[发明专利]一种支持任意通信协议共享信道资源的方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种支持任意通信协议共享现有信道资源的方法。

背景技术

随着物联网技术的提出，国家发改委发布的一系列指导意见中指出“应完善信息资源共享机制，支持能源数据集抄采集，建设能源数据集成平台，鼓励基础设施共享复用”、“丰富智能终端高级量测系统的实施功能，促进水、气、热、电的远程自动集采集抄，实现多表合一”

福建地区由于没有供暖设施，因此仅存在水、气、电三表合一的需求。用水信息采集系统、用气信息采集系统及用电信息采集系统均由主站层、远程通信层、采集终端层、本地通信层、表计层组成。主站主要通过无线公网与采集终端交互；采集终端通过微功率无线、RS-485、M-BUS总线、电力线载波等与表计通信，本地信道架构如图1所示。

以下对各种通信技术的优、劣势进行分析。

1、无线公网

无线公网是指基于移动蜂窝网的通用分组无线通信技术，其覆盖范围非常大，通信速率可达100kbps以上。无线公网的优缺点如下表1所示：

表1 无线公网通信优缺点对比表

2、微功率无线

微功率无线通信技术是指发射功率不超过50mW，覆盖范围数百米，采用470MHz~510MHz频段，具备自组网功能的无线通信技术。微功率无线通信技术组网简单，通信速率可达10kbps。微功率无线的优缺点如下表2所示：

表2 微功率无线通信优缺点对比表

3、RS-485

RS-485是一种采用两条差分电压信号线进行信号传输的通信技术。它由主机、从机和连接电缆组成，传输介质为双绞线，数据传输速率在1Mbps以下，最大覆盖距离1200米。由于RS-485通信线不具备供电能力，因此在三表合一应用时还需要配合两条电源线使用。RS-485的优缺点如下表3所示：

表3 RS-485通信优缺点对比表

4、M-BUS总线

M-BUS是一种由主机控制的分级通信系统，它由主机、从机和两条连接电缆组成。从机之间不能直接交换信息，只能通过主机来转发。M-BUS技术的传输介质为双绞线，数据传输速率可达300~9600bps，最大传输距离为1000米左右。另外，M-BUS总线可实现采集终端向计量设备远程供电，可解决三表合一水、气、热表无法自取能的问题。M-BUS总线的优缺点如下表4所示：

表4 M-BUS总线通信优缺点对比表

5、电力线载波

电力线载波是指利用工频强电的电力线传输高频弱电信号的通信技术。电力线载波通信一般使用（3～500）kHz或（2～30）MHz的电力线频谱资源，数据传输速率可达1kbps以上，在公司用电信息采集系统的通信技术中占比达70%以上。电力线载波通信的优缺点如下表5所示：

表5电力线载波通信优缺点对比表

通信技术是实现三表合一的重要基础，它决定了系统的工作原理，也影响着系统的运行效率和可靠性。水表和燃气表的通信采用CJ/T188-2004协议，电表采用DL/T645-2007协议，现有部分水表也支持DL/T645-2007协议。

目前，水、气、电表通信模块协议与接口各不相同，无法实现能源计量一体化采集互联互通，不能满足各种业务发展的需求。电能表主要采用DL/T 645-2007协议，水表、燃气表主要采用CJ/T 188-2004协议，即便是同样采用188协议的水表、燃气表，其报文组成方式也不尽相同。由于CJ/T188-2004协议地址长度为7个字节，与电力行业广泛运用的电能表通信协议DL/T645-2007宽度不一致，给水表、燃气表行业与电力行业充分共享电力行业的能源资源和通信资源造成困难，不利于降低系统的建设和运维成本。

本发明通过研究制定一种支持任意通信协议共享信道资源的方案，使得报文在通信信道中传输不受原表计使用的通信协议的制约。大大提高通信信道资源利用率，充分挖掘系统通信资源，解决了产品多元化，数据传输受制于通信协议的问题，支持能源物联网发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支持任意通信协议共享信道资源的方法，该方法使得报文在通信信道的传输不再受制于通信协议，大大提高了系统通信资源利用率，充分挖掘系统通信资源；且能够减少系统、终端、各种表计等设备的开发工作量，无需更换现场已有表计，编程及解析简单明了，易于大规模使用。