專利名稱：電力線通信系統(tǒng)和智能儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電力線的通信方法和系統(tǒng)，這種方法和系統(tǒng)經(jīng)常也被稱為“電力網(wǎng)通信方法和系統(tǒng)”。特別地，但非排它的，本發(fā)明涉及電力線通信網(wǎng)絡(luò)的建立和通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信方法。
背景技術(shù)：
通過(guò)電力線進(jìn)行通信已經(jīng)被提出來(lái)，并且用于遙測(cè)。在用于遙測(cè)的典型系統(tǒng)中，中央控制器利用在電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上疊加的信號(hào)與儀表通信。儀表發(fā)送返回到中央控制器的確認(rèn)信號(hào)，并且可以依據(jù)接收到的消息執(zhí)行一些功能。
需要由電力線通信系統(tǒng)克服的兩個(gè)公知的問(wèn)題是有噪聲的環(huán)境和潛在的大的信號(hào)衰減。各種讀取技術(shù)和通信協(xié)議已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以用于解決這些問(wèn)題，例如利用儀表作為數(shù)字繼電器，從而允許從中央控制器到每個(gè)議表的通信。利用信號(hào)中繼器的電力線通信系統(tǒng)的實(shí)例在歐洲專利公開(kāi)No.0201253B1和國(guó)際專利公開(kāi)No.WO95/01030中被描述。
儀表技術(shù)上的進(jìn)展已經(jīng)提供了改進(jìn)的功能性。例如，儀表可以通過(guò)無(wú)線鏈接與其它儀表和網(wǎng)絡(luò)控制器通信，從而執(zhí)行各種功能。這種系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例在國(guó)際專利申請(qǐng)No.WO97/29466中描述。這種儀表的問(wèn)題是由無(wú)線通信導(dǎo)致的附加成本復(fù)雜性。而且，隨著對(duì)無(wú)線電頻譜需求的日益增加，使用來(lái)自于可能的上百萬(wàn)來(lái)源的無(wú)線通信在很多情況下是不可能在商業(yè)上實(shí)施的。
電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供了一種廣泛存在的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的電力網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)會(huì)是有利的。例如，可獲得在電力網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)測(cè)方面增加的功能性，包括改進(jìn)的測(cè)量以及提供給用戶附加服務(wù)。
作為許多國(guó)家供電產(chǎn)業(yè)中的撤銷管制(deregulation)的結(jié)果，獲得在電力供應(yīng)、確定電力使用和網(wǎng)絡(luò)損耗之間的平衡(reconciliation)已經(jīng)變成了一個(gè)重大問(wèn)題。該問(wèn)題主要出現(xiàn)在低電壓配電網(wǎng)中，其中，多個(gè)零售商同時(shí)也是單獨(dú)的線路公司。需要一種改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)損失測(cè)量技術(shù)，以改進(jìn)電力平衡中的準(zhǔn)確性。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電力線通信系統(tǒng)和方法，其為電力網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)二者或者其一提供附加功能性，或者至少提供給公眾有用的替代品。
定義計(jì)算機(jī)控制器——電力通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用于管理通信的計(jì)算機(jī)化設(shè)備。計(jì)算機(jī)控制器典型地包括一個(gè)或多個(gè)合適的計(jì)算機(jī)處理器、合適的操作系統(tǒng)和合適的應(yīng)用程序。例如(并非限制)計(jì)算機(jī)控制器可以是操作Windows NT或Linux的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
智能裝置-一種裝置，包括計(jì)算機(jī)處理器、相關(guān)的存儲(chǔ)器和允許該裝置執(zhí)行至少一些通信功能的通信接口。智能裝置包括但并不限于繼電器或包括計(jì)算機(jī)處理器、存儲(chǔ)器和通信接口的儀表。
電力使用情況(profile)——在特定地點(diǎn)或通過(guò)與電力通信網(wǎng)絡(luò)連接的特定裝置對(duì)電力使用的模式的標(biāo)識(shí)。
公用事業(yè)公司(utility)——向用戶提供電力的零售業(yè)者。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于電力線通信系統(tǒng)的智能裝置，該電力線通信系統(tǒng)將唯一指定智能裝置的身份的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且包括用于與電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口，其可通過(guò)操作執(zhí)行包括利用所述接口的步驟的配置過(guò)程，從而a)通過(guò)接口檢測(cè)第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于此從第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)提取第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的身份信息并將該身份信息記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口上產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，其將第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源作為目的地地址，并且包括指定智能裝置的身份的信息；b)檢測(cè)將智能裝置作為目的地地址的第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于此從第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)提取出第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的身份并將其記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口上產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，其包括指定第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的信息以及指定智能裝置的身份的信息；c)檢測(cè)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并作為響應(yīng)從其提取與包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)中的用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的信息相關(guān)的、標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的信息并將其記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口上產(chǎn)生數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的信息、包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)中的用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的信息以及指定智能裝置身份的信息。
優(yōu)選的，在步驟c)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被尋址到在步驟a)中檢測(cè)到的至少一個(gè)數(shù)據(jù)源。
優(yōu)選的，在步驟c)中提取和記錄步驟僅對(duì)于被尋址到智能裝置的第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)執(zhí)行。
優(yōu)選的，智能裝置的地址與指定智能裝置身份的信息相同。
優(yōu)選的，智能裝置進(jìn)一步可操作成確定一有關(guān)本身與檢測(cè)的數(shù)據(jù)源之間的通信質(zhì)量的指示符，并且根據(jù)所述指示符將記錄在存儲(chǔ)器中的身份信息進(jìn)行分級(jí)。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成響應(yīng)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的檢測(cè)，產(chǎn)生包括作為目的地地址的第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的第四數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且配置過(guò)程進(jìn)一步可以包括利用所述接口檢測(cè)第四數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的步驟，所述步驟把裝置作為目的地地址，并響應(yīng)于此在所述接口產(chǎn)生第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成忽略檢測(cè)的第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，其由被作為步驟a)中第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源而記錄在存儲(chǔ)器中的源產(chǎn)生。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成利用所述接口產(chǎn)生第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且其中，第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)包括計(jì)數(shù)器，其中步驟a)進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)檢測(cè)到的第一數(shù)據(jù)類型任何數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器的值，將該計(jì)數(shù)器的值與記錄的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的身份信息相關(guān)聯(lián)，增加計(jì)數(shù)器的值，并將增加的值分配給由智能裝置產(chǎn)生的第一數(shù)據(jù)類型的任何數(shù)據(jù)中的計(jì)數(shù)器，作為從第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源接收的數(shù)據(jù)的結(jié)果。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成忽略檢測(cè)到的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器值大于閾值。優(yōu)選的，該閾值是與來(lái)自接收的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的末項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器值相關(guān)的值。更優(yōu)選的，該閾值是大于來(lái)自于接收的第一數(shù)據(jù)類型的最后數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器的值的值。
優(yōu)選的，第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)包括計(jì)數(shù)器，并且在步驟c)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的形式，并且智能裝置將計(jì)數(shù)器的值與在步驟c)中記錄的標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的信息相關(guān)聯(lián)，當(dāng)響應(yīng)步驟c)中第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的檢測(cè)產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)時(shí)，智能裝置增加該計(jì)數(shù)器。
優(yōu)選的，智能裝置除了根據(jù)該配置處理之外，還可操作成在所述接口上產(chǎn)生數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成在所述接口上產(chǎn)生文本消息。
優(yōu)選的，智能裝置可操作成通過(guò)所述接口接收控制消息，并將控制消息傳送到電力配電盤，從而根據(jù)所述控制消息便利負(fù)載的卸載。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種電力線通信系統(tǒng)，包括通過(guò)電力線調(diào)制解調(diào)器與控制器通信的多條電力線，每條電力線具有如在前述段落中描述的與它進(jìn)行通信的多個(gè)智能裝置，其中該控制器可操作成作為所述多個(gè)智能裝置中的一個(gè)，并且還與計(jì)算機(jī)控制器通信，該計(jì)算機(jī)控制器可操作成經(jīng)由該控制器接收來(lái)自智能裝置的數(shù)據(jù)，并經(jīng)由該控制器將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能裝置。
優(yōu)選的，由智能裝置或控制器在電力線上產(chǎn)生的除了配置數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)包括目的地地址和中間地址，其中每個(gè)智能裝置監(jiān)控電力線上的通信，并且如果通信的目的地地址與根據(jù)步驟c)由智能裝置記錄的包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)中的、標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的信息匹配，則智能裝置重新生成該數(shù)據(jù)，但是，中間地址字段包括在步驟c)中記錄的標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的信息，其與匹配目的地地址的、包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)中的、標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)源的信息相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電力線通信系統(tǒng)，包括與電力線通信的、可操作成監(jiān)控在一地點(diǎn)的能量使用的多個(gè)智能裝置，該多個(gè)智能裝置將使用數(shù)據(jù)傳送到電力線以及也與電力線通信的控制器，其中，每個(gè)智能裝置維護(hù)一路由表，標(biāo)識(shí)相對(duì)于控制器在其下游的、可以直接與其通信的第一組其它智能裝置，并且標(biāo)識(shí)相對(duì)于控制器在其的下游的、可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第一組其它智能裝置與其通信的第二組其它智能裝置。
優(yōu)選的，路由表進(jìn)一步標(biāo)識(shí)相對(duì)于控制器在其上游的、可以直接與其通信的第三組其它智能裝置。
優(yōu)選的，路由表由控制器啟動(dòng)的詢問(wèn)處理形成，該處理請(qǐng)求可通過(guò)電力線直接從控制器接收數(shù)據(jù)的智能裝置以如下信息進(jìn)行響應(yīng)，該信息標(biāo)識(shí)可通過(guò)電力線直接從控制器解釋數(shù)據(jù)的智能裝置能夠與哪些其它智能裝置直接地或者通過(guò)進(jìn)一步的智能裝置進(jìn)行通信，其中可通過(guò)所述進(jìn)一步的智能裝置進(jìn)行通信的智能裝置通過(guò)由所述進(jìn)一步的智能裝置實(shí)施的詢問(wèn)處理被標(biāo)識(shí)。
僅通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施例并參考附圖，本發(fā)明的其它方面可以從下述描述中變得明顯。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的電力線通信系統(tǒng)的圖解表示。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的儀表的框圖。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的控制器的框圖。
圖4顯示了在圖1的通信系統(tǒng)中由數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行的信息和功能的表示。
圖5a，b用圖解法顯示了圖1的通信系統(tǒng)中配置分組通信的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電力網(wǎng)通信和控制網(wǎng)絡(luò)100的示意性表示。電力網(wǎng)通信和控制網(wǎng)絡(luò)100包括電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1。這形成了分級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞妮^低級(jí)，其將電力提供給連接到電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的用戶地點(diǎn)8a-i，并且還形成了較大電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)101的低電壓子網(wǎng)絡(luò)，電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)101典型地包括向電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1提供高電壓三相電力的高電壓網(wǎng)絡(luò)。
計(jì)算機(jī)控制器2提供了通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞妮^高級(jí)。在優(yōu)選的實(shí)施例的該示例中，計(jì)算機(jī)控制器2包括中央控制單元2A，其通過(guò)通信控制器2B與電力通信網(wǎng)絡(luò)1通信。數(shù)據(jù)庫(kù)2C提供給中央控制單元2A，包含用于電力通信網(wǎng)絡(luò)1的必要控制信息，并且還包含來(lái)自于電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的電力使用信息。用戶帳單由記帳系統(tǒng)2D管理。
圖1中顯示的電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1可以是在較寬電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)101中許多網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)低電壓子網(wǎng)絡(luò)。通信控制器2B可以與大量這種子網(wǎng)絡(luò)通信。
電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1包括控制器3，其適當(dāng)?shù)匚挥谧儔浩?處。變壓器4可以接收來(lái)自于電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)101的高電壓電力，并且將低電壓電力輸出到電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的其它部分。計(jì)算機(jī)控制器2，特別是通信控制器2B，可通過(guò)例如無(wú)線通信信道5與控制器3通信。也可采用其它通信信道。
控制器3包括三個(gè)電力線調(diào)制解調(diào)器6，在變壓器4的低電壓或要求側(cè)電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的每相7a-c上設(shè)置一個(gè)調(diào)制解調(diào)器。電力線調(diào)制解調(diào)器6例如可以利用采用67kHz到87kHz載波頻率的FSK調(diào)制的電力線載波。每相7a-c饋送到若干用戶地點(diǎn)8a-i。用戶地點(diǎn)8a-i中的每個(gè)用戶包括一儀表9，每個(gè)儀表9是智能儀表。連接到相7a-c的一些進(jìn)一步的用戶地點(diǎn)可能不具有智能儀表，但是這對(duì)于本發(fā)明的操作是不重要的，因此未在附圖示出或在這里描述。
電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1可包括一個(gè)或多個(gè)微發(fā)電(micro-generation)或能量存儲(chǔ)設(shè)備14。在圖1中，顯示兩個(gè)微發(fā)電/能量存儲(chǔ)設(shè)備14。微發(fā)電/能量存儲(chǔ)設(shè)備14可以代表例如小的水力發(fā)電機(jī)，太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)或燃料電池，可以位于任何一個(gè)或多個(gè)用戶地點(diǎn)8a-i或者與用戶地點(diǎn)8a-i分離。每個(gè)微發(fā)電機(jī)/能量存儲(chǔ)設(shè)備14包括一儀表9A。
現(xiàn)在參考儀表數(shù)據(jù)采集的實(shí)例功能描述電力網(wǎng)通信和控制網(wǎng)絡(luò)100的通信功能。由于上次相關(guān)儀表9在地點(diǎn)8a-i被輪詢(poll)過(guò)，控制器3通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娏€調(diào)制解調(diào)器6，在地點(diǎn)8a-i對(duì)用于電力消耗的儀表9進(jìn)行輪詢。儀表9(包括它自己的發(fā)送器)將表示消耗的電力的信息發(fā)送到控制器3，該信息在此被緩沖直到由計(jì)算機(jī)控制器2請(qǐng)求。中央控制單元2A通過(guò)通信控制器2B啟動(dòng)與控制器3的通信對(duì)話，其通過(guò)通信信道5接收緩沖的信息。然后中央控制單元2A以最新接收的信息更新數(shù)據(jù)庫(kù)2C。記帳系統(tǒng)2D于是可以基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)2C中的信息在需要的時(shí)間產(chǎn)生帳單。此外，更新的記帳信息可以由中央控制單元2A發(fā)送到儀表9，用于在用戶顯示單元10上顯示。
在電力通信網(wǎng)絡(luò)1中使用的每個(gè)儀表9是智能電力儀表。典型的，儀表9將在每個(gè)用戶地點(diǎn)8a-i取代任何現(xiàn)存的機(jī)電儀表。儀表9的框圖表示在圖2中示出。儀表9包括計(jì)算機(jī)處理器900，其例如可以是Dallas 5002FP，8051可兼容處理器。外部存儲(chǔ)器901(其可以是SRAM)被提供與處理器900通信，處理器900的操作由時(shí)鐘902定時(shí)。儀表9還包括EEPROM 903。儀表9可通過(guò)串行通信接口904與可選的外部裝置通信。儀表9還可包括其自己的顯示器905，用于向用戶傳送信息。電力線調(diào)制解調(diào)器906允許儀表9通過(guò)電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的一相與控制器3通信。
儀表9利用能量測(cè)量模塊907記錄電力使用。例如，能量測(cè)量模塊可以是SAMES SA9102C能量計(jì)量集成電路，可從南非Pretoria的Micro-ElectronicSystems獲得。該結(jié)果數(shù)據(jù)利用加密算法被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器901中。雙向能量測(cè)量模塊也可以從南非Micro-Electronic Systems獲得，用于雙向儀表。
EEPROM 903包含開(kāi)始儀表計(jì)數(shù)、對(duì)于每個(gè)千瓦時(shí)的脈沖數(shù)、與儀表連接的數(shù)量和類型、附連到串行通信接口904的裝置的類型以及額外輸出的功能。從其他儀表來(lái)標(biāo)識(shí)儀表9的該儀表的標(biāo)識(shí)信息，這里被稱為“電子序列號(hào)”，其也被存儲(chǔ)在EEPROM 903的受保護(hù)部分中。
當(dāng)儀表讀數(shù)被累積在硬件中時(shí)，計(jì)算機(jī)處理器900具有高于通信的優(yōu)先級(jí)。為儀表提供的硬件寄存器(未示出)由計(jì)算機(jī)處理器900讀取，然后當(dāng)通信信道未使用時(shí)被復(fù)位。
當(dāng)中央控制單元2A向儀表9發(fā)送輪詢時(shí)，該輪詢包括指定當(dāng)前時(shí)間。且從中央控制單元2A接收時(shí)間分組，如果通信控制器2B的時(shí)鐘不同于時(shí)間分組中的時(shí)鐘的話，該通信控制器2B設(shè)置它的時(shí)鐘。當(dāng)該連接建立時(shí)，時(shí)間分組會(huì)與所有其它分組一起排隊(duì)，用于向控制器3發(fā)送。在對(duì)分組進(jìn)行排隊(duì)以用于傳送期間，當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間會(huì)繼續(xù)推進(jìn)。因此，當(dāng)連接建立時(shí)，時(shí)間前進(jìn)到控制器3，分組的時(shí)間字段會(huì)被更新到當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間。
周期地由控制器3從每個(gè)儀表9請(qǐng)求數(shù)據(jù)，例如每幾個(gè)小時(shí)一次。包含在對(duì)于數(shù)據(jù)分組的請(qǐng)求(由控制器啟動(dòng))中的是正確的時(shí)間。儀表9因此會(huì)被周期地刷新為正確的時(shí)間。儀表9的可變的傳送延遲也應(yīng)該被考慮進(jìn)來(lái)。由于每個(gè)消息被確認(rèn)，所以被2除的往返時(shí)間可以被計(jì)算，并且可以被稱為“等待時(shí)間(latency)”?？刂破?向每個(gè)獨(dú)立的儀表9發(fā)送由可應(yīng)用到該儀表9的等待時(shí)間校正的時(shí)間信號(hào)。用于當(dāng)前傳送的等待時(shí)間可以基于歷史信息，或者來(lái)自于控制器3的進(jìn)一步通信可引起儀表9推進(jìn)它的時(shí)間。
可通過(guò)串行接口904連接到儀表9的可選外部裝置中的一個(gè)是用戶顯示單元10。用戶顯示單元10可具有增加的顯示能力，并對(duì)用戶顯示信息，諸如從上一次付費(fèi)以來(lái)應(yīng)付的量、最近的消費(fèi)信息以及全部的儀表讀數(shù)。此外，從中央控制單元2A或從其它地方發(fā)送到儀表9的消息可以被顯示在用戶顯示單元10上。
圖3顯示了控制器3的框圖?？刂破?包括用于通過(guò)串行通信總線控制三個(gè)電力線調(diào)制解調(diào)器6a-c的處理器300，管理來(lái)自于各個(gè)儀表9和通信控制器2B的信息的接收、傳送和存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器301被提供來(lái)存儲(chǔ)路由表(見(jiàn)下面)，通信接口302(適合的是無(wú)線通信接口)被提供來(lái)允許與通信控制器2B通信。
通信控制器2B是實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，其將中央控制單元2A和數(shù)據(jù)庫(kù)2C與每個(gè)控制器3以及每個(gè)儀表9相連。通信控制器2B可經(jīng)由串行通信鏈路或使用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)與中央控制單元2A通信。在電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1中的儀表9可以產(chǎn)生警報(bào)的地方，通信控制器2B優(yōu)選地接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并將這些信號(hào)傳送到中央控制器2A。通信控制器2B包括與控制器3進(jìn)行通信的接口，其在圖1中是無(wú)線接口，盡管其可以用租用的線路調(diào)制解調(diào)器、標(biāo)準(zhǔn)撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器或者光纖調(diào)制解調(diào)器來(lái)替換。如上所述，通信控制器2B優(yōu)選地與多個(gè)控制器3通信。
中央控制單元2A存儲(chǔ)諸如Windows NI的操作系統(tǒng)。它還包括合適的軟件來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)2C。中央控制單元2A必要地執(zhí)行兩個(gè)主要功能，第一個(gè)是管理數(shù)據(jù)庫(kù)2C，第二個(gè)是控制電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的功能。
圖4顯示了數(shù)據(jù)庫(kù)2C功能的表示。來(lái)自于每個(gè)儀表9的電力使用數(shù)據(jù)(其已經(jīng)通過(guò)控制器3和通信控制器2B接收)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。數(shù)據(jù)庫(kù)2C可包括分析功能以分析原始電力使用數(shù)據(jù)，并提供特定的輸出結(jié)果。詢問(wèn)功能可以被提供來(lái)允許記帳系統(tǒng)2D檢索原始電力使用數(shù)據(jù)或分析功能的結(jié)果中的一者或兩者。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)2C可存儲(chǔ)路由表，其指示通過(guò)電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信的路徑。路由表的形成和使用在下面將進(jìn)行更詳細(xì)的描述。當(dāng)將信息發(fā)送到儀表9時(shí)，中央控制單元利用路由表。數(shù)據(jù)庫(kù)2C還可以包括每個(gè)控制器3和每個(gè)儀表9的位置和技術(shù)說(shuō)明?？刂破?和儀表9可以在數(shù)據(jù)庫(kù)2C中通過(guò)它們的電子序列號(hào)被標(biāo)識(shí)，該電子序列號(hào)被中央控制單元2A使用來(lái)區(qū)分各個(gè)控制器和儀表9，也允許每個(gè)控制器3和每個(gè)儀表9標(biāo)識(shí)在為其指定的電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1內(nèi)通信的信息。位置信息可以被用于記帳、故障修理以及智能中繼的目的。
計(jì)算機(jī)控制器2可以執(zhí)行使用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，其可以被周期性地更新，從而提供電力使用情況。電力使用情況有助于電力公用事業(yè)公司估計(jì)需求，例如，通過(guò)描述從特定配電變壓器4到它們各自電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的供電的情況。對(duì)于從特定柵格出口點(diǎn)向公用事業(yè)公司的客戶提供的電力使用情況提供了當(dāng)前的能量使用清單。因此，公用事業(yè)公司幾乎可以實(shí)時(shí)確定它的對(duì)來(lái)自柵格點(diǎn)的供電帳單應(yīng)該是如何的。
電力使用情況還有益于公用事業(yè)公司進(jìn)行資產(chǎn)管理。具體的，從控制器3獲得的電力使用情況為它的相關(guān)變壓器4和相7a-c提供有關(guān)負(fù)載情況的信息。使用模式上的變化可用于檢測(cè)特定事件，諸如由配電錯(cuò)誤引起的對(duì)某一區(qū)域的供電損失，單個(gè)建筑物的意外斷路，和/或指示竄改(tampering)/欺騙。它還向公用事業(yè)公司提供準(zhǔn)確、受監(jiān)控的供電質(zhì)量(也就是，停電(outages))的信息。這種信息對(duì)于調(diào)度資產(chǎn)維護(hù)、更新和更換是有用的。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)的質(zhì)量有助于預(yù)防性維護(hù)。這可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量電力線通信質(zhì)量的變化獲得。周期性地檢索關(guān)于通信質(zhì)量的信息。具體地，比特誤差率測(cè)試可以在網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置期間常規(guī)地執(zhí)行，并且分組誤差率測(cè)試還可以按請(qǐng)求執(zhí)行。通過(guò)識(shí)別隨時(shí)間增加誤差率的趨勢(shì)，可識(shí)別老化的網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)。
上述的功能性與比如可通過(guò)其他與儀表9相連的外部裝置提供的許多其他功能，需要電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1和計(jì)算機(jī)控制器2之間的雙向通信以及電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1之內(nèi)的雙向通信。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間和電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1之內(nèi)的通信方法。為了建立通信信道，許多路由表形成并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)控制器2和電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1中。路由表標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)控制器2和電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1之間，特別是中央控制單元2A和每個(gè)儀表9之間通信可以采取的各種路徑。
路由表的形成中央控制單元2A和控制器3就路由表的形成來(lái)說(shuō)是主要控制器。中央控制器2A利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞南闰?yàn)知識(shí)，將各種儀表9分成幾組，每個(gè)組由連接到特定變壓器4的單個(gè)相的所有儀表9及其附屬的可選裝置來(lái)限定?？刂破?負(fù)責(zé)為與它進(jìn)行通信的相形成路由表。這種細(xì)分可以減少產(chǎn)生路由表的時(shí)間，并且便利由路由表限定的邏輯網(wǎng)絡(luò)各部分的再形成，從而克服本地通信問(wèn)題。邏輯網(wǎng)絡(luò)的再形成可以由一個(gè)控制器完成，其發(fā)出WCHM分組(見(jiàn)下面)，并以與邏輯網(wǎng)絡(luò)首次形成相同的方式等待響應(yīng)。
現(xiàn)在參考圖5，用于建立路由表的分組流的圖解表示被顯示。一旦初始化，或者一旦中央控制單元2A提示，控制器3就產(chǎn)生并向其串行通信總線的每一條傳送第一類型的分組，這里稱為“WHO_CAN_HEAR_ME(WCHM)分組”。電力線調(diào)制解調(diào)器6(其是智能調(diào)制解調(diào)器)的每一個(gè)接收WCHM分組，并且響應(yīng)于此發(fā)回控制器3第二類型的分組，這里稱為“I_HEAR_YOU(IHY)分組”。IHY分組向控制器3指示調(diào)制解調(diào)器存在于串行通信總線上，并且包括含有調(diào)制解調(diào)器電子序列號(hào)的字段?？刂破?記錄它與多少電力線調(diào)制解調(diào)器6通信，它們的電子序列號(hào)，以及它們位于哪條串行總線上?？刂破?于是可以核對(duì)IHY分組，并且發(fā)送第三類型的分組到中央控制單元2A，該分組稱為“I_HEARD_THESE(IHT)分組”，其指定每個(gè)調(diào)制解調(diào)器的電子序列號(hào)。
于是控制器3可以發(fā)送第四類型的分組，這里稱為“WHO_CAN_YOU_HEAR(WCYH)分組”，WCYH分組提示每個(gè)電力線調(diào)制解調(diào)器6在它的輸出產(chǎn)生一個(gè)WCHM分組，其代表電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的相7a-c中的一個(gè)。WCHM分組包括發(fā)送該分組的電力線調(diào)制解調(diào)器6的電子序列號(hào)。電力線調(diào)制解調(diào)器6可以可選地具有與它連接的控制器3相同的電子序列號(hào)?？蛇x擇的，電力線調(diào)制解調(diào)器6(和儀表9)可以在預(yù)定延遲后，在接收到WCYH分組后自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)WCHM分組。
在每個(gè)用戶地點(diǎn)8a-8i的每個(gè)儀表9監(jiān)控它們連接的相，并且一旦由儀表9接收到WCHM分組，儀表9就把WCHM分組中的電子序列號(hào)輸入到它的路由表中作為最初雙親(primary parent)，也就是，從其儀表9可以直接地接收通信的裝置。儀表9用尋址到WCHM源的IH分組響應(yīng)WCHM分組，WCHM源在這種情況下是電力線調(diào)制解調(diào)器6。IHY分組包括含有接收WCHM分組的儀表9的電子序列號(hào)的字段。電力線調(diào)制解調(diào)器6從各種儀表9接收IHY分組，校對(duì)這些分組，并向控制器3發(fā)送通知，標(biāo)識(shí)以I_HEARD_THESE(IHT)分組響應(yīng)它們各自的WCHM分組的每個(gè)儀表9，其包括含有在接受到的所有IHY分組中的電子序列號(hào)。于是，控制器3將作為最初的孩子(primary child)(也就是，控制器3可利用與其相關(guān)的電力線調(diào)制解調(diào)器6直接發(fā)送信息的裝置)的來(lái)自IHT分組的電子序列號(hào)輸入到它的路由表中。
現(xiàn)在參考圖5b，控制器3然后通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娏€調(diào)制解調(diào)器6發(fā)送WCYH分組到每個(gè)最初的子儀表。每個(gè)最初的子儀表9確認(rèn)接收WCYH分組，并且還在它的輸出產(chǎn)生WCHM分組，其是來(lái)自于變壓器4的相。在一可替換的實(shí)施例中，每個(gè)儀表9在接受到這樣的分組后可以自動(dòng)地產(chǎn)生WCHM分組。接收該WCHM分組的每個(gè)儀表9返回一IHY分組。每個(gè)最初子儀表9在它的路由表中記錄向它返回IHY分組的所有儀表的電子序列號(hào)作為最初孩子，并且接收到WCHM分組的每個(gè)儀表9將最初子儀表作為直接雙親增加到它們各自的路由表中。每個(gè)最初子儀表9還通過(guò)它的電力線調(diào)制解調(diào)器906發(fā)送IHT分組到控制器3，通過(guò)電力線調(diào)制解調(diào)器6，表示包含在它接收到的IHY分組中的電子序列號(hào)?？刂破?然后將該電子序列號(hào)作為二級(jí)孩子加入到它的路由表中(也就是可經(jīng)由另一個(gè)儀表記錄器通信的儀表)?？刂破?還將每個(gè)二級(jí)孩子與發(fā)送包含二級(jí)孩子電子序列號(hào)的IHT分組的最初孩子中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。這使得控制器3能標(biāo)識(shí)為了到達(dá)特定二級(jí)孩子，哪個(gè)最初孩子信息應(yīng)該被發(fā)送。
每個(gè)儀表9標(biāo)識(shí)兩個(gè)或更多返回到控制器3的路徑。為了獲得這個(gè)，每個(gè)儀表9記錄它從其接收WCHM分組的任何儀表的電子序列號(hào)。接收到的第一WCHM分組的源可以被標(biāo)識(shí)成雙親1。接收到的第二WCHM分組的源可以被標(biāo)識(shí)成雙親2。類似的，任何后續(xù)WCHM分組的源可以被記錄成監(jiān)護(hù)人。這樣被標(biāo)識(shí)的雙親和監(jiān)護(hù)人儀表代表返回到控制器3的可替換的路徑。
上述配置過(guò)程繼續(xù)，控制器3通過(guò)適當(dāng)?shù)淖畛鹾⒆影错樞虬l(fā)送WCYH分組到每個(gè)二級(jí)孩子，用于它標(biāo)識(shí)它的三級(jí)孩子。然后，控制器3通過(guò)最初和二級(jí)子儀表記錄器發(fā)送WCYH分組到三級(jí)孩子等，直到所有的儀表9都已經(jīng)被輸入到控制器3的路由表中。每個(gè)儀表9維護(hù)它自己的路由表，從它的直接孩子接收到的IHT分組中提取出電子序列號(hào)，并且將該序列號(hào)與它的直接孩子的序列號(hào)聯(lián)系。因此，每個(gè)儀表知道它可以直接通信的所有其它儀表(它的雙親和最初孩子)，并且也知道它可以通過(guò)它的每個(gè)最初孩子進(jìn)行直接通信的所有儀表。
IHT分組可以被尋址到一儀表的雙親或者簡(jiǎn)單地傳送到電力線上。如果IHT分組被尋址，則接收雙親儀表可以簡(jiǎn)單地記錄與IHT的發(fā)送者的標(biāo)識(shí)信息相關(guān)的二級(jí)孩子的標(biāo)識(shí)信息。然后，接收儀表將IHT分組轉(zhuǎn)發(fā)到它們的雙親，其會(huì)將該分組轉(zhuǎn)發(fā)到它們的雙親，將包含在分組中的標(biāo)識(shí)信息與它們相關(guān)的最初孩子相關(guān)聯(lián)等等，直到控制器3接收該分組。如果IHT分組沒(méi)有被尋址，則每個(gè)接收儀表將IHT分組的源與它的所有孩子相比較，并只有在存在匹配時(shí)將標(biāo)識(shí)信息加入到IHT分組中。接收儀表將IHT分組中的標(biāo)識(shí)信息與匹配IHT分組源的孩子相關(guān)聯(lián)，然后把IHT分組尋址到它的雙親。
為了避免在配置處理中的連續(xù)循環(huán)，每個(gè)儀表9忽略其接收的包含被列為雙親的任何儀表的電子序列號(hào)的IHY分組。而且，如果在任何IHT分組中的標(biāo)識(shí)信息匹配接收儀表的雙親或其本身，則IHT分組被忽略。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)控制器3傳送WCHM分組時(shí)，它立即跟隨位誤差率測(cè)試。每個(gè)儀表9會(huì)接收WCHM分組和位誤差率測(cè)試，并且用IHY分組和基于位誤差率測(cè)試的質(zhì)量指示符來(lái)響應(yīng)。當(dāng)每個(gè)儀表9發(fā)送WCHM時(shí)，它也發(fā)送位誤差率測(cè)試。因此，控制器3和每一儀表9可以為與之通信的每個(gè)儀表記錄到那個(gè)儀表的通信路徑的質(zhì)量。該處理允許每個(gè)儀表將至它的雙親和它的孩子的各種通信路徑進(jìn)行排序，首先利用最高質(zhì)量的通信路徑。如果最高質(zhì)量的通信路徑失敗，例如接收分組確認(rèn)的接收失敗，如果存在的話，控制器3或儀表9利用下一個(gè)最高質(zhì)量通信路徑。
網(wǎng)路配置分組WCHM，IHY，WCYH和IHT被周來(lái)生成邏輯電力線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。至少選擇的這些配置分組包含控制器3的電子序列號(hào)，并且該電子序列號(hào)由每個(gè)儀表9中繼。例如，每個(gè)WCHM分組包含控制器3的電子序列號(hào)。在儀表發(fā)送WCHM分組的情況下，它從接收的WCYH分組確定電子序列號(hào)。每個(gè)儀表9將其控制器3的電子序列號(hào)存儲(chǔ)在EEPROM 903中。該邏輯網(wǎng)絡(luò)(其結(jié)構(gòu)由路由表中的雙親和孩子確定)會(huì)周期地更新，從而確保邏輯網(wǎng)絡(luò)保持最新。
該系統(tǒng)還可以根據(jù)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)特定事件而再生成邏輯網(wǎng)絡(luò)。在電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1內(nèi)的任何裝置可以發(fā)送這里稱為“NETWORK_CHANGED(NC)分組”的分組到它的相關(guān)相上。典型的，它會(huì)是在任何一個(gè)用戶地點(diǎn)8a-i的的儀表9，其傳送NC分組。在周期性更新之間的邏輯網(wǎng)絡(luò)的存在期間，網(wǎng)絡(luò)可以改變，例如由于常規(guī)維護(hù)(例如，一個(gè)街道可以被轉(zhuǎn)換到變壓器的另一個(gè)相)或者通過(guò)增加或去除儀表9。如果這個(gè)發(fā)生的話，新的儀表，或者以前連接到不同控制器的儀表會(huì)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)上的通信，并在它連接的相上通信的分組中通知一個(gè)不同的控制器電子序列號(hào)。當(dāng)此發(fā)生時(shí)，該儀表會(huì)發(fā)送NC分組到該相，并且檢測(cè)NC分組的儀表9中繼該分組到控制器3，其啟動(dòng)再生成網(wǎng)絡(luò)的那一部分。
電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的變化的噪聲和衰減對(duì)于儀表通信具有顯著影響。具體的，在邏輯網(wǎng)絡(luò)最后被配置時(shí)(或者在預(yù)編程時(shí)或者作為NETWORK_CHANGED分組的結(jié)果)可能被接觸的儀表在稍后某些時(shí)刻可以不必是可接觸的。維持中央控制單元2A和每個(gè)儀表9之間的通信對(duì)電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1的實(shí)時(shí)控制可能是特別重要的，例如提供切負(fù)荷(load shed)。
中央控制單元2A維護(hù)所有可接觸儀表9的列表。為了實(shí)現(xiàn)此目的，當(dāng)不存在其它網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，控制器3發(fā)送PING分組到在它的路由表中的獨(dú)立的儀表9，并監(jiān)控響應(yīng)從而建立當(dāng)前可接觸儀表9的列表。因此當(dāng)被創(chuàng)建時(shí)在邏輯網(wǎng)絡(luò)中但是目前不能被接觸的儀表9被標(biāo)識(shí)。如果利用當(dāng)前路由表它們保持不可接觸某預(yù)定時(shí)間段，則控制器3啟動(dòng)本地網(wǎng)絡(luò)的再生成。此外，如果儀表9在嘗試預(yù)定次數(shù)后，例如利用所有可用路徑嘗試三次后，仍然不能與另一個(gè)儀表9接觸(由接收確認(rèn)或其它返回信息的失敗來(lái)確定)，一個(gè)錯(cuò)誤由傳送儀表產(chǎn)生，并且被發(fā)送到控制器3。如果該儀表應(yīng)該保持不可接觸很長(zhǎng)的時(shí)間段，則控制器啟動(dòng)本地網(wǎng)絡(luò)再生成。
人工過(guò)載可以被提供來(lái)允許按需進(jìn)行邏輯網(wǎng)絡(luò)的再生成，并且在邏輯網(wǎng)絡(luò)內(nèi)指定固定的通信信道。例如，中央控制單元2A可以發(fā)送這里稱為“YOU_HEARD_THESE(YHT)”和“YOUR_PARENT_IS(YPI)”的分組。這些分組分別標(biāo)識(shí)該儀表的孩子和它的雙親或者雙親和監(jiān)護(hù)人。
儀表之間的通信質(zhì)量可以利用分組誤差率測(cè)試來(lái)確定。中央控制單元2A可以請(qǐng)求控制器啟動(dòng)任何希望的儀表之間的分組誤差率測(cè)試。已知的信號(hào)被傳送，包括標(biāo)識(shí)它為分組誤差率測(cè)試的簽名。接收儀表9記錄誤差率并將其轉(zhuǎn)發(fā)到控制器3。控制器3依次將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到中央控制單元2A。如果分組誤差率測(cè)試結(jié)果難以接受得低，中央控制單元2A可用的選擇包括啟動(dòng)本地網(wǎng)絡(luò)再生成或者利用YHT和YPI分組手動(dòng)地配置儀表路由表。如果需要的話，可使用與分組誤差率測(cè)試不同的通信質(zhì)量指示符。
當(dāng)邏輯網(wǎng)絡(luò)被再生成時(shí)，先前的邏輯網(wǎng)絡(luò)被作為備份網(wǎng)絡(luò)保存。這允許當(dāng)新的網(wǎng)絡(luò)由于一些原因是不能實(shí)行時(shí)，可再構(gòu)建先前的工作邏輯網(wǎng)絡(luò)。
在形成路由表的前述實(shí)例中，在孩子方向僅有兩級(jí)表被形成在每個(gè)儀表中——它的直接孩子和該直接孩子可以通信的所有儀表。該儀表不知道是否任何孩子是二級(jí)、三級(jí)或更高級(jí)的孩子。類似的，控制器3和中央控制單元2A也不知道每個(gè)儀表在除了控制器3的最初孩子之外的分級(jí)中的哪里。而且，僅直接雙親被記錄。當(dāng)降低對(duì)路由表的存儲(chǔ)器要求以及降低對(duì)建立邏輯網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)路通信時(shí)，該實(shí)施例是優(yōu)選的。
在一個(gè)可替代的實(shí)施例中，一個(gè)計(jì)數(shù)器被加入到IHT分組中，其在每次IHT分組被中繼到雙親時(shí)被增加。因此，每個(gè)儀表知道就通過(guò)其它儀表傳遞而言每個(gè)儀表有多遠(yuǎn)。IHT儀表還可以包括質(zhì)量指示符，其提供儀表之間通信質(zhì)量的累積指示，其中將生效的重發(fā)考慮在內(nèi)。該信息可以被與每個(gè)孩子相關(guān)聯(lián)，并且被每個(gè)儀表和接收IHT分組的控制器使用來(lái)選擇到特定儀表路徑。每個(gè)儀表于是可以，或者知道遠(yuǎn)離每個(gè)儀表多少步，或者可替換地，知道一、二、三、四、五步遠(yuǎn)的儀表，其中將離開(kāi)多于五步的儀表分組在一起。
計(jì)數(shù)器還可以與每個(gè)WCHM分組相關(guān)聯(lián)，其在每次儀表發(fā)送出一新的WCHM分組時(shí)增加。如果儀器中的計(jì)數(shù)器太高于在它們接收到的上次WCHM分組中的計(jì)數(shù)器，則該儀表可以忽略WCHM分組。例如，為了獲得有效的路由表，如果WCHM分組中的計(jì)數(shù)器比上一個(gè)WCHM分組中的計(jì)數(shù)器高兩個(gè)或多個(gè)值，則它可以被忽略。
WCYH分組還可以按順序累積它“游歷(travel)”過(guò)的所有儀表的電子序列號(hào)，以便每個(gè)儀表可以完全記錄返回控制器3的路徑，或者返回控制器3至少一步以上。
數(shù)據(jù)通信在操作中，每個(gè)儀表9監(jiān)聽(tīng)與它連接的相7a-c上的所有通信。通過(guò)一裝置傳送到網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)分組包含該分組的源的電子序列號(hào)，對(duì)于該分組是最終目的地的裝置的電子序列號(hào)，以及如果需要中繼的話中間儀表的電子序列號(hào)。該分組被指定作為中間儀表(如果一個(gè)儀表被指定的話)的儀表9接收，并且該儀表會(huì)將中間電子序列號(hào)改變到在至具有目的地電子序列號(hào)的裝置的路徑中的下一個(gè)儀表(利用存儲(chǔ)在它的路由表中的信息)，并傳送該修改的分組。
該儀表通過(guò)軟件程序標(biāo)識(shí)在其上傳送分組的適當(dāng)?shù)穆肪€，該軟件程序一旦接收目的地為另一個(gè)儀表或控制器的消息就檢查它的路由表。任何消息的目的地由電子序列號(hào)字段規(guī)定。如果消息目的地是控制器3，則儀表9將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到它的雙親。雙親重復(fù)該處理并將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到它的雙親，直到該消息被遞送到控制器。如果消息目的地是另一個(gè)儀表，則接收消息的儀表檢查它的路由表，看看是否該目的地儀表是一個(gè)孩子。如果是，則利用標(biāo)識(shí)該分組的適當(dāng)中間目的地的軟件程序進(jìn)一步檢查該路由表。該程序從目的地電子序列號(hào)向后工作來(lái)標(biāo)識(shí)它的雙親，接著是該雙親的雙親，等等，直到它是在接收該消息的儀表之下的一級(jí)。如果該儀表不知道在它的路由表中其它儀表有多遠(yuǎn)，這可以僅是兩級(jí)處理。然后該分組被調(diào)度到這個(gè)中間目的地儀表，并重復(fù)該處理。
在標(biāo)記一個(gè)錯(cuò)誤以及放棄那個(gè)通信路徑之前，每個(gè)分組由網(wǎng)絡(luò)中的特定裝置發(fā)送到中間儀表達(dá)三次。如果該通信在上行路徑上失敗(也就是，該消息被中繼到控制器)，則該儀表將試圖通過(guò)它的第二雙親中繼該消息。如果這個(gè)路線也失敗，則該消息將通過(guò)一個(gè)監(jiān)護(hù)人儀表的中繼。如果這也失敗，并且通信不能到達(dá)上游一級(jí)的儀表(也就是，更靠近控制器)的話，則該儀表被設(shè)計(jì)成試圖跳過(guò)剛好上游的儀表，并試圖與更上游一級(jí)的儀表通信。這是通過(guò)檢查路由表和標(biāo)識(shí)雙親的雙親(如果該信息是可獲得的)，以及通過(guò)該儀表中繼消息而完成的。如果通信在下游路徑失敗(也就是，該消息被從控制器中繼)，該儀表被設(shè)計(jì)成試圖跳過(guò)剛好下游的儀表，并試圖與更下游一級(jí)(二級(jí))的儀表通信。這是通過(guò)檢查路由表，標(biāo)識(shí)會(huì)被沒(méi)有響應(yīng)的儀表用到的中間電子序列號(hào)，以及將該信號(hào)直接中繼到該中間電子序列號(hào)而完成的。
如果所有其它都失敗(在上游或下游路徑)，則儀表9可以利用這里被稱為“HELP_TRANSPORT分組”的分組，向能夠提供到目的地儀表或控制器的可替換路徑的任何儀表請(qǐng)求幫助。檢查對(duì)于該HELP_TRANSPORT分組的響應(yīng)，并且做出關(guān)于這些中的哪一個(gè)用作下一個(gè)中間儀表的選擇。通過(guò)更新中間儀表電子序列號(hào)來(lái)匹配被選擇響應(yīng)中的電子序列號(hào)，該分組會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到該儀表，并且該儀表負(fù)責(zé)使該分組到達(dá)下一個(gè)中間或最終目的地儀表。發(fā)送儀表可選擇地更新其路由表，包括在至它最初盡力發(fā)送到的目的地儀表的路徑中的新的中間儀表作為一個(gè)孩子。
該分組的數(shù)據(jù)段應(yīng)該被加密，但是數(shù)據(jù)段控制字不應(yīng)該被加密。數(shù)據(jù)段控制字必須可被立即識(shí)別出，從而允許警報(bào)通訊優(yōu)先于其它類型的信息，并且允許當(dāng)時(shí)間數(shù)據(jù)被從一個(gè)儀表傳遞到另一個(gè)儀表時(shí)，該時(shí)間數(shù)據(jù)被更新。
一些電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)可以不具有控制器3，也許是由于這么小尺寸的控制器不能調(diào)整。在圖1中，這種網(wǎng)絡(luò)的圖解表示參考1A。電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1可以用于把數(shù)據(jù)中繼到電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1A。一個(gè)或更多的特定儀表9，例如在用戶地點(diǎn)8i的儀表9充當(dāng)?shù)诫娏W(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1A，特別是對(duì)可以與在地點(diǎn)8i的儀表進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)儀表9B的中繼。網(wǎng)絡(luò)之間的鏈接可以經(jīng)由無(wú)線電或撥號(hào)電話連接來(lái)提供，在這種情況下，被指定作為網(wǎng)絡(luò)之間鏈接的儀表具有適當(dāng)?shù)臒o(wú)線電或電話調(diào)制解調(diào)器11。該鏈接儀表和在附屬網(wǎng)絡(luò)中的儀表的路由表是利用上面描述的網(wǎng)絡(luò)配置分組YOU_HEARD_THESE(YHT)和YOUR_PARENT_IS(YPI)手動(dòng)配置的。
為了增加通信可靠性，這些分組被分割成小片，并由目的地儀表或控制器調(diào)制解調(diào)器重新組合。分組的尺寸對(duì)任何電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)都是重要的設(shè)計(jì)變量，并且尺寸選擇典型地代表通信可靠性和有效性之間的拆衷。
為了確定最大可允許的分組尺寸，可以使用實(shí)驗(yàn)方法。在代表網(wǎng)絡(luò)上正常范圍條件的足夠長(zhǎng)的時(shí)間段上(其可以長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月，在一天的各個(gè)時(shí)間，并在各種天氣條件下)，電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)利用配備有位誤差率軟件的儀表監(jiān)聽(tīng)。一個(gè)儀表當(dāng)其它儀表操作在接收模式時(shí)進(jìn)行連續(xù)發(fā)送。一個(gè)已知模式被發(fā)送，并且時(shí)間戳的錯(cuò)誤被接收器存儲(chǔ)。這些錯(cuò)誤文件然后被分析以確定信道上的噪聲本質(zhì)是脈沖串(bursty)，并且這可以被用來(lái)確定最優(yōu)分組尺寸。
不同長(zhǎng)度分組被用來(lái)傳輸信息，其中保留非常短的分組用于高優(yōu)先級(jí)的消息傳遞，而高達(dá)最大長(zhǎng)度的較長(zhǎng)分組用于低優(yōu)先級(jí)的消息傳遞。例如報(bào)警消息和切負(fù)荷控制信號(hào)(見(jiàn)下文)可以采取最高和第二高的優(yōu)先級(jí)，因此具有最低的分組長(zhǎng)度。
軟件升級(jí)智能儀表潛在的缺點(diǎn)是升級(jí)軟件從而提高功能性存在困難。典型的在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，這只能通過(guò)以下方式來(lái)完成物理訪問(wèn)每個(gè)地點(diǎn)來(lái)完成，暫時(shí)使儀表停止運(yùn)轉(zhuǎn)，下載新的軟件到該儀表。本發(fā)明的儀表9具有能夠In-Application-Programming(應(yīng)用中編程)(IAP)以使得能夠遠(yuǎn)程軟件升級(jí)的計(jì)算機(jī)處理器900?？梢詮娜鹗咳諆?nèi)瓦的STMicroelectronics獲得的STMicroelectronics uPSD3234A微控制器，支持IAP，并且包括閃速存儲(chǔ)器的雙存儲(chǔ)體，以及一控制寄存器，從而允許它的8032控制器在擦除和更新另一個(gè)存儲(chǔ)體的時(shí)候根據(jù)一個(gè)閃速存儲(chǔ)體運(yùn)行。在每個(gè)儀表9中可以存儲(chǔ)多于一個(gè)版本的儀表軟件，這樣如果出現(xiàn)問(wèn)題，可以退回到該軟件的較早版本。遠(yuǎn)程軟件升級(jí)的能力也允許改變調(diào)制解調(diào)器的載波頻率和波特率，從而增強(qiáng)消息傳遞。
網(wǎng)絡(luò)損失測(cè)量作為電力供電工業(yè)中撤銷管制的結(jié)果，供給的電力、使用的電力和網(wǎng)絡(luò)損失的諧調(diào)已經(jīng)變成了一個(gè)重大問(wèn)題。該問(wèn)題主要在低電壓子網(wǎng)中出現(xiàn)，其中，不止一個(gè)零售商同時(shí)還是獨(dú)立的線路公司。一個(gè)附加的儀表，一個(gè)低電壓基準(zhǔn)儀表12可以用于解決這個(gè)問(wèn)題。特別地，低電壓基準(zhǔn)儀表12是設(shè)置在配電變壓器4和控制器3之間的裝置，該控制器測(cè)量在所有三相上從變壓器4供給的全部電力。電力供給圖(figure)可以被計(jì)量，例如以半小時(shí)為基礎(chǔ)，以及在周期的基礎(chǔ)上被轉(zhuǎn)發(fā)到控制器3的累積結(jié)果。當(dāng)來(lái)自于儀表9的所有使用數(shù)據(jù)和來(lái)自于低電壓基準(zhǔn)儀表12的電力供給圖已經(jīng)被返回到中央控制單元2A時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)2C可以被用來(lái)確定線路損耗，作為供給的電力和使用的電力之間的差別。
此外，變壓器4的效率可以被測(cè)量。低電壓基準(zhǔn)儀表12和具有脈沖輸出的高電壓儀表13遠(yuǎn)程地監(jiān)控配電變壓器的效率。特別地，高電壓儀表13被設(shè)置在配電變壓器4的初級(jí)。它以半小時(shí)為基礎(chǔ)讀取3相電力。低電壓基準(zhǔn)儀表12以半小時(shí)為基礎(chǔ)記錄來(lái)自于變壓器的全部電力輸出。在固定間隔，控制器3請(qǐng)求來(lái)自于高電壓儀表13和低電壓基準(zhǔn)儀表12兩者的半小時(shí)讀數(shù)，并存儲(chǔ)這些讀數(shù)，用于隨后轉(zhuǎn)發(fā)到中央控制單元2A和數(shù)據(jù)庫(kù)2C。數(shù)據(jù)庫(kù)2C于是能夠利用這些讀數(shù)確定變壓器效率。
電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的專用線(Private-Side)應(yīng)用這里描述的電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)提供在控制電力網(wǎng)絡(luò)以及向用戶提供附加服務(wù)方面的增加的靈活性。對(duì)用戶的新應(yīng)用的實(shí)例在下面提供。
電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)1可以監(jiān)控各個(gè)裝置和機(jī)器的狀態(tài)。這通過(guò)將儀表9的串行接口904與裝置或機(jī)器連接而實(shí)現(xiàn)。對(duì)于本地房產(chǎn)，智能PLC中繼可用于自動(dòng)操作一裝置或者監(jiān)控諸如家中的透析機(jī)器等必要的裝置。對(duì)于醫(yī)院或療養(yǎng)院應(yīng)用，智能PLC中繼可以被用來(lái)遠(yuǎn)程地監(jiān)控(例如來(lái)自于護(hù)理站)在患者床邊的電力網(wǎng)供電設(shè)備的必要部件的狀態(tài)。
對(duì)于住宅“社區(qū)”的發(fā)展，儀表9可以被用來(lái)自動(dòng)操作前門以及受限或有限制的入口處，諸如游泳池場(chǎng)館(pool complex)，以及用于在不需要對(duì)每個(gè)住宅單獨(dú)布線的情況下控制外部照明。在一個(gè)實(shí)施例中，法人團(tuán)體住宅開(kāi)發(fā)可以具有“常開(kāi)(always-on)”的網(wǎng)絡(luò)入口，其中所有關(guān)鍵控制點(diǎn)(例如，前門和泳池門(pool gates))具有網(wǎng)絡(luò)攝像頭與相7a-c通信，其鏈接回也在相7a-c上的住宅開(kāi)發(fā)的中央辦公室。居民于是能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)中央辦公室，以觀察網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖片并授權(quán)或拒絕訪問(wèn)。場(chǎng)館的看管人或管理人通過(guò)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)中央辦公室，具有越權(quán)(over-ride)訪問(wèn)或時(shí)間(time-of-day)受控特征的能力。該系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于不需要對(duì)每個(gè)房屋單獨(dú)布線。
圖1中的儀表9A可以是雙向儀表。儀表9A便利能量存儲(chǔ)裝置和嵌入式發(fā)電機(jī)的監(jiān)測(cè)和控制，這樣它們的能量在適當(dāng)時(shí)間對(duì)于柵格(grid)是可利用的。該控制，當(dāng)其與電力使用情況結(jié)合使用時(shí)，允許在整個(gè)電力網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)改進(jìn)能量供給管理。這樣的一個(gè)好處是對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)備用的需要減少。特別是，當(dāng)前電力使用圖可用于(與“歷史”記錄結(jié)合使用)確定什么時(shí)候嵌入式發(fā)電機(jī)應(yīng)該被開(kāi)啟。這種發(fā)電機(jī)能夠由它們的所有者開(kāi)啟，或者由公用事業(yè)公司通過(guò)指示中央控制單元2A發(fā)送一個(gè)適當(dāng)?shù)姆纸M遠(yuǎn)程地開(kāi)啟。
此外，改善的網(wǎng)絡(luò)管理可以利用切負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。儀表9與連接到串行接口904的適當(dāng)?shù)呐潆姲?5(見(jiàn)圖1)一起允許遠(yuǎn)程切負(fù)荷。具體的，一用戶可以提供設(shè)備用于遠(yuǎn)程切負(fù)荷。公用事業(yè)公司監(jiān)控短時(shí)間段內(nèi)用戶的電力使用，比方說(shuō)2個(gè)月內(nèi)。基于如此確定的電力使用情況，公用事業(yè)公司提供給用戶特殊記帳率作為回報(bào)，用于允許公用事業(yè)公司在用戶的房屋遠(yuǎn)程地切負(fù)荷。此外，用戶能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀察它們的使用情況，并且如果適當(dāng)?shù)脑?，利用這個(gè)信息改變它們的使用模式。切負(fù)荷通過(guò)中央控制器2A向儀表9發(fā)送LOAD SHED PACKET(切負(fù)荷分組)實(shí)現(xiàn)，該LOAD SHED PACKET指定應(yīng)該由配電板15斷開(kāi)的裝置。然后，儀表9指示配電板15進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電力使用情況可用于指示缺陷，例如在延長(zhǎng)的時(shí)間段上電力使用中的顯著增加或減少，或者電力使用缺少變化。如果他們的電力使用明顯變化(或者不變化)，特定的用戶地點(diǎn)8a-8i可要求隨后的電話或者調(diào)查，以檢查他們沒(méi)有被固定或者存在嚴(yán)重問(wèn)題。具體的，具有嚴(yán)重健康問(wèn)題的用戶，其希望保持獨(dú)自生活，可以向公用事業(yè)公司標(biāo)識(shí)他們自身，并且請(qǐng)求近乎實(shí)時(shí)地監(jiān)控他們電力使用情況。一旦他們的電力使用情況顯著地脫離正常情況，潛在問(wèn)題的提醒由中央控制器單元2A提供到管理員。
利用本發(fā)明的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可向用戶提供雙重價(jià)格(dual-tariff)協(xié)議的選擇。目前，需要兩個(gè)儀表按雙重價(jià)格協(xié)議為用戶記錄電力使用。一個(gè)儀表用于一特定價(jià)格時(shí)間段，并當(dāng)?shù)诙r(jià)格應(yīng)用時(shí)關(guān)閉。在第二價(jià)格時(shí)間段期間的使用被記錄在第二儀表上。在各價(jià)格時(shí)間段內(nèi)，不能正常得到使用時(shí)間信息，儀表簡(jiǎn)單地記錄全部使用。通過(guò)利用具有本發(fā)明的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的儀表9，包括數(shù)據(jù)庫(kù)2C，不需要第二儀表。雙重價(jià)格結(jié)構(gòu)的諧調(diào)可以利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)2C中的記錄實(shí)現(xiàn)。
在一些情況下，用戶可以預(yù)付他們電力帳戶。以前，如果帳戶赤字或者具有一定時(shí)間內(nèi)和/或一定量的赤字，電力供給會(huì)被中斷。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)2C檢測(cè)到赤字的帳戶超過(guò)某一限定的“寬限期”時(shí)，則利用切負(fù)荷功能性斷開(kāi)到房屋的供電。系統(tǒng)僅向這樣的提供緊急供電給，例如足夠照明和小量供熱的供電。
文本消息可以經(jīng)由電力線載波發(fā)布。具體的，經(jīng)由它們的儀表9或用戶顯示單元10，用戶可以安排從例如其它個(gè)人、組織(例如，法人團(tuán)體)的儀表9接收文本消息并發(fā)送文本消息給它們，或者經(jīng)由中央控制單元2A發(fā)送到廣域網(wǎng)16。為本地社區(qū)做廣告可以利用文本消息功能性來(lái)提供。具體的，具有儀表9的個(gè)人用戶可以授權(quán)他們的公用事業(yè)公司將他們的電子序列號(hào)增加到用于本地廣告商或社區(qū)團(tuán)體的地址列表中。本地商業(yè)和社區(qū)團(tuán)體于是可以經(jīng)由中央控制器2A進(jìn)行安排以使廣告消息或社區(qū)通知轉(zhuǎn)發(fā)給這些用戶。
對(duì)于產(chǎn)生報(bào)警的應(yīng)用，除了通常的報(bào)警通知程序外，如果報(bào)警被觸發(fā)，則文本消息可以被發(fā)送到臨近的房產(chǎn)。如果有入侵者在房屋內(nèi)時(shí)，鄰居可以在保安到來(lái)之前通知警察。而且，當(dāng)醫(yī)療報(bào)警被觸發(fā)，或者當(dāng)超過(guò)“有危險(xiǎn)”電力使用情況閾值時(shí)，指定的聯(lián)系人(諸如最近的鄰居)可以被發(fā)送一文本消息。這種通知可附加到任何在報(bào)警事件中指定的電話聯(lián)絡(luò)人。電話聯(lián)絡(luò)人可以由儀表9通過(guò)連接到它的串行接口904的電話調(diào)制解調(diào)器直接啟動(dòng)，或者可替換的由中央控制單元2A響應(yīng)報(bào)警通知直接啟動(dòng)。
在前面的描述參考已經(jīng)對(duì)具有已知等同物的組件或整體作出詳細(xì)說(shuō)明的情況下，則那些等同物被引入這里就好象它們被單獨(dú)闡述一樣。
盡管本發(fā)明的前面描述已通過(guò)參考附圖的實(shí)例給出，但是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離附后的權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于電力線通信系統(tǒng)(100)的智能裝置(9)，該電力線通信系統(tǒng)已經(jīng)將唯一指定智能裝置(9)的身份的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(903)中，并且包括用于與電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口(906)，其可通過(guò)操作執(zhí)行包括利用所述接口(906)的步驟的配置過(guò)程，從而a)通過(guò)接口檢測(cè)第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(WCHM分組)，并且響應(yīng)于此從第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(WCHM分組)提取第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(WCHM分組)的源的身份信息并將該身份信息記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口(906)上產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)，其將第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(WCHM分組)的源作為目的地地址，并且包括指定智能裝置(9)的身份的信息；b)檢測(cè)將智能裝置(9)作為目的地地址的第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)，并且響應(yīng)于此從第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)提取出第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的身份并將其記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口(906)上產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)，其包括指定第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的信息以及指定智能裝置(9)的身份的信息；c)檢測(cè)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)，并作為響應(yīng)從其提取與包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)中的用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的信息相關(guān)的、標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)的源的信息并將其記錄在存儲(chǔ)器中，在所述接口(906)上產(chǎn)生數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)的源的信息、包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)中的用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的信息以及指定智能裝置身份的信息。
2.權(quán)利要求1的智能裝置，其中，在步驟c)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被尋址到在步驟a)中檢測(cè)到的至少一個(gè)數(shù)據(jù)源。
3.權(quán)利要求2的智能裝置，其中，步驟c)中的提取和記錄步驟僅對(duì)于被尋址到智能裝置的第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)執(zhí)行。
4.權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的智能裝置，其中，智能裝置的地址與指定智能裝置身份的信息相同。
5.權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的智能裝置，進(jìn)一步可通過(guò)操作成確定本身與檢測(cè)的數(shù)據(jù)源之間的通信質(zhì)量的指示符，并且依賴于所述指標(biāo)排序記錄在存儲(chǔ)器中的身份信息。
6.權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)的智能裝置，其可操作成響應(yīng)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的檢測(cè)，產(chǎn)生包括作為目的地地址的第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的第四數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且所述配置過(guò)程進(jìn)一步包括利用所述接口檢測(cè)把該裝置作為目的地地址的第四數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的步驟，以及響應(yīng)于此在所述接口上產(chǎn)生第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的步驟。
7.權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)的智能裝置，其可操作成忽略第二數(shù)據(jù)類型的檢測(cè)數(shù)據(jù)，該第二數(shù)據(jù)類型的檢測(cè)數(shù)據(jù)由步驟a)中被作為第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源而記錄在存儲(chǔ)器中的源產(chǎn)生。
8.權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)的智能裝置，其可操作成利用所述接口產(chǎn)生第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，并且其中，第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)包括計(jì)數(shù)器，其中步驟a)進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)檢測(cè)的第一數(shù)據(jù)類型的任何數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器值，將該計(jì)數(shù)器的值與記錄的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的身份信息相關(guān)聯(lián)，增加計(jì)數(shù)器的值，并將增加的值分配給由智能裝置產(chǎn)生的第一數(shù)據(jù)類型的任何數(shù)據(jù)中的計(jì)數(shù)器，作為從第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源接收的數(shù)據(jù)的結(jié)果。
9.權(quán)利要求8的智能裝置，其可操作成忽略具有大于閾值的計(jì)數(shù)器值的檢測(cè)的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。
10.權(quán)利要求9的智能裝置，其中，該閾值是與來(lái)自于接收的第一數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的最后數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器值相關(guān)的值。
11.權(quán)利要求10的智能裝置，其中，閾值是大于來(lái)自于接收的第一數(shù)據(jù)類型的最后數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器的值的值。
12.權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的智能裝置，其中，第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)包括計(jì)數(shù)器，并且在步驟c)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的形式，并且智能裝置將計(jì)數(shù)器的值與在步驟c)中記錄的標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的源的信息相關(guān)聯(lián)，當(dāng)步驟c)中響應(yīng)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的檢測(cè)產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)時(shí)，智能裝置增加該計(jì)數(shù)器。
13.權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)的智能裝置，除了根據(jù)所述配置過(guò)程之外，其還可操作成在所述接口上產(chǎn)生數(shù)據(jù)。
14.權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)的智能裝置，其可操作成在所述接口上產(chǎn)生文本消息。
15.權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)的智能裝置，其可操作成通過(guò)所述接口接收控制消息，并將控制消息傳送到電力配電盤，從而根據(jù)所述控制消息便利切負(fù)荷。
16.一種電力線通信系統(tǒng)(100)，包括通過(guò)電力線調(diào)制解調(diào)器(6)與控制器(3)通信的多條電力線(7a-c)，每條電力線具有如在權(quán)利要求1中描述的與它進(jìn)行通信的多個(gè)智能裝置，其中該控制器(3)可操作成作為所述多個(gè)智能裝置(9)中的一個(gè)，并且還與計(jì)算機(jī)控制器(2)通信，該計(jì)算機(jī)控制器可操作成經(jīng)由控制器(3)從智能裝置(9)接收數(shù)據(jù)，并經(jīng)由控制器(3)將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能裝置(9)。
17.權(quán)利要求16的電力線通信系統(tǒng)，其中，由智能裝置或控制器在電力線上產(chǎn)生的不同于配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包括目的地地址和中間地址，其中每個(gè)智能裝置監(jiān)控電力線上的通信，并且如果通信的目的地地址與根據(jù)步驟c)由智能裝置記錄的、包括在第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)中的、用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的信息匹配，則智能裝置重新生成該數(shù)據(jù)，但是，中間地址字段包含在步驟c)中記錄的用于標(biāo)識(shí)第三數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHT分組)的源的信息，其與包括在第三數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)(IHT分組)中的、用于標(biāo)識(shí)第二數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)(IHY分組)的源的信息相關(guān)，該信息與目的地地址匹配。
18.一種電力線通信系統(tǒng)(100)，包括多個(gè)智能裝置(9)，其與電力線通信，可操作成監(jiān)控在某一地點(diǎn)的能量使用并將使用數(shù)據(jù)傳送到電力線上，以及包括也與電力線通信的控制器(3)，其中，每個(gè)智能裝置(9)維護(hù)路由表，該路由表標(biāo)識(shí)該智能裝置可以直接與其通信的、相對(duì)于控制器(3)位于該智能裝置的下游的第一組其它智能裝置(9)，以及標(biāo)識(shí)該智能裝置可通過(guò)第一組其它智能裝置(9)中的一個(gè)或多個(gè)與其通信的、相對(duì)于控制器(3)位于該智能裝置的下游的第二組其它智能裝置(9)。
19.權(quán)利要求18的電力線通信系統(tǒng)，其中，路由表進(jìn)一步標(biāo)識(shí)該智能裝置可直接與其通信的、相對(duì)于控制器位于該智能裝置的上游的第三組其它智能裝置。
20.權(quán)利要求18或19的電力線通信系統(tǒng)，其中，路由表由控制器啟動(dòng)的詢問(wèn)過(guò)程形成，該控制器請(qǐng)求可通過(guò)電力線從控制器直接接收數(shù)據(jù)的智能裝置利用信息進(jìn)行響應(yīng)，該信息標(biāo)識(shí)其它智能裝置，該其它智能裝置可與通過(guò)電力線從控制器直接接收數(shù)據(jù)的智能裝置進(jìn)行直接通信或者經(jīng)過(guò)此外的智能裝置進(jìn)行通信，其中通過(guò)所述此外的智能裝置進(jìn)行通信的智能裝置通過(guò)由所述此外的智能裝置實(shí)施的詢問(wèn)處理被標(biāo)識(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力線通信系統(tǒng)(100)，包括多個(gè)與電力線通信的智能裝置(9)，智能裝置(9)可操作成監(jiān)控在某一地點(diǎn)的能量使用，并將使用數(shù)據(jù)傳送到電力線上，控制器(3)也與電力線通信，其中，每個(gè)智能裝置(9)維護(hù)一路由表，該路由表標(biāo)識(shí)相對(duì)于控制器(3)在其下游并可以與其直接通信的第一組其它智能裝置(9)，并且標(biāo)識(shí)相對(duì)于該控制器(3)在其下游并可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第一組其它智能裝置(9)與其進(jìn)行通信的第二組其它智能裝置(9)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK1950706SQ200480041745
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者斯蒂芬·A·艾伯特, 約翰·R·福特, 詹姆斯·L·A·馬丁, 杰拉爾德·勞爾, 蘭德·C·胡索 申請(qǐng)人:脈沖設(shè)備有限公司