1.一种基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,其特征在于,包括现场采集层和系统主站层,所述现场采集层包括采集终端和现场通信装置,所述系统主站层包括主站通信装置和主站服务器;采集终端连接若干待计量的电能表,采集终端还与现场通信装置通信连接,现场通信装置与主站通信装置通过北斗卫星通信连接,主站通信装置还与主站服务器通信连接;采集终端采集电能表数据,并将采集到的电能表数据发送至现场通信装置,现场通信装置将电能表数据以北斗短报文的方式发送至北斗卫星;主站通信装置接收所述北斗卫星转发的电能表数据,将接收到的电能表数据发送至主站服务器,主站服务器对电能表数据进行存储和管理;所述采集终端包括:采集管理模块、存储管理模块、通信通道管理模块、传输任务管理模块、自检管理模块;所述采集管理模块,用于根据所接收电能表的通信参数、规约和电能表的类型,启动数据采集任务,循环或按一定的采集间隔采集预设确定的各种数据项,并按一定的格式解析并存储在采集终端的实时数据库中;所述存储管理模块,用于按设定的存储间隔存储采集到的电能表数据,包括曲线数据、日数据、月数据、状态及事件;所述通信通道管理模块,用于管理各种不同的通信方式下通信设备的加载、初始化、收发控制、异常自检;所述传输任务传输管理模块,用于对采集终端应完成的数据收发任务进行管理,包括数据报文组帧、数据定时发送、命令接收、数据解析;自检管理模块,用于对采集终端本身的状态、各通信接口进行自我管理和检查,发现状态异常后,进行自恢复;其中,各采集终端通过RS485总线连接待计量的电能表;采集终端与现场通信装置一一对应,两者通过专用连接线相连;每个采集终端所连接的电能表的最大数量k为:k=[m/[D/d]];其中,d为采集终端对应的现场通信装置每次发送报文时的最大发送有效数据字节数;m为采集终端的数据采集密度;D为每个采集周期内一只电能表所有要发送数据的总字节数;[.]表示取整数部分。
2.根据权利要求1所述基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,其特征在于,所述主站通信装置包括天线、北斗指挥机和主站前置机,所述北斗指挥机通过串口与主站前置机连接,所述主站前置机连接主站服务器,所述主站前置机包括协议解析单元;所述北斗指挥机通过天线接收北斗卫星转发的电能表数据,将所述电能表数据按照北斗电能数据卫星传送规约传输至主站前置机;所述主站前置机的协议解析单元根据北斗电能数据卫星传送规约对所述电能表数据进行解析,并将解析得到的电能表数据传输至主站服务器。
3.根据权利要求1所述基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,其特征在于,所述主站通信装置包括天线、北斗通信管理机和主站前置机,所述北斗通信管理机包括协议转换单元;所述北斗通信管理机通过天线接收北斗卫星转发的电能表数据,通过协议转换单元根据北斗电能数据卫星传送规约对所述电能表数据进行解析,并将解析得到的电能表数据转换为传统计量自动化数据采集系统的上行通信规约的报文传送至主站前置机;所述主站前置机根据传统计量自动化数据采集系统的上行通信规约对接收到的数据进行解析,将得到的电能表数据传输至主站服务器。
4.根据权利要求1所述基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,其特征在于,所述主站服务器包括数据库服务器和应用服务器;所述采集终端还包括北斗电源管理模块、北斗通信管理模块以及北斗状态监测模块。
5.根据权利要求1所述基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,其特征在于,所述主站通信装置通过主站安全接入区与主站服务器连接。
6.一种计量自动化数据采集方法,其特征在于,基于上述权利要求1至5任一所述的基于北斗卫星的计量自动化数据采集系统,所述计量自动化数据采集方法包括:采集终端采集电能表数据,将采集到的电能表数据按照预设的北斗报文格式发送至现场通信装置;现场通信装置将接收到的电能表数据通过北斗卫星转发至主站通信装置;主站通信装置根据北斗通信规约对接收到的电能表数据进行解析,将解析得到的电能表数据上报至主站服务器;主站服务器扫描上报的电能表数据,检测出缺漏数据的采集终端,生成对应的数据补抄任务并发送至主站通信装置;主站通信装置将所述数据补抄任务通过北斗卫星转发至对应的现场通信装置;对应的现场通信装置根据北斗通信规约对接收到的数据补抄任务进行解析,将解析得到的数据补抄任务传输至所述缺漏数据的采集终端;所述缺漏数据的采集终端根据所述数据补抄任务采集相应的电能表数据并进行数据上报。
7.根据权利要求6所述的计量自动化数据采集方法,其特征在于,将采集到的电能表数据按照预设的北斗报文格式发送至现场通信装置的步骤包括:采集终端根据下挂的电能表的数量以及待上报的数据类型,生成主动上传任务队列;当侦测到信道可用时,启动数据主动发送任务,向现场通信装置发送所述主动上传任务队列中对应的报文;所述主动上传任务队列中报文的格式为预设的北斗报文格式,且以先进先出的方式排队;所述缺漏数据的采集终端根据所述数据补抄任务采集相应的电能表数据并进行数据上报的步骤包括:当采集终端接收到数据补抄任务时,中断所述数据主动发送任务,优先响应所述数据补抄任务;当所述数据补抄任务应答结束时,恢复所述数据主动发送任务。
8.根据权利要求7所述的计量自动化数据采集方法,其特征在于,所述数据类型包括:电能示值、当前瞬时量、监控数据、日冻结数据以及月冻结数据;所述采集终端采集电能表数据的步骤包括:所述采集终端分别按照对应的采集频率采集各类型的电能表数据。
9.根据权利要求6所述的计量自动化数据采集方法,其特征在于,所述预设的北斗报文格式为可变长度帧的报文格式,包括北斗报文头、北斗通信规约层以及北斗报文尾;所述计量自动化数据采集方法还包括:若主站服务器检测到手动下发任务的配置信息,生成对应的终端配置任务,通过主站通信装置将所述终端配置任务发送至北斗卫星;通过北斗卫星向现场采集层下发所述终端配置任务;现场采集层对应的现场通信装置接收所述终端配置任务,根据北斗通信规约对所述终端配置任务进行解析,将解析得到的终端配置任务传输至对应的采集终端;所述采集终端根据所述终端配置任务对其本身、对应的现场通信装置和/或电能表进行配置。