宽带载波模块扩展装置、数据采集方法、采集终端及系统与流程

1.本技术属于数据采集技术领域，尤其涉及宽带载波模块扩展装置、数据采集方法、采集终端及系统。


背景技术：

2.分布式光伏高频数据要求采集终端以1分钟甚至更高的频率采集光伏数据，当台区每增加一个分布式光伏台区，则相当于台区新增15户传统居民用户，因此，当台区增加10个以上光伏用户后，台区数据采集负荷迅速达到极限。虽然宽带载波模块采用并发通信技术提升了数据采集能力，但在现有台区上增加了分布式光伏台区后依然难以满足光伏数据的高频采集要求。
3.相关技术中，经常采用增加高频数据采集任务的方式，以解决难以满足光伏数据的高频采集要求的问题。但是，增加高频数据采集任务后，宽带载波模块的通信负荷几近达到极限，虽然勉强满足普通用户96点全量数据和光伏高频数据的采集，但一旦通信链路因为干扰的因素不稳定，则会产生数据丢失现象。或是台区用户表产生一些事件数据，短时间造成通信压力上升，也会发生采集数据丢失或事件数据丢失现象。因此，仍需一种可解决难以满足光伏数据高频采集的办法。


技术实现要素：

4.为克服难以满足光伏数据高频采集的问题，本技术实施例提供了宽带载波模块扩展装置、数据采集方法、采集终端及系统。
5.本技术是通过如下技术方案实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种宽带载波模块扩展装置，包括：强电接入模块、弱电接入模块、转换模块；所述宽带载波模块支持第一通讯协议，采集终端支持第二通讯协议；
7.所述强电接入模块，用于传输所述宽带载波模块与市电线路之间的电力线载波通讯信号；所述弱电接入模块，用于传输所述宽带载波模块与所述转换模块之间的符合第一通讯协议的通讯信号；
8.所述转换模块，用于将所述弱电接入模块传输的第一通讯协议的通讯信号转换为第二通讯协议的通讯信号，并传输给采集终端，以及将所述采集终端传输的第二通讯协议的通讯信号转换为第一通讯协议的通讯信号，并传输给所述弱电接入模块。
9.在一些实施例中，所述第一通讯协议为rs232通讯协议，所述第二通讯协议为rs485通讯协议。
10.在一些实施例中，所述宽带载波模块扩展装置还包括电源模块；
11.所述电源模块分别与所述强电接入模块以及所述弱电接入模块连接；
12.所述强电接入模块，还用于从市电线路取电为所述宽带载波模块的强电部分供电，以及将所述市电线路的市电传输给所述电源模块；
13.所述电源模块，用于将所述市电转换为供所述弱电接入模块使用的第一直流电和供所述宽带载波模块的弱电部分使用的第二直流电，通过所述第一直流电为所述弱电接入模块供电，以及将所述第二直流电传输至所述弱电接入模块；
14.所述弱电接入模块，还用于通过所述第二直流电为所述宽带载波模块的弱电部分供电。
15.第二方面，本技术实施例提供了一种数据采集方法，应用于采集终端，所述采集终端与如第一方面任一项所述的宽带载波模块扩展装置相连，所述宽带载波模块扩展装置与第一宽带载波模块相连，所述采集终端配备有第二宽带载波模块，所述方法包括：
16.接收主站下发的用户的采集频率；
17.根据所述采集频率确定用户的用户类型，所述用户类型包括分布式光伏用户和普通用户；
18.在所述用户为分布式光伏用户时，基于所述第一宽带载波模块采集所述用户的电力数据；
19.在所述用户为普通用户时，基于所述第二宽带载波模块采集所述用户的电力数据；
20.将所述用户的电力数据存储到数据库。
21.在一些实施例中，所述基于第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述用户的电力数据，包括：
22.根据台区规模和待采集的智能电表数据个数，设置任务数和命令数的初始值；
23.根据所述任务数和所述命令数的初始值，基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块首轮采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录首轮采集时长；
24.将所述任务数的初始值加1，基于所述第一宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长；
25.通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系，所述关系包括增长、降低以及没有改善；
26.在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数加1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数减1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；
27.在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数减1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数加1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；
28.当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的任务数为最优任务数。
29.在一些实施例中，所述判断本轮的任务数为最优任务数之后，还包括：
30.将所述命令数的初始值加1；
31.基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/
所述普通用户的电力数据，并记录采集时长；
32.比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长；
33.在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数加1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数减1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；
34.在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数减1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数加1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；
35.当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的命令数为最优命令数；
36.根据所述最优任务数和所述最优任务数，基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据。
37.在一些实施例中，所述本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长小于上一轮的采集时长；
38.所述本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长大于上一轮的采集时长；
39.所述本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值小于预设允许时长偏差。
40.在一些实施例中，所述根据所述采集频率确定用户的用户类型，包括：
41.比较所述采集频率和预设采集频率的大小；
42.在所述采集频率大于所述预设采集频率时，判断所述用户的用户类型为所述普通用户；
43.在所述采集频率小于或等于所述预设采集频率时，判断所述用户的用户类型为所述分布式光伏用户；
44.所述将所述用户的电力数据存储到数据库，包括：
45.采用锁机制使多个线程竞争进入临界区，将进入临界区的线程携带的电力数据写入所述数据库；
46.在当前线程写入时间超过预设最长等待时间时，将当前线程退出并重新竞争进入临界区，将写入权限转给下一个进入临界区的线程。
47.第三方面，本技术实施例提供了一种采集终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面任一项所述的数据采集方法。
48.第四方面，本技术实施例提供了一种数据采集系统，所述数据采集系统包括：如第四方面所述的采集终端、如第一方面任一项所述的宽带载波模块扩展装置以及第一宽带载波模块，其中，所述采集终端配备有第二宽带载波模块。
49.可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的
相关描述，在此不再赘述。
50.本技术实施例与相关技术相比存在的有益效果是：本技术实施例提供的宽带载波模块扩展装置包括：强电接入模块、弱电接入模块、转换模块。强电接入模块传输宽带载波模块与市电线路之间的电力线载波通讯信号，还可以宽带载波模块提供保护，防止受到市电线路上的浪涌、脉冲等伤害；弱电接入模块传输宽带载波模块与转换模块之间的符合第一通讯协议的通讯信号；转换模块将弱电接入模块传输的第一通讯协议的通讯信号转换为第二通讯协议的通讯信号，并传输给采集终端，以及将采集终端传输的第二通讯协议的通讯信号转换为第一通讯协议的通讯信号，并传输给弱电接入模块，转换模块用于实现第一通讯协议的通讯信号与第二通讯协议的通讯协议的相互转换。本技术实施例提供的宽带载波模块扩展装置可在采集终端外扩展一个宽带载波模块，可使两个宽带载波模块同时进行数据采集，以满足光伏数据高频采集要求。
51.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1是本技术一实施例提供的宽带载波模块扩展装置的结构示意图；
54.图2是本技术另一实施例提供的宽带载波模块扩展装置的结构示意图；
55.图3是本技术一实施例提供的载波耦合接口的俯视图；
56.图4是本技术一实施例提供的弱电接口的俯视图；
57.图5是本技术一实施例提供的数据采集方法的流程示意图；
58.图6是本技术一实施例提供的优化采集速度的流程示意图；
59.图7是本技术另一实施例提供的优化采集速度的流程示意图；
60.图8是本技术实施例提供的数据采集装置的结构示意图；
61.图9是本技术实施例提供的采集终端的结构示意图。
具体实施方式
62.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
63.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
64.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
65.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0066]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0067]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0068]
分布式光伏高频数据要求采集终端以1分钟甚至更高的频率采集光伏数据，当台区每增加一个分布式光伏台区，则相当于台区新增15户传统居民用户，因此，当台区增加10个以上光伏用户后，台区数据采集负荷迅速达到极限。虽然宽带载波模块采用并发通信技术提升了数据采集能力，但在现有台区上增加了分布式光伏台区后依然难以满足光伏数据的高频采集要求。
[0069]
相关技术中，经常采用增加高频数据采集任务的方式，以解决难以满足光伏数据的高频采集要求的问题。但是，增加高频数据采集任务后，宽带载波模块的通信负荷几近达到极限，一旦通信链路因为干扰的因素不稳定，则会产生数据丢失现象。或是台区用户表产生一些事件数据，短时间造成通信压力上升，也会发生采集数据丢失或事件数据丢失现象。因此，相关技术中仍难以满足光伏数据高频采集要求。
[0070]
基于上述问题，本技术实施例提出一种宽带载波模块扩展装置，通过扩展装置在采集终端外增加一个宽带载波模块，可使得两个宽带载波模块同时进行数据采集，以此满足光伏数据高频采集要求。
[0071]
图1是本技术一实施例提供的宽带载波模块扩展装置的结构示意图，参照图1，该宽带载波模块扩展装置包括：强电接入模块101、弱电接入模块102、转换模块103。
[0072]
强电接入模块101分别与市电线路和宽带载波模块104相连，弱电接入模块102分别与宽带载波模块104、转换模块103相连，转换模块103还与采集终端105相连。
[0073]
其中，宽带载波模块104支持第一通讯协议，采集终端105支持第二通讯协议。
[0074]
强电接入模块101，用于传输宽带载波模块104与市电线路之间的电力线载波通讯信号；
[0075]
弱电接入模块102，用于传输宽带载波模块104与转换模块103之间的符合第一通讯协议的通讯信号；
[0076]
转换模块103，用于将弱电接入模块102传输的第一通讯协议的通讯信号转换为第二通讯协议的通讯信号，并传输给采集终端105，以及将采集终端105传输的第二通讯协议的通讯信号转换为第一通讯协议的通讯信号，并传输给弱电接入模块102。
[0077]
可选的，转换模块103包括采用转化芯片设计的rs323-rs485信号转换电路，以及采用高速隔离光电耦合器设计的rs485信号隔离电路，用于实现rs232通讯协议的通讯信号
与rs485通讯协议的通讯信号的相互转换。
[0078]
在一些实施例中，第一通讯协议可以为rs232通讯协议，第二通讯协议可以为rs485通讯协议。
[0079]
参照图1以及图2，在本技术的实施例中，强电接入模块101传输宽带载波模块104与市电线路之间的电力线载波通讯信号，并保护宽带载波模块104，防止宽带载波模块104受到市电线路上的浪涌、脉冲等伤害；弱电输入模块102传输宽带载波模块104与转换模块103之间的符合rs232通讯协议的通讯信号；转换模块103将弱电接入模块102传输的rs232通讯协议的通讯信号转换为rs485通讯协议的通讯信号，并传输给采集终端105，以及将采集终端105传输的rs485通讯协议的通讯信号转换为rs232通讯协议的通讯信号，并传输给弱电接入模块102。通过扩展装置在采集终端105外增加一个宽带载波模块104，可使得两个宽带载波模块同时进行数据采集，从而满足光伏数据高频采集要求。
[0080]
在本技术的一些实施例中，宽带载波模块扩展装置还可以包括电源模块106。
[0081]
其中，电源模块106分别与强电接入模块101以及弱电接入模块102连接。
[0082]
强电接入模块101，还用于从市电线路取电为宽带载波模块104的强电部分供电，以及将市电线路的市电传输给电源模块106。
[0083]
电源模块106，用于将市电转换为供弱电接入模块102使用的第一直流电和供宽带载波模块104的弱电部分使用的第二直流电，通过第一直流电为弱电接入模块102供电，以及将第二直流电传输至弱电接入模块102。
[0084]
弱电接入模块102，还用于通过第二直流电为宽带载波模块104的弱电部分供电。
[0085]
在本技术的实施例中，强电接入模块101从市电线路中取电为宽带载波模块104的强电部分供电，并且还将市电线路的市电传输给电源模块106；电源模块106将市电转换为供弱电接入模块102使用的第一直流电(dc5v)和供宽带载波模块104的弱电部分使用的第二直流电(dc12v)，通过dc5v为弱电接入模块102供电；弱电接入模块102将dc12v传输给宽带载波模块104的弱电部分。
[0086]
强电接入模块101还包括满足q/gdw 1376.2《第2部分：集中器本地通信模块接口协议》相关要求的载波耦合接口，该接口采用2*10双排插针作为连接件。载波耦合接口的俯视图详见附图2。载波耦合接口的管脚定义以及说明详见表1。
[0087]
表1载波耦合接口的管脚定义以及说明
[0088][0089]
弱电接入模块102还包括满足q/gdw 1376.2《第2部分：集中器本地通信模块接口协议》相关要求的本地通讯弱电接口，该接口采用2*13双排插针作为连接件，还可对宽带载波模块的工作环境进行设置。弱电接口的俯视图详见附图3。弱电接口的管脚定义以及说明详见表2。
[0090]
表2弱电接口的管脚定义以及说明
[0091]
[0092]
[0093][0094]
本技术实施例还提供了一种数据采集方法，该数据采集方法应用于采集终端105，采集终端105与上述宽带载波模块扩展装置相连，宽带载波模块扩展装置与第一宽带载波模块相连，采集终端105配备有第二宽带载波模块。
[0095]
图4是本技术一实施例提供的数据采集方法的流程性示意图，参照图4，该数据采集方法的详述如下：
[0096]
s501：接收主站下发的用户的采集频率。
[0097]
s502：根据采集频率确定用户的用户类型，用户类型包括分布式光伏用户和普通用户。
[0098]
在本技术的一些实施例中，在根据采集频率确定用户的用户类型时，可以比较采集频率和预设采集频率的大小；在采集频率大于预设采集频率时，判断用户的用户类型为普通用户；在采集频率小于或等于预设采集频率时，判断用户的用户类型为分布式光伏用户。
[0099]
其中，预设采集频率为区分普通用户与分布式光伏用户的采集频率，可以根据实际需要或实际情况设定预设采集频率的大小，如1分钟等。
[0100]
示例性地，接收主站下发的用户的采集频率，将下发的采集频率与1分钟进行比较，在下发的采集频率大于1分钟时，判断用户的用户类型为普通用户；在下发的采集频率小于或等于1分钟时，判断用户的用户类型为分布式光伏用户。
[0101]
s503：在用户为分布式光伏用户时，基于第一宽带载波模块采集用户的电力数据。
[0102]
在本技术的实施例中，通过接收主站下发的用户的采集频率，并根据该采集频率
确定用户的用户类型为分布式光伏用户后，基于第一宽带载波模块采集分布式光伏用户的电力数据。
[0103]
s504：在用户为普通用户时，基于第二宽带载波模块采集用户的电力数据。
[0104]
在本技术的实施例中，通过接收主站下发的用户的采集频率，并根据该采集频率确定用户的用户类型为普通用户后，基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据。
[0105]
s505：将用户的电力数据存储到数据库。
[0106]
在本技术的一些实施例中，在将用户的电力数据存储到数据库时，可以采用锁机制使多个线程竞争进入临界区，将进入临界区的线程携带的电力数据写入数据库；在当前线程写入时间超过预设最长等待时间时，将当前线程退出并重新竞争进入临界区，将写入权限转给下一个进入临界区的线程。
[0107]
其中，预设最长等待时间为数据库处于锁定状态的最长等待时间，预设最长等待时间可根据实际情况或实际需要进行设置，在此并不做具体限定。
[0108]
在本技术的实施例中，基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集用户的电力数据后，采用锁机制使多个线程竞争进入临界区，确保同一时刻只有一个线程执行写入数据库的代码；在当前线程写入时间超过预设最长等待时间时，将当前线程退出并重新竞争进入临界区，将写入权限转给下一个进入临界区的线程；在当前线程写入时间到达预设最长等待时间前将数据写入数据库时，将当前线程退出，并将写入权限转给下一个进入临界区的线程。采用锁机制将电力数据写入数据库，可防止出现写入冲突等异常。
[0109]
使用上述的宽带载波模块扩展装置在采集终端105外扩展一个宽带载波模块，采集终端105采用不同的线程管理两个宽带载波模块的运行，两个宽带载波模块的初始化、运行、管理等互不影响，其中一个宽带载波模块工作异常时不会影响另一个宽带载波模块的正常工作。
[0110]
在本技术的一些实施例中，在基于第一宽带载波模块采集用户的电力数据时，还可以将采集速度进行优化，该优化的步骤详见附图5，参照图5，该优化的步骤为：
[0111]
s601：根据台区规模和待采集的智能电表数据个数，设置任务数和命令数的初始值。
[0112]
s602：根据任务数和命令数的初始值，基于第一宽带载波模块首轮采集分布式光伏用户的电力数据，并记录首轮采集时长。
[0113]
s603：将任务数的初始值加1。
[0114]
s604：基于第一宽带载波模块采集分布式光伏用户的电力数据，并记录采集时长。
[0115]
s605：通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系。其中，本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系包括增长、降低以及没有改善。
[0116]
s606：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数加1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数减1；跳转执行s604的步骤。
[0117]
s607：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数减1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数加1；跳转执行s604的步骤。
[0118]
s608：当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的任务数为最优任务数。
[0119]
在本技术的一些实施例中，在判断本轮的任务数为最优任务数后，还会对命令数进行优化，参照图6，优化命令数的步骤为：
[0120]
s701：将命令数的初始值加1。
[0121]
s702：基于第一宽带载波模块采集分布式光伏用户的电力数据，并记录采集时长。
[0122]
s703：通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系。
[0123]
s704：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数加1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数减1；跳转执行s702的步骤。
[0124]
s705：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数减1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数加1；跳转执行s702的步骤。
[0125]
s706：当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的命令数为最优命令数。
[0126]
s707：根据最优任务数和最优任务数，基于第一宽带载波模块采集分布式光伏用户的电力数据。
[0127]
在本技术的实施例中，通过优化第一宽带载波模块采集分布式光伏用户的电力数据的采集速度，可以有效降低采集时长，提高平均每个分布式光伏用户数据的采集速度。
[0128]
相应的，在本技术的一些实施例中，在基于第二宽带载波模块采集用户的电力数据时，也可以将采集速度进行优化，该优化的步骤为：
[0129]
步骤1：根据台区规模和待采集的智能电表数据个数，设置任务数和命令数的初始值。
[0130]
步骤2：根据任务数和命令数的初始值，基于第二宽带载波模块首轮采集普通用户的电力数据，并记录首轮采集时长。
[0131]
步骤3：将任务数的初始值加1。
[0132]
步骤4：基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据，并记录采集时长。
[0133]
步骤5：通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系。其中，本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系包括增长、降低以及没有改善。
[0134]
步骤6：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数加1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数减1；跳转执行基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0135]
步骤7：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数减1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数加1；跳转执行基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0136]
步骤8：当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的任务数为最优任务数。
[0137]
在本技术的一些实施例中，在步骤8之后，还可以对命令数进行优化，优化步骤为：
[0138]
步骤9：将命令数的初始值加1。
[0139]
步骤10：基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据，并记录采集时长。
[0140]
步骤11：通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系。
[0141]
步骤12：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数加1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数减1；跳转执行步骤10的步骤。
[0142]
步骤13：在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数减1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数加1；跳转执行步骤10的步骤。
[0143]
步骤14：当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的命令数为最优命令数。
[0144]
步骤15：根据最优任务数和最优任务数，基于第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据。
[0145]
在本技术的实施例中，通过优化第二宽带载波模块采集普通用户的电力数据的采集速度，可以有效降低采集时长，提高平均每个普通用户数据的采集速度。
[0146]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0147]
对应于上文实施例所述的数据采集方法，图8示出了本技术实施例提供的数据采集装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
[0148]
参见图8，本技术实施例中的数据采集装置可以包括接收模块801、判断模块802、第一采集模块803、第二采集模块804和存储模块805。
[0149]
其中，接收模块801，用于接收主站下发的用户的采集频率。
[0150]
判断模块802，用于根据采集频率确定用户的用户类型，用户类型包括分布式光伏用户和普通用户。
[0151]
第一采集模块803，用于在用户为分布式光伏用户时，基于第一宽带载波模块采集用户的电力数据。
[0152]
第二采集模块804，用于在用户为普通用户时，基于第二宽带载波模块采集用户的电力数据。
[0153]
存储模块805，用于将用户的电力数据存储到数据库。
[0154]
可选的，第一采集模块803/第二采集模块804具体用于：根据台区规模和待采集的智能电表数据个数，设置任务数和命令数的初始值。
[0155]
根据任务数和命令数的初始值，基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块首轮采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录首轮采集时长。
[0156]
将任务数的初始值加1，基于第一宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长。
[0157]
通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的
采集时长之间的关系，关系包括增长、降低以及没有改善。
[0158]
在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数加1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数减1；跳转执行基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0159]
在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数减1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数加1；跳转执行基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0160]
当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的任务数为最优任务数。
[0161]
可选的，在第一采集模块803/第二采集模块804中的判断本轮的任务数为最优任务数之后，还可用于：将命令数的初始值加1。
[0162]
基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长。
[0163]
比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长。
[0164]
在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数加1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数减1；跳转执行基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0165]
在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数减1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数加1；跳转执行基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤。
[0166]
当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的命令数为最优命令数。
[0167]
根据最优任务数和最优任务数，基于第一宽带载波模块/第二宽带载波模块采集分布式光伏用户/普通用户的电力数据。
[0168]
可选的，第一采集模块803/第二采集模块804中的本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长小于上一轮的采集时长。
[0169]
本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长大于上一轮的采集时长。
[0170]
本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值小于预设允许时长偏差。
[0171]
可选的，判断模块802具体用于，比较采集频率和预设采集频率的大小；在采集频率大于预设采集频率时，判断用户的用户类型为普通用户；在采集频率小于或等于预设采集频率时，判断用户的用户类型为分布式光伏用户。
[0172]
可选的，存储模块805具体用于，采用锁机制使多个线程竞争进入临界区，将进入
临界区的线程携带的电力数据写入数据库；在当前线程写入时间超过预设最长等待时间时，将当前线程退出并重新竞争进入临界区，将写入权限转给下一个进入临界区的线程
[0173]
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
[0174]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0175]
本技术实施例还提供了一种采集终端，参见图9，该采集终端可以包括：至少一个处理器910、存储器920以及存储在所述存储器920中并可在所述至少一个处理器910上运行的计算机程序，所述处理器910执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图5所示实施例中的步骤s501至步骤s505。
[0176]
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器920中，并由处理器910执行，以完成本技术。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序段，该程序段用于描述计算机程序在采集终端中的执行过程。
[0177]
本领域技术人员可以理解，图7仅仅是采集终端的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0178]
处理器910可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0179]
存储器920可以是采集终端的内部存储单元，也可以是终端设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。所述存储器920用于存储所述计算机程序以及采集终端所需的其他程序和数据。所述存储器920还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0180]
总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
[0181]
本技术实施例提供的数据采集方法可以应用于计算机、可穿戴设备、车载设备、平
板电脑、笔记本电脑、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、增强现实(augmented reality，ar)/虚拟现实(virtual reality，vr)设备、手机等终端设备上，本技术实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。
[0182]
本技术实施例还提供了一种数据采集系统，所述数据采集系统包括：上述采集终端、上述宽带载波模块扩展装置以及第一宽带载波模块，其中，所述采集终端配备有第二宽带载波模块。
[0183]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0184]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0185]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0186]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0187]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种宽带载波模块扩展装置，其特征在于，包括：强电接入模块、弱电接入模块、转换模块；所述宽带载波模块支持第一通讯协议，采集终端支持第二通讯协议；所述强电接入模块，用于传输所述宽带载波模块与市电线路之间的电力线载波通讯信号；所述弱电接入模块，用于传输所述宽带载波模块与所述转换模块之间的符合第一通讯协议的通讯信号；所述转换模块，用于将所述弱电接入模块传输的第一通讯协议的通讯信号转换为第二通讯协议的通讯信号，并传输给采集终端，以及将所述采集终端传输的第二通讯协议的通讯信号转换为第一通讯协议的通讯信号，并传输给所述弱电接入模块。2.如权利要求1所述的宽带载波模块扩展装置，其特征在于，所述第一通讯协议为rs232通讯协议，所述第二通讯协议为rs485通讯协议。3.如权利要求1所述的宽带载波模块扩展装置，其特征在于，所述宽带载波模块扩展装置还包括电源模块；所述电源模块分别与所述强电接入模块以及所述弱电接入模块连接；所述强电接入模块，还用于从市电线路取电为所述宽带载波模块的强电部分供电，以及将所述市电线路的市电传输给所述电源模块；所述电源模块，用于将所述市电转换为供所述弱电接入模块使用的第一直流电和供所述宽带载波模块的弱电部分使用的第二直流电，通过所述第一直流电为所述弱电接入模块供电，以及将所述第二直流电传输至所述弱电接入模块；所述弱电接入模块，还用于通过所述第二直流电为所述宽带载波模块的弱电部分供电。4.一种数据采集方法，其特征在于，应用于采集终端，所述采集终端与如权利要求1至3任一项所述的宽带载波模块扩展装置相连，所述宽带载波模块扩展装置与第一宽带载波模块相连，所述采集终端配备有第二宽带载波模块，所述方法包括：接收主站下发的用户的采集频率；根据所述采集频率确定用户的用户类型，所述用户类型包括分布式光伏用户和普通用户；在所述用户为分布式光伏用户时，基于所述第一宽带载波模块采集所述用户的电力数据；在所述用户为普通用户时，基于所述第二宽带载波模块采集所述用户的电力数据；将所述用户的电力数据存储到数据库。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述用户的电力数据，包括：根据台区规模和待采集的智能电表数据个数，设置任务数和命令数的初始值；根据所述任务数和所述命令数的初始值，基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块首轮采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录首轮采集时长；将所述任务数的初始值加1，基于所述第一宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长；通过比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长，判断本轮的采集时长与上一轮的采集时长之间的关系，所述关系包括增长、降低以及没有改善；
在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数加1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数减1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的任务数大于上一轮的任务数时，将任务数减1；若本轮的任务数小于上一轮的任务数时，将任务数加1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的任务数为最优任务数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断本轮的任务数为最优任务数之后，还包括：将所述命令数的初始值加1；基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长；比较本轮的采集时长与上一轮的采集时长；在本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数加1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数减1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；在本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长的情况下，若本轮的命令数大于上一轮的命令数时，将命令数减1；若本轮的命令数小于上一轮的命令数时，将命令数加1；跳转执行基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据，并记录采集时长的步骤；当本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善时，判断本轮的命令数为最优命令数；根据所述最优任务数和所述最优任务数，基于所述第一宽带载波模块/所述第二宽带载波模块采集所述分布式光伏用户/所述普通用户的电力数据。7.如权利要求5或6任一项所述的方法，其特征在于，所述本轮的采集时长较上一轮的采集时长降低为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长小于上一轮的采集时长；所述本轮的采集时长较上一轮的采集时长增长为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值大于或等于预设允许时长偏差，且本轮的采集时长大于上一轮的采集时长；所述本轮的采集时长与上一轮的采集时长没有改善为，本轮的采集时长与上一轮的采集时长的差值小于预设允许时长偏差。8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集频率确定用户的用户类型，包括：比较所述采集频率和预设采集频率的大小；在所述采集频率大于所述预设采集频率时，判断所述用户的用户类型为所述普通用
户；在所述采集频率小于或等于所述预设采集频率时，判断所述用户的用户类型为所述分布式光伏用户；所述将所述用户的电力数据存储到数据库，包括：采用锁机制使多个线程竞争进入临界区，将进入临界区的线程携带的电力数据写入所述数据库；在当前线程写入时间超过预设最长等待时间时，将当前线程退出并重新竞争进入临界区，将写入权限转给下一个进入临界区的线程。9.一种采集终端，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求4至8任一项所述的方法。10.一种数据采集系统，其特征在于，所述数据采集系统包括：如权利要求9的采集终端、如权利要求1至3任一项所述的宽带载波模块扩展装置以及第一宽带载波模块，其中，所述采集终端配备有第二宽带载波模块。

技术总结
本申请适用于数据采集技术领域，提供了宽带载波模块扩展装置、数据采集方法、采集终端及系统，该宽带载波模块扩展装置包括强电接入模块、弱电接入模块、转换模块。强电接入模块传输宽带载波模块与市电线路之间的载波通讯信号；弱电接入模块传输宽带载波模块与转换模块之间的符合第一通讯协议的通讯信号；转换模块将弱电接入模块传输的第一通讯协议的通讯信号转换为第二通讯协议的通讯信号，传输给采集终端，将采集终端传输的第二通讯协议的通讯信号转换为第一通讯协议的通讯信号，传输给弱电接入模块。通过本申请提供的宽带载波模块扩展装置，为采集终端扩展一个宽带载波模块，两个宽带载波模块同时进行数据采集，可满足光伏数据高频采集的要求。据高频采集的要求。据高频采集的要求。


技术研发人员：王鸿玺 张玉帅 冯波 马浩 李飞 申洪涛 阎超 朱雅魁
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/15