因而并不具备通信链路的必要条件，所呈现的是一种高噪声、强衰减、负荷变化剧烈、阻抗变化大、频率响应不平坦等恶劣性能。虽然随着通信技术的发展，电力线载波技术得到迅速发展和推广应用，但是在应用中通信仍会一定程度上受环境的影响，严重时甚至会出现通信暂时中断。
传统主从载波组网是基于点对点方式拓展实现，如图1所示，主载波1与从载波1、从载波2、从载波3组成一个载波网络，主载波1按照1、2、3的顺序依次与从载波1、2、3通信。针对环网线路，为了保障通信，往往在变电站安装两台主载波(如图2所示)：主载波1、2，从载波安装在环网柜中，分别构成两个载波通信网络，两个网络在逻辑上互相隔离，即主载波1只与从载波1、2、3通信，主载波2只与从载波4、5、6通信。这样，假设图中P点载波通信链路中断，那么从载波3就不能与主载波1通信，从载波3所需传递的信息就无法上传。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的缺陷，提供一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，***能够根据配电网络的结构自动选择可用的载波通信路径实现可靠的通信。
为了达到上述目的，本发明的一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，硬件包括：依次连接的配电主站平台、载波通信管理设备，分别与所述载波通信管理设备的两个通信端口连接的1号主载波机、2号主载波机，以及与分别与1号主载波机、2号主载波机处于同一载波通信网络的若干从载波机，调度方法的特点在于：两载波通信网络中的任一从载波机都可与1号、2号主载波机通信，载波通信管理设备分别通过1号主载波机、2号主载波机间隔轮询两个载波通信网络，从载波机对分别来自1号、2号主载波机的轮询状态检测请求包的载波信号进行信号强度比较，对信号较强的主载波机发送状态数据包，1号、2号主载波机分别将接收到状态数据包所对应的从载波机编号发送至配电主站平台，由配电主站平台将接收到的从载波机编号纳入与相应主载波机对应的从载波地址列表，1号、2号主载波机分别与各自从载波地址列表中的从载波机进行配电自动化数据交换。
为了便于操作人员快速排查故障，当初始状态下归属于某一载波通信网络的从载波机的编号被纳入另一载波通信网络的从载波地址列表，配电主站平台提示该从载波机在原有载波通信网络中掉线，并告警。
本发明利用电缆环网载波具备通信链路成环这一特点，定时对两个载波通信网络的从载波机进行轮询，并根据返回的状态数据包情况更新配电主站平台中存储的与网络号对应的从载波地址表，从而实现自由路由；与此同时，配电主站平台可给出掉线从载波机编号并告警。
进一步的，若1号、2号主载波机均未接收到某一从载波机的状态数据包，则载波通信管理设备记录该从载波机编号，并在下一次论询时对其重复下发状态请求，如两台主载波机仍收不到该从载波机回复的状态数据包，则判定该从载波机掉线，载波通信管理设备将掉线载波机编号信息上送配电主站平台，配电主站平台给出告警信息并提示掉线从载波机编号。
更进一步的，当初始状态下归属于某一载波通信网络的从载波机被纳入另一载波通信网络的从载波地址列表中后，原有载波通信网络的主载波机在轮询时对该从载波机重复下发状态请求，若收到由该从载波机发送的状态数据包，则将该从载波机编号发送至配电主站平台，配电主站平台将该从载波机编号列入原载波通信网络的从载波地址列表，并将其从另一载波通信网络的从载波地址列表中删除。
可见，本发明构思奇巧，好地利用了电缆环网的特点，以占用少量轮询时间为代价，实现自由路由调度。预计推出之后，将受到业内普遍欢迎，具有良好的市场前景。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为传统单通道主从载波组网结构图。
图2为传统电缆环网主从载波组网结构图。
图3为本发明实施例1硬件框图。
具体实施方式
实施例1
本实施例适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，如图3所示，硬件包括：依次连接的配电主站平台、通信管理机，在调度平台预设两个通信端口，假定端口号分别为952、953，分别对应1号主载波机和2号主载波机，1号主载波机与通信管理机的com1连接，2号主载波机与通信管理机的com2连接，与1号主载波机处于同一载波通信网络的从载波机1、从载波机2、从载波机3，与2号主载波机处于同一载波通信网络的从载波机4、从载波机5、从载波机6，本发明的调度方法的特点在于：两载波通信网络中的任一从载波机都可与主载波机1、主载波机2通信，通信管理机分别通过1号主载波机、2号主载波机间隔轮询两个载波通信网络，从载波机对分别来自两个主载波机的轮询状态检测请求包的载波信号进行信号强度比较，对信号较强的主载波机发送状态数据包，两主载波机分别将接收到状态数据包所对应的从载波机编号发送至配电主站平台，由配电主站平台将接收到的从载波机编号纳入与相应主载波机对应的从载波地址列表，两主载波机分别与各自从载波地址列表中的从载波机进行配电自动化数据交换。
初始时网络划分见图3，在调度平台预先将各网络的从载波地址表定义好，如表1所示。
表1
| 平台端口号 | 网络号 | 管理机串口号 | 从载波地址表 |
| 952 | 1 | Com1 | 1、2、3 |
| 953 | 2 | Com2 | 4、5、6 |
如果图3中P点发生载波通信链路故障，调度平台经由952端口无法访问到从载波机3，此时，调度平台在952端口对应的从载波地址表中将从载波机3删除并记录，同时将其添加至953端口对应的从载波地址表，由主载波机2对其进行接管访问，网络结构的变化将在平台软件中显示出来，供巡检人员检查参考。
更新后的从载波地址见表2：
表2
| 平台端口号 | 网络号 | 管理机串口号 | 从载波地址表 |
| 952 | 1 | Com1 | 1、2 |
| 953 | 2 | Com2 | 3、4、5、6 |
将从载波机3从平台952端口对应的从载波地址表删除后，配电主站平台仍会间歇性地由952端口，经由1号主载波机对从载波机3进行问询，一旦通信故障修复，从载波机3就对主载波机1回复信息，此时，配电主站平台将从载波机3重新加入952端口对应的从载波地址表中，并从953端口对应的从载波地址表中删除。通讯故障修复后，更新后的从载波地址见表3
表3
| 平台端口号 | 网络号 | 管理机串口号 | 从载波地址表 |
| 952 | 1 | Com1 | 1、2、3 |
| 953 | 2 | Com2 | 4、5、6 |
以上过程即完成载波环网通信的自由调度。
如果1号主载波机、2号主载波机均未接收到某一从载波机的状态数据包，则波通信管理设备记录该从载波机编号，并在下一次论询时对其重复下发状态请求，如两台主载波机仍收不到该从载波机回复的状态数据包，则判定该从载波机掉线，载波通信管理设备将掉线载波机编号信息上送配电主站平台，电主站平台给出告警信息并提示掉线从载波机编号。
为了验证电缆环网载波通信的自由路由调度的实际应用效果，选择上海松江大学城学府变电站和大学城1号～10号环网柜进行现场实验。当环网中的某处断开导致载波通信的物理路径发生改变时，主站平台能够通过其他的载波通信路径实现和各个环网柜FTU的通信；故障修复后，掉线的环网柜又回到原有通信网络。现场实验自由路由调度实现预期目标。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，其特征在于：两载波通信网络中的任一从载波机都可与1号、2号主载波机通信，载波通信管理设备分别通过1号主载波机、2号主载波机间隔轮询两个载波通信网络，从载波机对分别来自1号、2号主载波机的轮询状态检测请求包的载波信号进行信号强度比较，对信号较强的主载波机发送状态数据包，1号、2号主载波机分别将接收到状态数据包所对应的从载波机编号发送至配电主站平台，由配电主站平台将接收到的从载波机编号纳入与相应主载波机对应的从载波地址列表，1号、2号主载波机分别与各自从载波地址列表中的从载波机进行配电自动化数据交换。
2.根据权利要求1所述的适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，其特征在于：当初始状态下归属于某一载波通信网络的从载波机的编号被纳入另一载波通信网络的从载波地址列表，配电主站平台提示该从载波机在原有载波通信网络中掉线，并告警。
3.根据权利要求1所述的适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，其特征在于：若1号、2号主载波机均未接收到某一从载波机的状态数据包，则载波通信管理设备记录该从载波机编号，并在下一次论询时对其重复下发状态请求，如两台主载波机仍收不到该从载波机回复的状态数据包，则判定该从载波机掉线，载波通信管理设备将掉线载波机编号信息上送配电主站平台，配电主站平台给出告警信息并提示掉线从载波机编号。
4.根据权利要求1所述的适用于电缆环网载波通信的自由路由调度方法，其特征在于：当初始状态下归属于某一载波通信网络的从载波机被纳入另一载波通信网络的从载波地址列表中后，原有载波通信网络的主载波机在轮询时对该从载波机重复下发状态请求，若收到由该从载波机发送的状态数据包，则将该从载波机编号发送至配电主站平台，配电主站平台将该从载波机编号列入原载波通信网络的从载波地址列表，并将其从另一载波通信网络的从载波地址列表中删除。
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