一种基于电力线载波通信的报文智能分析方法与流程

1.本发明涉及低压电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种基于电力线载波通信的报文智能分析方法。


背景技术：

2.低压电力载波通信(plc)技术是一种利用电力线作为数据传输媒介的通信方式。整个通信网络主要由主站服务器、集中器、集中器本地通信模块、电能表、电能表通信模块或采集器等组成。
3.其中，集中器本地通信模块上行与集中器通信，下行与电能表通信模块或采集器通信，在抄表过程中形成载波通信网络拓扑。集中器通过集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器的载波通信方式，采集电能表的各项数据，再传回主站服务器，实现电费管理等应用功能。
4.实际运行中往往有部分电能表数据无法被正常采集传回主站服务器，影响数据的完整性，问题一般出现在集中器与集中器本地通信模块、集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器的通信过程中，通过分析集中器与集中器本地通信模块、集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器的交互报文，可以分析出通信交互流程异常问题、电力线载波通信质量异常问题，但分析报文需要熟练掌握低压电力线载波通信的相关协议内容和帧格式，以及正常的交互流程，具有一定的门槛。因此，本方法提供一种快速有效的报文智能分析方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于电力线载波通信的报文智能分析方法，实现了快速定位低压电力线载波通信过程中，电能表数据无法正常采集问题的分析判断。通过软件的智能分析，可快速简便的分析出交互问题，快速定位原因，第一时间为数据完整性提供保障。
6.该方法基于电力载波通信技术，分析的交互报文记录满足国网376.2协议、1376.2协议、南网16协议、鼎信载波协议。
7.本发明具体包括以下几个步骤：
8.第一步，从集中器本地通信模块中获取交互报文记录；
9.第二步，用智能分析软件对报文进行解析；
10.第三步，通过电能表地址对电能表交互流程进行分析；
11.第四步，通过应用功能码对整体抄表流程进行分析；
12.第五步，对常见的交互异常情形进行检索给出异常警告。
13.与现有人工分析方式相比，本发明效益效果是：
14.提供的技术方案无需熟练的掌握电力线载波通信的相关协议，智能分析方法可对报文进行帧格式解析，能清晰的罗列每条报文的实际功能，此外，流程分析也实现了自动化，不需要人工进行大量的筛选来进行判别，提升了一倍以上的分析效率。
附图说明
15.图1为电力线载波通信的系统图；
16.图2为本发明实施报文智能分析方法的流程图。
具体实施方式
17.为了能更清楚的说明本发明的目的、技术方案及优点，以下结合实施例，对本发明进行进一步说明。
18.基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.为了保证报文分析的准确性和有效性，导入的交互报文应尽可能超过5万条，这样可以追溯到凌晨0点之后整个新的抄表周期的全部交互内容。
20.如图1所示，本发明实施例分析的报文主要涉及以下环节：
21.s101:集中器与集中器本地通信模块交互的报文；
22.集中器与集中器本地通信模块交互的报文属于应用层报文，主要用来控制抄表的流程。
23.s102:集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器交互的报文。
24.集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器交互的报文属于载波层报文，主要用来传递抄表的业务报文。
25.如图2所示，本发明实施例提供的分析方法包括以下步骤：
26.s201：从集中器本地通信模块中获取交互报文记录；
27.集中器本地通信模块能自动存储集中器与集中器本地模块的交互报文、集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器的交互报文。越靠近当前时间的报文越靠前，为了尽可能读取到整个新的抄表周期的全部交互报文，读取报文的条数一般在5万条以上。
28.s202：用智能分析软件对报文进行解析；
29.智能软件对导入的交互报文进行解析后，将报文按时间顺序陈列，可以导出成excel格式文件。
30.s203：通过电能表地址对电能表交互流程进行分析；
31.智能软件通过筛选报文中的地址域，可以对所有电能表通信地址进行罗列，当需要分析某一块电能表的交互是否有异常时，可以按电能表地址进行筛选，即可看到关于该电能表的全部交互流程。可以清晰到看到该集中器当日是否有下发抄读该电能表的任务，电力线载波上该电能表的任务是否执行成功，该电能表的网络层级，通信相位等信息，从而对该电能表通信异常问题进行定位。
32.s204：通过应用功能码对整体抄表流程进行分析；
33.智能软件通过筛选报文中的帧类型、控制码、相位、方向、afn、fn、地址、数据项、抄读标志等信息进行多维度的分析，可以清晰的看到该集中器当日是否一直在正常执行抄表任务，对于抄读失败的电能表应该一直在重复执行，集中器是否有长时间的暂停本地通信模块导致其无法正常工作，集中器是针对所有电能表的抄表任务是否均匀，台区全部电能表的通信速率和网络层级可以看出台区的电力线通信质量是否正常等，从而判断出抄表异常的台区是因为交互流程异常所致还是因为台区环境不好所致。
34.s205：对常见的交互异常情形进行检索给出异常警告。
35.智能分析软件通过数以千计的测试案例进行分析，对出现的问题进行分类汇总，总结出常见问题的异常点，在分析新的问题交互报文时，可以按收纳的案例进行检索，对可能出现的问题进行告警。
36.本发明已经实现了功能开发和现场测试，充分说明了技术方案的可行性。
37.应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。
38.以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想以及在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于，所述基于电力线载波通信的报文智能分析方法包括以下步骤：第一步，从集中器本地通信模块中获取交互报文记录；第二步，用智能分析软件对报文进行解析；第三步，通过电能表地址对电能表进行交互流程分析；第四步，通过应用功能码对整体抄表流程进行分析；第五步，软件对常见的交互异常情形进行检索给出异常警告。2.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于从集中器本地通信模块中获取的交互报文记录满足国网376.2协议、1376.2协议、南网16协议、鼎信载波协议。3.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于智能分析软件对报文进行解析时，能自动识别出每条报文的协议类型，并对报文的特征信息进行展示。4.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于可以通过电能表地址按时间顺序展示出该节点的全部交互过程，便于分析该电能表的交互问题。5.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于对帧类型、控制码、相位、方向、afn、fn、地址、数据项、抄读标志等信息进行多维度的筛选和分析，从而判断整体流程的交互问题。6.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于通过收录常见问题案例的交互流程，自动对报文进行分析对比，对出现的问题提出警告。7.如权利要求1所述的基于电力线载波通信的报文智能分析方法，其特征在于能快速定位低压电力线载波通信台区集中器与本地通信模块、集中器本地通信模块与电能表通信模块或采集器之间的交互问题，提高电能表远程集抄的成功率。

技术总结
本发明涉及电力线载波通信技术领域，公开了一种基于电力线载波通信的报文智能分析方法，步骤1：从集中器本地通信模块中获取交互报文记录；步骤2：用智能分析软件对报文进行解析；步骤3：通过电能表地址对电能表交互流程进行分析；步骤4：通过应用功能码对整体抄表流程进行分析；步骤5：对常见的交互异常情形进行检索给出异常警告。该分析方法基于满足PLC通信协议规范要求实现，便于处理低压电力线载波台区抄表异常问题分析。区抄表异常问题分析。区抄表异常问题分析。


技术研发人员：严由辉 钱涛 郝晓伟 付友涛 徐明庆 徐龙柱 于海威 徐存金 李庆 荣学超 于松涛 张旭 纪德峰
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯股份有限公司
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2021/11/4