一种升级电力智能设备的方法与流程

1.本发明涉及电力运维技术领域，具体涉及一种升级电力智能设备的方法。


背景技术：

2.ami系统解决方案由ami系统、nms系统、智能网关、智能电表、智能采集器等模块组成。多个变压器台区的智能设备（智能电表、智能采集器）接入智能网关，通过dlms协议进行通信。智能网关通过以太网或者gprs等通讯方式和ami系统、nms系统建立tcp连接。现场智能设备（智能电能表、智能采集器）运行过程中常常由于客户新的需求、新参数配置或设备bug，导致计费功能、计费参数无法满足客户需求、数据采集功能受限制等，需要进行升级。
3.公开号为cn109002303a的中国专利文件公开了一种智能电表固件升级方法、设备及存储介质。其中该方法包括：集中器接收主站下发的智能电表的固件升级包，将固件升级包通过广播的形式方式发送至下行的所有电表中。该方案通过集中器对下挂的电表做批量升级处理，将升级包发至每个智能电表。但该方案一次只能升级一类型号类型的智能电表，当多种类型的智能电表均需要升级时，需要运维人员按照设备类型逐一下发升级任务，待一类型号类型的智能电表升级完成后，才能下发另一类型的升级任务，升级效率低；且该方案只能升级智能电表这一类智能设备，无法升级如智能采集器等其他类型的智能设备，适用范围小。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种升级电力智能设备的方法，能够用于升级智能电表、智能采集器等智能设备，适用范围广，且保证下发一次升级任务就能完成不同类型的智能设备的升级，提升电力智能设备的升级效率。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种升级电力智能设备的方法，包含以下步骤：步骤s01、管理系统获取待升级的智能设备信息，将升级至同一升级文件的智能设备归为同一类，每类智能设备中所有设备的通讯地址存储在一个地址清单中；步骤s02、管理系统将每类智能设备的地址清单与该类智能设备对应的升级文件拼装打包形成一个一级打包文件；步骤s03、管理系统将各类智能设备的若干个一级打包文件打包，形成一个二级打包文件，并对二级打包文件压缩加密处理得到最终打包文件；步骤s04、智能设备接收管理系统下发的最终打包文件，并将最终打包文件还原成二级打包文件，并判断二级打包文件中是否包含自身需要的升级文件，若包含，则获取一级打包文件进行升级更新；步骤s05、智能设备将升级结果上报至上级管理系统。
6.作为本发明的优选，在所述步骤s01前，还包含以下内容：管理系统获取升级文件，利用升级文件与智能设备的现有版本文件进行分析比对，筛选出需要更新的智能设备信息，智能设备信息至少包括智能设备的类型以及智能设备的通讯地址。
7.作为本发明的优选，在所述步骤s03中，还包含以下内容：所述一级打包文件、所述
二级打包文件以及所述最终打包文件均为自描述文件。
8.作为本发明的优选，在所述步骤s04中，还包含以下内容：每个智能设备均通信连接有通讯模块，智能设备通过通讯模块与智能网关通信连接，智能网关与管理系统通信连接；管理系统将最终打包文件切割成若干个block大小的数据包，将数据包传输至智能网关，再由智能网关下发至通讯模块，通讯模块根据文档传输过程标记每个block的接收状态，通讯模块按照自身接收状态向管理系统请求丢失待补发的帧，管理系统识别请求的帧的序号，补发丢失的帧至通讯模块。
9.作为本发明的优选，在所述步骤s04中，还包含以下内容：通讯模块接收到完整的最终打包文件后，上报至智能网关，智能网关上报至管理系统，管理系统确认最终打包文件已经被完整接收后，再下发执行命令至智能网关管理的通讯模块，通信模块接收到执行命令后对最终打包文件进行解压解密操作。
10.作为本发明的优选，在所述步骤s04中，还包含以下内容：每个通讯模块存储有与其通信的智能设备的类型以及通讯地址，通讯模块与二级打包文件进行匹配，判断二级打包文件中是否包含与智能设备类型对应的升级文件以及是否涵盖智能设备的通讯地址，若升级文件类型与智能设备类型匹配且包含智能设备的通讯地址，则获取对应的一级打包文件中的升级文件，将升级文件发送至智能设备。
11.作为本发明的优选，在所述步骤s04中，还包含以下内容：最终打包文件通过智能网关的广播信道传输至通讯模块。
12.作为本发明的优选，在所述步骤s02中，还包含以下内容：所述升级文件包含配置文件，所述配置文件包含失效截止时间参数。
13.综上所述，本发明的实施例具有如下有益效果：1、管理系统将多个一级打包文件打包成一个二级打包文件，并对二级打包文件进行压缩加密处理，得到一个最终打包文件。最终打包文件集合了所有类别的智能设备所需的升级文件，因此只需传输一次最终打包文件即可满足多个不同类智能设备的升级需求，实现了一次传输实现多类智能设备的升级，提升了升级效率。
14.2、一级打包文件、二级打包文件以及最终打包文件均为自描述文件，其描述信息包括文件类型、文件格式、文件大小、文件结构等。自描述文件可以提高文件传输和处理的效率和可靠性，同时也支持多种文件格式和类型。
15.3、为实现远程升级，提升管理效率，一定区域内的通讯模块统一接入一个智能网关，通讯模块通过dlms协议与智能网关进行文件传输，管理系统将最终打包文件发送至各个智能网关，再由智能网关下发至其管理的多个智能设备的通讯模块。
16.4、通讯模块能够依据已存储的智能设备信息与二级打包文件的信息进行筛选匹配，识别二级打包文件中是否包含与智能设备匹配的升级文件，以及是否涵盖该智能设备的通讯地址。若满足以上两个条件，智能设备的通讯模块获取对应的一级打包文件，取出一级打包文件中的升级文件，将升级文件传输至智能设备进行升级，保证升级文件与智能设备匹配。
17.5、最终打包文件通过智能网关的广播信道传输，避开业务数据的数据传输信道，保证升级更新不影响业务数据的实时抄读与推送。
18.6、为提升文件传输的速度，减少数据丢失以及方便数据管理，管理系统按照网络
通讯模拟支持的最优广播block大小，将最终打包文件切割成多个block大小的数据包，通过智能网关传输至每个智能设备的通讯模块。通讯模块根据文档传输过程标记每个block的接收状态，当广播结束后，通讯模块按照自身接收状态向管理系统请求丢失待补发的帧，管理系统识别请求的帧的序号，再将丢失的帧广播补发，通过补帧，最终完成所有在网节点的通讯模块的文件接收，避免数据丢失造成更新失败。
19.7、升级文件中包含配置文件，配置文件携带有失效截止时间，管理系统根据失效截止时间的设定值，判断某类智能设备的升级任务是否已经超时或已经完成。如果任务已经超时或已经完成，管理系统将自动终止任务执行，避免无用的重复重试。
附图说明
20.图1为本发明实施例电力智能设备升级方法的流程示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
22.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
23.ami系统解决方案由ami系统、nms系统、智能网关、智能电表、智能采集器等模块组成。ami系统解决方案可以实现电力的自动化计量、数据采集、远程监控和管理。多个变压器台区的智能设备（智能电表、智能采集器）接入智能网关，通过dlms协议进行通信。智能网关通过以太网或者gprs等通讯方式和ami系统、nms系统建立tcp连接。智能网关用于维护管理网络拓扑和收集转发智能设备的业务数据，将智能设备的维护信息及业务数据汇集并上传到nms或者ami系统。ami系统主要处理业务数据，例如ami业务数据抄读、事件上报、实时控制等。nms系统主要处理网络维护及设备运维，例如拓扑读取更新、设备版本管理等。当需要实时通讯处理时，智能网关将ami系统或nms系统的控制命令转发给智能设备，完成远程实时控制交互，智能网关是智能设备与ami系统、nms系统通信的中间媒介。
24.现场智能设备（智能电表、智能采集器）运行过程中常常由于客户新的需求、新参数配置或设备bug，导致计费功能、计费参数无法满足客户需求、数据采集功能受限制等，需要进行版本升级更新。以往智能设备更新过程大致如下：1、管理系统（ami系统或nms系统）获取各类智能设备的升级文件；2、管理系统将升级文件与智能设备现有版本文件进行比对分析，判断智能设备是否需要升级；3、管理系统将需要更新的智能设备按照型号或硬件类型分类；4、管理系统依次对同一类需升级的智能设备进行升级更新。
25.由于智能设备涉及众多厂家，且涉及不同的设备类型，因此，存在多种不同类别的智能设备同时需要更新升级的情况。为保证升级过程的稳定性与可靠性，管理系统在进行升级任务时，一般会采取逐步升级的方式，即先升级一类设备，待升级任务完成后再升级其他类型的设备，以确保升级过程的稳定性和可靠性。但一次升级一类智能设备降低了升级效率，多种设备升级需系统或运维人员查询当前任务执行状态，结束后再执行其他类型设备升级处理，效率低。某些地区网络时好时坏，特定时间段内系统无法下发升级任务，出现
升级依赖系统任务执行，无法灵活处理，效率较低。如果期间出现上行网络不通无法连接控制系统，则升级任务也无法下发更新，影响升级任务紧迫及实效要求。升级时网络不通畅也会导致设备功能漏洞现场运行，造成应用数据欺诈等违法犯罪行为，造成公共财产损失，如果电能表的计量参数出现问题，严重时会造成社会财产安全。
26.为解决上述问题，本实施例提供了以下技术方案：一种升级电力智能设备的方法，包含以下步骤：步骤s01、管理系统获取待升级的智能设备信息，将升级至同一升级文件的智能设备归为同一类，每类智能设备中所有设备的通讯地址存储在一个地址清单中；步骤s02、管理系统将每类智能设备的地址清单与该类智能设备对应的升级文件拼装打包形成一个一级打包文件；步骤s03、管理系统将各类智能设备的若干个一级打包文件打包，形成一个二级打包文件，并对二级打包文件压缩加密处理得到最终打包文件；步骤s04、智能设备接收管理系统下发的最终打包文件，并将最终打包文件还原成二级打包文件，并判断二级打包文件中是否包含自身需要的升级文件，若包含，则获取一级打包文件进行升级更新；步骤s05、智能设备将升级结果上报至上级管理系统。
27.在上述实施例中，ami系统或nms系统为上述升级电力智能设备方法中所述的管理系统，智能设备为智能电表或智能采集器或硬件。
28.在步骤s01前，ami系统或nms系统（以下统称为管理系统）从网络自动获取升级文件，或人工将升级文件传输至管理系统，管理系统将升级文件与智能设备的现有版本信息进行比对，判断智能设备是否需要更新升级，若需要，则筛选出需要更新的智能设备信息。
29.在步骤s01中，管理系统获取待升级的智能设备信息，智能设备信息至少包含智能设备的类型、型号、通讯地址等信息。管理系统依据智能设备信息对智能设备进行分类归整，将升级至同一版本的智能设备归为一类，每类智能设备对应相同的升级文件。智能设备的分类方法为现有技术，不再赘述。分类完成后，将每类智能设备中所有设备的地址存储在一个地址清单中，多类智能设备对应得到多个地址清单。
30.在步骤s02中，管理系统将每类智能设备的地址清单与该类智能设备对应的升级文件进行拼装打包，一类智能设备打包后形成一个一级打包文件，最终多类智能设备得到多个一级打包文件。其中，升级文件包含二进制image文件以及用于对image文件进行描述的配置文件（config文件）。image文件为升级文件的实际内容，为待升级智能设备升级所需要的文件。config文件用于帮助待升级的智能设备识别和校验image文件，config文件包含image文件的类型，用于表明该image文件为智能电表升级文件或智能采集器升级文件或通讯模块升级程序，config文件还包含文件版本（升级程序版本信息）、文件校验等（md5或合法的签名值）。
31.在步骤s03中，管理系统将多个一级打包文件打包成一个二级打包文件，并对二级打包文件进行压缩加密处理，得到一个最终打包文件。最终打包文件集合了所有类别的智能设备所需的升级文件，只需将最终打包文件下发到所有的智能设备，智能设备再提取出其所需的升级文件即可完成升级。只需传输一次最终打包打包文件即可满足多种不同类智能设备的升级需求，实现了一次传输实现多类智能设备的升级，提升了升级效率。
32.一级打包文件、二级打包文件以及最终打包文件均为自描述文件，其描述信息包括文件类型、文件格式、文件大小、文件结构等。自描述文件可以提高文件传输和处理的效
率和可靠性，同时也支持多种文件格式和类型。
33.在步骤s04中，管理系统将最终打包文件下发至智能设备，智能设备对最终打包文件进行解密解压处理，还原成二级打包文件。智能设备对二级打包文件进行筛选匹配，判断二级打包文件中是否包含自身更新所需要升级文件，若有则取出对应的一级打包文件进行升级。
34.具体的，在步骤s04中，每个智能设备均安装有一个通讯模块，通讯模块可为即插即用的无线通信模块，例如gprs模块，3g/4g/5g通信模块。为实现远程升级，提升管理效率，一定区域内的通讯模块统一接入到同一个智能网关，通讯模块通过dlms协议与智能网关进行文件传输，管理系统将最终打包文件发送至各个智能网关，再由智能网关下发至其管理的多个智能设备的通讯模块。
35.在步骤s04中，为提升文件传输的速度，减少数据丢失以及方便数据管理，管理系统按照网络通讯模拟支持的最优广播block大小，将最终打包文件切割成多个block大小的数据包，通过智能网关传输至每个智能设备的通讯模块。通讯模块根据文档传输过程标记每个block的接收状态，当广播结束后，通讯模块按照自身接收状态向管理系统请求丢失待补发的帧，管理系统识别请求的帧的序号，再将丢失的帧广播补发，通过补帧，最终完成所有在网节点的通讯模块的文件接收，避免数据丢失造成更新失败。
36.通讯模块完整接收到最终打包文件后，需要上报至智能网关，智能网关上报至管理系统，管理系统根据上报信息确认通讯模块是否已接收到完整的最终打包文件。管理系统确认全部接收后，再下发执行命令至智能网关所管理的通讯模块，通讯模块接收到执行命令后再对最终打包文件进行解压解密操作。通过确认通讯模块接收到最终打包文件后再下发执行命令，管理系统可以确保升级任务的可靠性和安全性，避免由于数据传输不完整或者数据文件被篡改等原因导致的升级失败或安全问题。同时，管理系统还可以对升级任务的执行过程进行监控和管理，及时发现和处理任务执行中的异常情况和错误，保障智能网关的正常运行。
37.在步骤s04中，智能设备的通讯模块接收到完整的最终打包文件，并接收到智能网关下发的执行命令后，按照逆序将文件解密解压，识别出文件，还原成二级打包文件。智能设备的通讯模块存储有智能设备的类型、软件版本信息以及通讯地址信息，因此通讯模块能够依据已存储的智能设备信息与二级打包文件的信息进行筛选匹配，识别二级打包文件中是否包含与智能设备匹配的升级文件，以及是否涵盖该智能设备的通讯地址。若满足以上两个条件，智能设备的通讯模块获取对应的一级打包文件，取出一级打包文件中的升级文件（image文件与config文件），按照dlms标准协议将升级文件传输至智能设备进行升级，其中，config文件包含md5校验或验签信息，确保升级文件的合法完整。若不满足上述两个条件，则说明此次升级文件不针对该智能设备，为网络中其他智能设备的升级任务，智能设备的通讯模块忽略本次升级任务。
38.在步骤s04中，最终打包文件通过智能网关的广播信道传输，避开业务数据的数据传输信道，保证升级更新不影响业务数据的实时抄读与推送。
39.在步骤s05中，智能设备升级完成后，将升级结果上报至智能网关，再由智能网关上报至管理系统，管理系统可以通过监控升级结果，了解升级任务的执行情况和执行结果，并根据结果进行处理和反馈。如果升级任务执行成功，管理系统可以进行记录和归档，以便
后续查询和分析；如果升级任务执行失败，则需要及时发现和处理问题，避免影响智能电表的正常运行。
40.另外，升级文件中包含配置文件，配置文件携带有失效截止时间，失效截止时间可以通过配置文件的参数设置实现。例如，在智能设备的升级任务中，可以在配置文件中添加一个“失效截止时间”参数，如“deadtime”，并设置参数值为指定的时间点或时间间隔。在步骤s05中，管理系统根据失效截止时间的设定值，判断某类智能设备的升级任务是否已经超时或已经完成。如果任务已经超时或已经完成，管理系统将自动终止任务执行，避免无用的重复重试。失效截止时间的设置应该根据实际情况进行调整，以确保任务能够在合理的时间内完成，并避免任务执行过程中产生不必要的延误和资源浪费。同时，失效截止时间的设置也应该考虑到任务的重要性和紧急程度，确保任务能够及时完成，保障智能设备的正常运行。

技术特征：
1.一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤s01、管理系统获取待升级的智能设备信息，将升级至同一升级文件的智能设备归为同一类，每类智能设备中所有设备的通讯地址存储在一个地址清单中；步骤s02、管理系统将每类智能设备的地址清单与该类智能设备对应的升级文件拼装打包形成一个一级打包文件；步骤s03、管理系统将各类智能设备的若干个一级打包文件打包，形成一个二级打包文件，并对二级打包文件压缩加密处理得到最终打包文件；步骤s04、智能设备接收管理系统下发的最终打包文件，并将最终打包文件还原成二级打包文件，并判断二级打包文件中是否包含自身需要的升级文件，若包含，则获取一级打包文件进行升级更新；步骤s05、智能设备将升级结果上报至上级管理系统。2.根据权利要求1所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s01前，还包含以下内容：管理系统获取升级文件，利用升级文件与智能设备的现有版本文件进行分析比对，筛选出需要更新的智能设备信息，智能设备信息至少包括智能设备的类型以及智能设备的通讯地址。3.根据权利要求1所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s03中，还包含以下内容：所述一级打包文件、所述二级打包文件以及所述最终打包文件均为自描述文件。4.根据权利要求1所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s04中，还包含以下内容：每个智能设备均通信连接有通讯模块，智能设备通过通讯模块与智能网关通信连接，智能网关与管理系统通信连接；管理系统将最终打包文件切割成若干个block大小的数据包，将数据包传输至智能网关，再由智能网关下发至通讯模块，通讯模块根据文档传输过程标记每个block的接收状态，通讯模块按照自身接收状态向管理系统请求丢失待补发的帧，管理系统识别请求的帧的序号，补发丢失的帧至通讯模块。5.根据权利要求4所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s04中，还包含以下内容：通讯模块接收到完整的最终打包文件后，上报至智能网关，智能网关上报至管理系统，管理系统确认最终打包文件已经被完整接收后，再下发执行命令至智能网关管理的通讯模块，通信模块接收到执行命令后对最终打包文件进行解压解密操作。6.根据权利要求4所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s04中，还包含以下内容：每个通讯模块存储有与其通信的智能设备的类型以及通讯地址，通讯模块与二级打包文件进行匹配，判断二级打包文件中是否包含与智能设备类型对应的升级文件以及是否涵盖智能设备的通讯地址，若升级文件类型与智能设备类型匹配且包含智能设备的通讯地址，则获取对应的一级打包文件中的升级文件，将升级文件发送至智能设备。7.根据权利要求4所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s04中，还包含以下内容：最终打包文件通过智能网关的广播信道传输至通讯模块。8.根据权利要求1所述的一种升级电力智能设备的方法，其特征在于，在所述步骤s02中，还包含以下内容：所述升级文件包含配置文件，所述配置文件包含失效截止时间参数。

技术总结
本发明的目的在于提供一种升级电力智能设备的方法，包含以下步骤：管理系统将升级至同一升级文件的智能设备归为同一类，每类智能设备中所有设备的通讯地址存储在一个地址清单中；管理系统将每类智能设备的地址清单与该类智能设备对应的升级文件拼装打包形成一个一级打包文件；管理系统将各类智能设备的若干个一级打包文件打包，形成一个二级打包文件，并对二级打包文件压缩加密处理得到最终打包文件；智能设备接收管理系统下发的最终打包文件，并将最终打包文件还原成二级打包文件，并判断二级打包文件中是否包含自身需要的升级文件，若包含，则获取一级打包文件进行升级更新；智能设备将升级结果上报至上级管理系统。智能设备将升级结果上报至上级管理系统。智能设备将升级结果上报至上级管理系统。


技术研发人员：李卫华 王刚 戴翚
受保护的技术使用者：杭州粒合信息科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/24