本發(fā)明涉及用電信息采集領域，尤其涉及一種應用層協(xié)議基于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br/>
背景技術(shù)：
在當前基于電力線寬帶通信網(wǎng)絡的用電信息采集系統(tǒng)中，應用層協(xié)議都基于TCP/IP協(xié)議，本質(zhì)上都是以OSI七層協(xié)議的網(wǎng)絡層（L3層）、傳輸層（L4層）為基礎在OSI七層協(xié)議的應用層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)的應用層協(xié)議。實際應用中電力線網(wǎng)絡信道質(zhì)量不高，通信效果不好，這時L3層和L4層占用大量通信開銷、對信道質(zhì)量要求較高的缺點變得十分嚴重甚至不可接受，并且這種缺點會隨著中繼層數(shù)的增加而更加顯著。同時，集中器必須擁有所有終端模塊的IP地址信息，而用電信息采集系統(tǒng)中往往只記錄MAC地址，這就要求終端模塊的MAC地址和IP地址必須有一對一的映射關系，而且在集中器中引入了MAC地址與IP地址的映射表，終端模塊的MAC地址和IP地址一對一的映射關系降低了系統(tǒng)的靈活性，并且集中器維護這額外的映射表增大了系統(tǒng)的復雜度，降低了系統(tǒng)健壯性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種減少信道開銷，提高系統(tǒng)靈活性、健壯性，降低系統(tǒng)復雜度的用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種技術(shù)方案為：一種在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述用電信息采集系統(tǒng)包括集中器，該集中器通信連接頭端模塊，該頭端模塊寬帶通信連接一終端模塊，該終端模塊通信連接采集器，集中器向采集器發(fā)送數(shù)據(jù)時，集中器將用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將該用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀并通過寬帶發(fā)送給終端模塊，終端模塊接收頭端模塊發(fā)送的第一數(shù)據(jù)鏈路層幀，終端模塊對第一數(shù)據(jù)鏈路層幀進行解幀后發(fā)送給采集器；采集器向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)時，采集器將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給終端模塊，終端模塊將發(fā)送數(shù)據(jù)封裝成第二數(shù)據(jù)鏈路層幀后通過寬帶通信發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將第二數(shù)據(jù)鏈路層幀轉(zhuǎn)換為集中器可接受的數(shù)據(jù)發(fā)送給集中器。其中，所述集中器與頭端模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸基于TCP/UDP幀協(xié)議，所述用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法為，集中器向采集器發(fā)送數(shù)據(jù)時，用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)在集中器中封裝成第一TCP/UDP幀后發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將第一TCP/UDP幀轉(zhuǎn)換為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀并通過寬帶發(fā)送給終端模塊，終端模塊接收頭端模塊發(fā)送的第一數(shù)據(jù)鏈路層幀，終端模塊對第一數(shù)據(jù)鏈路層幀進行解幀后發(fā)送給采集器；采集器向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)時，采集器將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給終端模塊，終端模塊將發(fā)送數(shù)據(jù)封裝成第二數(shù)據(jù)鏈路層幀后通過寬帶通信發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊對第二數(shù)據(jù)鏈路層幀進行物理層、數(shù)據(jù)鏈路層的解幀后再封裝為第二TCP/UDP幀并發(fā)送給集中器。其中，所述集中器與頭端模塊之間網(wǎng)口連接。其中，所述將第一TCP/UDP幀轉(zhuǎn)換為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀的方法為，將第一TCP/UDP幀依次進行物理層到傳輸層的解幀，然后將解完幀的數(shù)據(jù)重新封裝為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀。其中，所述頭端模塊與終端模塊之間的寬帶通信為電力線寬帶通信。其中，所述終端模塊通信連接采集器的方式為串口連接。本發(fā)明的有益效果為：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的基于寬帶通信網(wǎng)絡的用電信息采集系統(tǒng)中，應用層協(xié)議都基于TCP/IP協(xié)議，本質(zhì)上都是以OSI七層協(xié)議的網(wǎng)絡層、傳輸層為基礎在OSI七層協(xié)議的應用層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)的應用層協(xié)議，本發(fā)明的在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ陬^端模塊進行幀的轉(zhuǎn)換，將集中器發(fā)往采集器的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)鏈路層幀再發(fā)送出去，同樣將采集器發(fā)送給集中器的數(shù)據(jù)鏈路層幀在此轉(zhuǎn)換為集中器可讀的幀，在終端模塊進行接收數(shù)據(jù)鏈路層幀并解幀然后將解幀出的數(shù)據(jù)發(fā)送給采集器，以及采集器發(fā)送出的數(shù)據(jù)經(jīng)過終端模塊封裝成數(shù)據(jù)鏈路層幀并發(fā)送給頭端模塊，這樣數(shù)據(jù)在寬帶網(wǎng)絡傳輸過程中都是以數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議傳輸?shù)?，因此?、去除網(wǎng)絡層、傳輸層的通信開銷，對信道質(zhì)量、網(wǎng)絡通信能力的要求隨之降低，在電力線通信網(wǎng)絡信道惡劣的時候能夠保證更高的采集成功率；2、不再要求終端模塊的MAC地址和IP地址有一對一的映射關系，只需在集中器中設定頭端模塊IP，不再需要維護全部終端模塊的MAC-IP映射表，提高了系統(tǒng)的靈活性，降低了系統(tǒng)的復雜度，提高了系統(tǒng)健壯性。附圖說明圖1為本發(fā)明的電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)流的示意圖。具體實施方式為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1，圖中L2表示數(shù)據(jù)鏈路層。本發(fā)明提供了一種在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述用電信息采集系統(tǒng)包括集中器，該集中器通信連接頭端模塊，該頭端模塊寬帶通信連接一終端模塊，該終端模塊通信連接采集器，集中器向采集器發(fā)送數(shù)據(jù)時，集中器將用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將該用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀并通過寬帶發(fā)送給終端模塊，終端模塊接收頭端模塊發(fā)送的第一數(shù)據(jù)鏈路層幀，終端模塊對第一數(shù)據(jù)鏈路層幀進行解幀后發(fā)送給采集器；采集器向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)時，采集器將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給終端模塊，終端模塊將發(fā)送數(shù)據(jù)封裝成第二數(shù)據(jù)鏈路層幀后通過寬帶通信發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將第二數(shù)據(jù)鏈路層幀轉(zhuǎn)化為集中器可接受的數(shù)據(jù)發(fā)送給集中器。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的基于寬帶通信網(wǎng)絡的用電信息采集系統(tǒng)中，應用層協(xié)議都基于TCP/IP協(xié)議，本質(zhì)上都是以OSI七層協(xié)議的網(wǎng)絡層、傳輸層為基礎在OSI七層協(xié)議的應用層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)的應用層協(xié)議，本發(fā)明的在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ陬^端模塊進行幀的轉(zhuǎn)換，將集中器發(fā)往采集器的數(shù)據(jù)幀封裝成數(shù)據(jù)鏈路層幀再發(fā)送出去，同樣將采集器發(fā)送給集中器的數(shù)據(jù)鏈路層幀在此轉(zhuǎn)換為集中器可讀的幀，在終端模塊進行接收數(shù)據(jù)鏈路層幀并解幀然后將解幀出的數(shù)據(jù)發(fā)送給采集器，以及采集器發(fā)送出的數(shù)據(jù)經(jīng)過終端模塊封裝成數(shù)據(jù)鏈路層幀并發(fā)送給頭端模塊，這樣數(shù)據(jù)在寬帶網(wǎng)絡傳輸過程中都是以數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議傳輸?shù)?，因此?、去除網(wǎng)絡層、傳輸層的通信開銷，對信道質(zhì)量、網(wǎng)絡通信能力的要求隨之降低，在電力線通信網(wǎng)絡信道惡劣的時候能夠保證更高的采集成功率；2、不再要求終端模塊的MAC地址和IP地址有一對一的映射關系，只需在集中器中設定頭端模塊IP，不再需要維護全部終端模塊的MAC-IP映射表，提高了系統(tǒng)的靈活性，降低了系統(tǒng)的復雜度，提高了系統(tǒng)健壯性。在本實施例中，所述集中器與頭端模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸基于TCP/UDP幀協(xié)議，集中器向采集器發(fā)送數(shù)據(jù)時，用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)在集中器中封裝成第一TCP/UDP幀后發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊將第一TCP/UDP幀依次進行物理層到傳輸層的解幀，然后將解完幀的數(shù)據(jù)重新封裝為第一數(shù)據(jù)鏈路層幀并通過寬帶網(wǎng)絡發(fā)送給終端模塊，終端模塊接收頭端模塊發(fā)送的第一數(shù)據(jù)鏈路層幀，終端模塊對第一數(shù)據(jù)鏈路層幀進行解幀后發(fā)送給采集器；采集器向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)時，采集器將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給終端模塊，終端模塊將發(fā)送數(shù)據(jù)封裝成第二數(shù)據(jù)鏈路層幀后通過寬帶通信發(fā)送給頭端模塊，頭端模塊對第二數(shù)據(jù)鏈路層幀進行物理層、數(shù)據(jù)鏈路層的解幀后再封裝為第二TCP/UDP幀并發(fā)送給集中器。當然，在另一實施例中，集中器和頭端模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸是基于串口協(xié)議傳輸?shù)?，此時，頭端模塊具有將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)鏈路層幀的功能，同時也具有將數(shù)據(jù)鏈路層幀轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)的功能；或者，集中器和頭端模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸是其他形式的數(shù)據(jù)，只要在頭端模塊上加入適當?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能即可。在本實施例中，所述頭端模塊與終端模塊之間的寬帶通信為電力線寬帶通信，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕糠质窃陔娏€寬帶上進行的，由于電力線分布廣使得用電采集系統(tǒng)的安裝和使用既方便，范圍有廣泛，同時實際應用中電力線網(wǎng)絡信道質(zhì)量不高，通信效果不好，這時網(wǎng)絡層和傳輸層占用大量通信開銷、對信道質(zhì)量要求較高的缺點變得十分嚴重甚至不可接受，并且這種缺點會隨著中繼層數(shù)的增加而更加顯著，因此采用本發(fā)明的在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ蔷哂型怀龅膶嵱眯Ч?，使得電力線寬帶網(wǎng)絡在用電信息采集領域可以應用的更加廣泛和讓用戶實用更加的放心。在本實施例中，所述終端模塊通信連接采集器的方式為串口連接，所述集中器與頭端模塊之間網(wǎng)絡接口連接。本發(fā)明的原理是：將集中器發(fā)送的數(shù)據(jù)和采集器發(fā)送的數(shù)據(jù)，分別由頭端模塊和終端模塊進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)鏈路層的幀，這樣在頭端模塊與終端模塊之間的數(shù)據(jù)就是基于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議傳輸?shù)摹Ｒ陨纤鰞H為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術(shù)領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。