电能表及采集终端通信协议通用解析与生成算法研究

摘要

在电力系统中，电能表和数据采集终端是常用的生产设备，随着电力行业的发展，自动化生产和管理水平的提高，在设备间进行数据交换变得十分频繁。不同设备间的数据交换必然引起数据通信帧的识别和相互兼容问题，因此，对目前常用的协议进行归纳总结，设计一种通用的解析和生成算法，对解决设备间进行多协议兼容及提高相关程序的健壮性和可维护性具有重要意义。 本文首先根据实际工作中的经验，对目前常用的协议解析方法进行分析，指出了其不足。在此基础上，设计实现了一种通用的解析/生成算法。该算法在结构上实现了程序和数据分离，使得在实现算法时，可以仅关心算法流程，而不必关心不同协议的具体数据。在技术实现上，无论是上位机还是下位机，都可以根据实际开发平台进行代码实现，而不必局限于实现的具体工具。本文主要研究在上位机与电子式电能表或数据采集终端设备之间，以及下位机与下位机之间进行通信时，对数据帧进行生成与解析的通用算法。算法通过使用面向对象的方法，以程序与数据分离为原则，将具体协议数据以外部数据源的形式提供，程序仅实现算法。该算法具有通用性强、适用范围广的优点，封装后的对象可用于上位机软件相关通信程序的编写，算法及设计思路也可用于下位机通信相关程序或硬件传输协议的设计。该设计己在实际工作中得到应用和验证，效果良好。

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第一章绪言

1.1电子式电能表及采集终端的发展及现状

1.2数据采集终端在自动抄表系统中的作用

1.3通用解析与生成算法的研究目的

1.4论文章节安排

第二章协议帧结构的建模

2.1国内主要协议分析

2.2协议帧结构模型设计

2.2.1协议表

2.2.2帧分类表

2.2.3部件集表

2.2.4单元集

2.2.5帧组装信息表

2.2.6部件组装信息表

2.2.7协议特征集表

2.3本章小结

第三章下行帧生成算法

3.1下行帧生成算法原理

3.2下行帧生成算法主要函数分析

3.3下行帧生成算法的测试

3.3.1测试程序简介

3.3.2下行帧生成算法实例分析

3.4本章小结

第四章上行帧解析算法

4.1上行帧解析算法

4.2上行帧解析算法代码分析

4.3上行帧解析算法的测试

4.4本章小结

第五章通用解析与生成算法在电力AMR系统中的应用

5.1通用协议解析与生成算法在企业中的开发及应用

5.2典型抄表系统应用

5.3通用协议解析/生成算法的应用前景

第六章总结与展望

6.1研究工作总结

6.2存在的不足与有待改进之处

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果