本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种在低功耗配电通信网络中故障 定位及隔离的方法和检测设备。 背景技术

物联网应用中设备的通信方式分为有线方式和 无线方式， 其中， 基于移 动通信技术的 CDMA/GPRS/Wi-Fi通信： 具有部署简单， 速率适中， 投资运营 成本较低， 越来越受到重视。

新建通信系统一般考虑在重要的通信主干线釆 用高速可靠性价比优越的 光纤通信， 而到一般终端设备的最后一跳的通信则可以釆 用灵活方便速率适 中投资运行成本较低的 GPRS或者 Wi-Fi等无线通信方式。

而在无线通信方式中， 在有低功耗需求的情况下， 允许终端进行休眠操 作来节省功耗。 例如在蜂窝网中终端可以 DRX周期进行休眠， Wi-Fi 网络中 终端可以按照 AP指定的休眠周期休眠。

以智能电网为例， 现在的电力系统自动化技术发生了深刻的变化 ， 正逐 步地从局部的、 单一功能的自动化， 向整体系统综合自动化发展， 并且从输 电网自动化向配电网自动化延伸。 配电网是指从输电网或地区发电厂接受电 能， 通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各 类用户的低于 110KV的电 力网。 而配电网的主要功能包括： 数据釆集监控（Supervi sory Control And Da ta Acqui s i t ion, SCADA) , 故障检测隔离和恢复（Faul t Detect ion I sola t ion Recovery, FDIR) , 电压和无功管理（Integra ted Vol t_VAR Control IVVC) , 相角测量 (phasor measurement uni t, PMU) , 负荷管理等。 配电网 的这些功能实现都离不开自动化设备一馈线终 端设备 (Feeder termina l uni t, FTU)之间以及与电网控制中心的通信。

世界范围大面积连锁停电频繁发生， 损失巨大。 2003 北美大停电， 造成 的经济损失约 60亿美元。因此在智能电网中的配电自动化要� ��高系统的全局 可视化程度和预警能力， 灵巧的和快速的实现自愈至关重要。 配电自动化系 统需要监测配电设备 FTU信息， 如有异常需要上报给 SCADA系统进行判断处 理。

由于配电网属于中压， FTU可能会釆用电池供电， 这时 FTU终端有低功 耗需求需要休眠。 因此对如图 1所示的典型场景的解决方案通常为：

1. FTU监测终端 1和 FTU监测终端 2 (简称 s 1、 s 2)上 ^艮线路没有电流， 存在断路故障的信息；

2.基站转发 s l、 s 2上报的信息给 SCADA系统；

3. SCADA 系统根据收集到的相关传感器上报的信息， 判断故障区域， 并 决策与 s i 匹配的 FTU执行终端 （断路器 1 , 简称 rl)断开网络， 让故障范围 最小化；

4.基站收到 SCADA发送给 r l的断开网络消息后， 先判断 rl此时是否处 于休眠状态时， 如果处于休眠状态则基站给 rl发送唤醒消息；

5.当 r l被唤醒后，基站会给 r l转发由 SCADA发送的断开网络决策信息， rl根据断开网络决策信息执行相应的断开操作� ��

在此方案的执行中，如果遇到 rl等执行设备处于休眠状态时，基站需要 等待 SCADA系统断开网络的决策消息， 再根据该决策消息先唤醒相应的执行 设备后， 才能转发 SCADA发送给执行设备的执行消息。 整个执行时延较长。 发明内容

本发明实施例提供了一种故障定位及隔离的方 法和检测设备， 可以实现 对 FTU执行设备的提前唤醒， 从而降低有低功耗需求的 FTU执行设备的执行 时延。

第一方面， 提供了一种故障定位及隔离的方法， 所述方法包括： 接收监测设备发送的报警信息， 所述报警信息包括故障信息以及产生报 警信息的监测设备的信息；

根据所述报警信息查找与所述监测设备相匹配 的执行设备， 并向服务器 发送所述报警信息；

向所述执行设备发送唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所述唤醒消息 之后的第一时间内保持唤醒状态；

接收所述服务器根据所述报警信息在所述第一 时间内生成的决策信息， 并发送给所述执行设备， 使所述执行设备执行所述决策信息所对应的动 作。

在第一种可能的实现方式中， 所述方法还包括：

如果向所述服务器转发所述报警信息之后的第 一时间内没有接收到所述 决策信息， 向所述执行设备发送休眠消息， 使所述执行设备进入休眠状态。

在第二种可能的实现方式中， 所述向所述执行设备发送唤醒消息， 使所 述执行设备在接收到所述唤醒消息之后的第一 时间内保持唤醒状态包括： 如果所述执行设备处于休眠状态， 向所述执行设备发送用于执行设备唤 醒的唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所述唤醒消息之后的 第一时间内保 持唤醒状态。

在第三种可能的实现方式中， 所述向所述执行设备发送唤醒消息， 使所 述执行设备在接收到所述唤醒消息之后的第一 时间内保持唤醒状态包括： 当向服务器转发所述报警信息时， 如果所述执行设备处于唤醒状态， 向 所述执行设备发送用于更新执行设备唤醒时间 的唤醒消息， 使所述执行设备 在接收到所述唤醒消息之后的第一时间内保持 唤醒状态。

在第四种可能的实现方式中，所述向所述执行 设备发送唤醒消息具体为： 直接发送唤醒消息给所述执行设备， 或者通过广播或组播消息中携带唤 醒信息发送给所述执行设备。 第二方面， 提供了一种检测设备， 所述检测设备包括：

接收单元， 用于接收监测设备发送的报警信息， 所述报警信息包括故障 信息以及产生报警信息的监测设备的信息；

查找单元， 用于根据所述报警信息查找与所述监测设备相 匹配的执行设 备；

发送单元， 用于向服务器发送所述报警信息； 以及向所述执行设备发送 唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所述唤醒消息之后的 第一时间内保持唤 醒状态；

所述接收单元还用于接收所述服务器根据所述 报警信息在所述第一时间 内生成的决策信息；

所述发送单元还用于将所述决策信息转发给所 述执行设备， 使所述执行 设备执行所述决策信息所对应的动作。

在第一种可能的实现方式中， 所述发送单元还用于，

如果向所述服务器转发所述报警信息之后的第 一时间内没有接收到所述 决策信息， 向所述执行设备发送休眠消息， 使所述执行设备进入休眠状态。

在第二种可能的实现方式中， 所述发送单元具体用于， 如果所述执行设 备处于休眠状态， 向所述执行设备发送用于执行设备唤醒的唤醒 消息， 使所 述执行设备在接收到所述唤醒消息之后的第一 时间内保持唤醒状态。

在第三种可能的实现方式中， 所述发送单元具体用于， 当向服务器转发 所述报警信息时， 如果所述执行设备处于唤醒状态， 向所述执行设备发送用 于更新执行设备唤醒时间的唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所述唤醒消 息之后的第一时间内保持唤醒状态。

在第四种可能的实现方式中， 所述发送单元具体用于， 直接发送唤醒消 息给所述执行设备， 或者通过广播或组播消息中携带唤醒信息发送 给所述执 行设备。

在第五种可能的实现方式中， 所述检测设备还包括存储单元， 用于存储 所述监测设备与所述执行设备间的逻辑对应关 系。

在第六种可能的实现方式中， 所述检测设备还包括识别单元， 用于识别 执行设备是否处于休眠状态。

本发明实施例的故障定位及隔离的方法和检测 设备， 根据报警信息预先 查找与监测设备相匹配的执行设备， 由此实现了对执行设备的提前唤醒， 从 而降低有低功耗需求的执行设备的执行时延。 附图说明

图 1为现有技术提供的低功耗配电通信网系统中� �障定位及隔离的方法 示意图；

图 2为本发明实施例提供的一种在低功耗配电通� �网系统中故障定位及 隔离的方法示意图；

图 3为本发明实施例提供的故障定位及隔离的方� �流程图；

图 4为本发明实施例提供的一种检测设备的示意� �；

图 5为本发明实施例提供的另一种检测设备的示� �图。

下面通过附图和实施例， 对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描 述。 具体实施方式

下面以图 1并结合图 3为例详细说明本发明实施例提供的故障定位� �隔 离的方法， 图 2为本发明实施例提供的一种在低功耗配电通� �网系统中故障 定位及隔离的方法示意图； 图 3为本发明实施例提供的故障定位及隔离的方 法流程图。 如图 2所示， 基站或 AP接收到 FTU执行设备 r l、 r2发送的报警 消息，在上报智能电网服务器的同时，预先查 找与 FTU监测设备相匹配的 FTU 执行设备， 从而可以对 FTU执行设备进行提前唤醒， 从而降低有低功耗需求 的执行设备的执行时延， 提高故障紧急隔离的执行效率。 具体的故障定位及隔离的方法如图 3所示， 包括如下步骤： 步骤 301 , 接收监测设备发送的报警信息， 所述报警信息包括故障信息 以及产生报警信息的监测设备的信息；

具体的， FTU监测设备安装在馈电线路中， 对配电系统运行情况和各种 参数进行收集和监控， 例如： 正常运行和故障状态下的馈线电压、 电流、 有 功功率、 无功功率、 功率因数、 各种开关的设备状态等等。 在如图 2所示的 系统中， FTU监测设备 s 1和 s 2监测到故障发生时， 以无线通信的方式发送 报警信息， 其报警信息可以包括故障信息， 也可以包含该 FTU监测设备所属 于的组号。 基站或 AP接收 s l、 s 2发送的报警信息， 并可以根据该组号查找 该组号对应的 FTU执行设备。

步骤 302 , 根据所述报警信息查找与所述监测设备相匹配 的执行设备， 并向服务器发送所述报警信息；

具体的，基站或者 AP内预先设置有 FTU监测设备与 FTU执行设备之间的 逻辑对应关系， 如， s i与 rl向对应， s 2与 r2相对应。 基站或 AP根据上述 逻辑对应关系查找与接收到报警消息的 FTU监测设备相对应的 FTU执行设备。

同时， 基站或 AP向智能电网服务器转发 s l、 s 2的报警信息。

步骤 303 , 向所述执行设备发送唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所 述唤醒消息之后的第一时间内保持唤醒状态；

具体的， 基站或 AP发送串行数据给 FTU执行设备 s 1和 s 2。 当 FTU执行 设备处于唤醒状态时，会对该串行数据进行响 应，回复响应数据给基站或 AP; 当 FTU执行设备处于休眠状态时， 则不发送相应。 基站或 AP根据是否接收到 响应数据来判断 FTU执行设备是否处于休眠状态。 如， 基站只接收到 s 2发送 的响应数据， 以此识别 s i处于休眠状态， s 2处于唤醒状态。

在识别出 FTU执行设备 s i处于休眠状态之后，基站或 AP向 s i发送唤醒 消息， 唤醒 FTU执行设备 s i , 使其处于唤醒状态， 并且该唤醒状态持续保持 第一时间。 第一时间是指基站或 AP在向智能电网服务器转发报警信息之后， 如果智能电网服务器决策响应该报警产生决策 信息并发送给基站或 AP 的允 许时间。

在识别出 FTU执行设备 s2处于唤醒状态之后，基站或 AP向 s2发送用于 更新执行设备唤醒时间的唤醒消息，使 s 2在接收到唤醒消息之后的第一时间 内持续保持唤醒状态。 以避免在有决策信息的情况下， s2在接收到决策信息 之前进入休眠。

进一步的， 该唤醒消息的发送可以通过显示或者隐的方式 发送。 其中显 示发送是指， 直接发送唤醒消息给 FTU执行设备；隐式发送是指， 通过广播或 组播消息中携带唤醒信息发送给 FTU执行设备。

步骤 305 , 接收所述服务器根据所述报警信息在所述第一 时间内生成的 决策信息， 并发送给所述执行设备， 使所述执行设备执行所述决策信息所对 应的动作。

具体的， 智能电网服务器根据接收到的报警消息， 并在第一时间内产生 决策信息并发送给基站。如果智能电网服务器 决策给 rl发送执行断开动作的 决策消息， 那么， 基站接收到智能电网发送的决策消息， 直接转发给已经被 唤醒的 rl , 使 rl执行相应的断开动作， 从而实现对该线路上的故障隔离。

如果智能电网服务器决策给 r2发送执行断开动作的决策消息，那么，基 站接收到智能电网发送的决策消息，直接转发 给处于唤醒状态的 r2执行相应 的断开动作， 从而实现对该线路上的故障隔离。

优选的，基站或者 AP具有计时器， 因此可以根据计时器判断在向所述智 能电网服务器转发所述报警信息之后的第一时 间内是否接收到智能电网服务 器的决策信息。 对于计时器判断超过第一时间还未接收到智能 电网服务器的 决策信息的执行设备， 基站或 AP向该执行设备发送休眠消息， 使该执行设备 进入休眠状态。 执行。 FTU执行设备 rl、 r2各自具有计时器， 当 rl和 /或 r2在接收到唤醒 消息后的第一时间内还未接收到智能电网服务 器的决策信息时， rl和 /或 r2 自动进入休眠状态。

本发明实施例提供的故障定位及隔离的方法， 基于智能电网中 FTU监测 终端和 FTU执行终端之间存在的逻辑对应关系， 实现了通过根据 FTU监测终 端的报警消息对相应的 FTU执行设备进行提前唤醒， 从而解决了 FTU执行设 备需要等待智能电网服务器的决策消息先唤醒 之后才能接受决策消息执行指 令的问题， 降低有低功耗需求的 FTU执行设备的执行时延。

本发明提供的上述故障定位及隔离的方法同样 适用于一个 FTU监测设备 对应多个 FTU执行设备的情况。 在一个例子中， FTU监控设备包括 s l、 s2和 s 3, 其中 s i对应的执行设备包括 rl l、 rl2、 rl 3, s2对应的执行设备包括 r21、 ill , r23, s 3对应的执行设备包括 r31、 r32、 r33。 监控设备 s i , s2 , s 3都上报报警消息， 基站或 AP向全部执行设备发送唤醒消息， 并转发报警 信息给智能电网服务器。 智能电网服务器生成对 rl l和 r32的决策信息， 要 求执行决策信息对应的动作。基站或 AP将决策信息相应的转发给 r 11和 r 32 , 并在上述发送唤醒消息后的第一时间之后向其 余执行设备发送进入休眠状态 的消息。

本发明实施例还提供了一种检测设备， 如图 4所示， 检测设备 40包括： 接收单元 410, 用于接收监测设备发送的报警信息， 所述报警信息包括 故障信息以及产生报警信息的监测设备的信息 ；

查找单元 420, 用于根据所述报警信息查找与所述监测设备相 匹配的执 行设备；

发送单元 430, 用于向服务器发送所述报警信息； 以及向所述执行设备 发送唤醒消息，使所述执行设备在接收到所述 唤醒消息之后的第一时间内保 持唤醒状态；

接收单元 410还用于接收所述服务器根据所述报警信息在 所述第一时间 内生成的决策信息； 发送单元 430还用于将所述决策信息转发给所述执行设备 ， 使所述执行 设备执行所述决策信息所对应的动作。

进一步的， 发送单元 430还用于， 如果向所述智能电网服务器转发所述 报警信息之后的第一时间内没有接收到所述决 策信息，向所述执行设备发送 休眠消息， 使所述执行设备进入休眠状态。

进一步的， 发送单元 430具体用于， 如果所述执行设备处于休眠状态， 向所述执行设备发送用于执行设备唤醒的唤醒 消息，使所述执行设备在接收 到所述唤醒消息之后的第一时间内保持唤醒状 态。

进一步的， 发送单元 430具体用于， 当向服务器转发所述报警信息时， 如果所述执行设备处于唤醒状态，向所述执行 设备发送用于更新执行设备唤 醒时间的唤醒消息，使所述执行设备在接收到 所述唤醒消息之后的第一时间 内保持唤醒状态。

进一步的，发送单元 430具体用于，直接发送唤醒消息给所述执行设 备， 或者通过广播或组播消息中携带唤醒信息发送 给所述执行设备。

进一步的， 该检测设备还包括： 存储单元 440 , 用于存储所述监测设备 与所述执行设备间的逻辑对应关系。

进一步的， 该检测设备还包括： 识别单元 450 , 用于识别执行设备是否 处于休眠状态。

当智能电网系统中 FTU监测终端发现故障并发出报警消息时， 接收单元 41 0接收报警消息并转发给智能电网服务器， 查找单元 420根据该报警信息 并依据存储单元 440内存储 FTU监测设备与 FTU执行设备间的逻辑对应关系 的查找与 FTU监测设备相匹配的 FTU执行设备。识别单元 450通过发送单元 430向查找单元 420查找到的 FTU执行设备发送串行数据， 并根据接收单元 41 0是否接收到 FTU设备的响应数据来识别该 FTU执行设备是否处于休眠。 当识别单元 450识别 FTU执行设备处于休眠状态时，通过发送单元 430向该 FTU执行设备发送唤醒消息， 使 FTU执行设备进入唤醒状态， 并且该唤醒状 态持续保持第一时间。 第一时间是指基站或 AP在向智能电网服务器转发报 警信息之后，如果智能电网服务器决策响应该 报警产生决策信息并发送给基 站或 AP的允许时间； 当识别单元 450识别 FTU执行设备处于唤醒状态时， 通过发送单元 430向该 FTU执行设备发送用于更新执行设备唤醒时间的 唤醒 消息，使 FTU执行设备在接收到唤醒消息之后的第一时间 内持续保持唤醒状 态。接收单元 41 0接收到智能电网服务器发送的决策信息， 发送单元 430将 接收到的决策信息转发给已处于唤醒状态的 FTU执行设备，以执行相应的动 作， 用以实现对故障的快速隔离。

本发明实施例提供的故障定位及隔离的检测设 备， 基于智能电网中 FTU 监测终端和 FTU执行终端之间存在的逻辑对应关系， 实现了根据 FTU监测终 端的报警消息对相应的 FTU执行设备进行提前唤醒，从而解决了 FTU执行设 备需要等待智能电网服务器的决策消息先唤醒 之后才能接受决策消息执行 指令的问题， 降低有低功耗需求的 FTU执行设备的执行时延。

相应的， 本发明还公开了一种检测设备的实施例， 如图 5所示， 本实施 例检测设备 50包括网络接口 51、 处理器 52和存储器 53。 系统总线 54用于 连接网络接口 51、 处理器 52和存储器 5 3。

网络接口 51用于与物联网终端、 物联网接入网关、 承载网、 物联网服务 网关和应用 Λ良务器通信。

存储器 53可以是永久存储器， 例如硬盘驱动器和闪存， 存储器 53中具 有软件模块和设备驱动程序。 软件模块能够执行本发明上述方法的各种功能 模块； 设备驱动程序可以是网络和接口驱动程序。

在启动时， 这些软件组件被加载到存储器 53中， 然后被处理器 52访问 并执行如下指令：

接收监测设备发送的报警信息， 所述报警信息包括故障信息以及产生报 警信息的监测设备的信息；

根据所述报警信息查找与所述监测设备相匹配 的执行设备， 并向服务器 发送所述报警信息；

向所述执行设备发送唤醒消息， 使所述执行设备在接收到所述唤醒消息 之后的第一时间内保持唤醒状态；

接收所述服务器根据所述报警信息在所述第一 时间内生成的决策信息， 并发送给所述执行设备， 使所述执行设备执行所述决策信息所对应的动 作。

进一步的， 所述处理器 52访问存储器 5 3的软件组件后， 执行以下过程 的指令：

如果向所述智能电网服务器转发所述报警信息 之后的第一时间内没有接 收到所述决策信息， 向所述执行设备发送休眠消息， 使所述执行设备进入休 眠^ 态。

进一步的， 所述处理器 52访问存储器 5 3的软件组件后， 执行以下过程 的指令：

如果所述执行设备处于休眠状态， 向所述执行设备发送用于执行设备唤 醒的唤醒消息，使所述执行设备在接收到所述 唤醒消息之后的第一时间内保 持唤醒状态。

进一步的， 所述处理器 52访问存储器 5 3的软件组件后， 执行以下过程 的指令：

当向服务器转发所述报警信息时， 如果所述执行设备处于唤醒状态， 向 所述执行设备发送用于更新执行设备唤醒时间 的唤醒消息，使所述执行设备 在接收到所述唤醒消息之后的第一时间内保持 唤醒状态。

进一步的， 所述处理器 52访问存储器 5 3的软件组件后， 执行以下过程 的指令：

直接发送唤醒消息给所述执行设备， 或者通过广播或组播消息中携带唤 醒信息发送给所述执行设备。

本发明实施例提供的检测设备， 基于智能电网中 FTU监测终端和 FTU执 行终端之间存在的逻辑对应关系， 实现了根据 FTU监测终端的报警消息对相 应的 FTU执行设备进行提前唤醒，从而解决了 FTU执行设备需要等待智能电 网服务器的决策消息先唤醒之后才能接受决策 消息执行指令的问题，降低有 低功耗需求的 FTU执行设备的执行时延。

专业人员应该还可以进一步意识到， 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、 计算机软件或者二者的结合来 实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能 一般性地描述了各示例的组成及步骤。 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 超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法 的步骤可以用硬件、 处理 器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 ( RAM ) 、 内存、 只读存储器（ROM ) 、 电可编程 R0M、 电可擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-R0M、 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。

以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方式而 已， 并不用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做 的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。