一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，包括以下步驟：微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)；開(kāi)始抄表，尋找到達(dá)目標(biāo)地址的路由路徑；若找到目標(biāo)地址的路由路徑，開(kāi)始路由抄表，若找不到目標(biāo)地址的路由路徑，開(kāi)始洪泛抄表，本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法將洪泛抄表作為路由抄表失效時(shí)的修復(fù)補(bǔ)充，有效解決節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法通信的問(wèn)題，安全、穩(wěn)定、可靠，大大提高抄表的成功率，降低工作人員到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的幾率，節(jié)省了大量的人力與物力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，城市居民住宅建設(shè)的日益發(fā)展，獨(dú)立電能表的數(shù)量迅速增加，抄表計(jì)量也日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工定期現(xiàn)場(chǎng)抄表費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性得不到保障，已無(wú)法滿足現(xiàn)今電網(wǎng)建設(shè)的需要。
[0003]2009年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出建設(shè)“具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電網(wǎng)”，計(jì)劃到2020年全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。其中，自動(dòng)化抄表系統(tǒng)的建設(shè)可優(yōu)化電力系統(tǒng)的營(yíng)銷(xiāo)流程，節(jié)省勞動(dòng)力、提高工作效率、降低低壓線損率等，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，是現(xiàn)今智能電網(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容。目前所采用的自動(dòng)化抄表主要包括無(wú)線公網(wǎng)GPRS抄表、電力線載波抄表、微功率無(wú)線自組網(wǎng)抄表等，其中微功率無(wú)線自組網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)低壓電力用戶用電信息匯聚、傳輸、交互的通信網(wǎng)絡(luò)，其采用微功率無(wú)線通信技術(shù)，將電能表與采集器、集中器組成一個(gè)抄表網(wǎng)絡(luò)，使用時(shí)，集中器主抄模塊通過(guò)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)進(jìn)行組網(wǎng)，在組網(wǎng)過(guò)程中同時(shí)建立節(jié)點(diǎn)路由表，然后集中器主抄模塊便根據(jù)路由表來(lái)選擇最優(yōu)的路徑來(lái)抄讀終端模塊數(shù)據(jù)。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于各種因素使得有些節(jié)點(diǎn)路由失效了或者通過(guò)路由路徑無(wú)法與該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，在此情況下若仍采用通過(guò)查找路徑的路由方式對(duì)該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抄讀，那么抄讀結(jié)果肯定是失敗的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，能安全穩(wěn)定地抄讀電能表數(shù)據(jù)。
[0005]一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，包括以下步驟:微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)；開(kāi)始抄表,尋找到達(dá)目標(biāo)地址的路由路徑；若找到目標(biāo)地址的路由路徑,開(kāi)始路由抄表,若找不到目標(biāo)地址的路由路徑，開(kāi)始洪泛抄表。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法以洪泛抄表作為路由抄表失效時(shí)的修復(fù)補(bǔ)充，有效解決節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法通信的問(wèn)題，安全、穩(wěn)定、可靠，大大提高抄表的成功率，降低工作人員到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的幾率。節(jié)省了大量的人力與物力。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為采用本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法的抄表流程圖。
[0008]圖2為本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法的流程圖。
[0009]圖3為本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明涉及一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，應(yīng)用于智能電網(wǎng)的集中器的自組網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)電能表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)采集。集中器是抄表系統(tǒng)中的核心設(shè)備，具有上行通道以及下行通道，其中所述上行通道用于與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，下行通道則用于自動(dòng)采集電能表的數(shù)據(jù)，本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法即應(yīng)用于集中器的下行通道的電能表的數(shù)據(jù)采集，將集中器、采集器、電能表組成一個(gè)抄表網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)集中器主抄模塊的組網(wǎng)信標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自動(dòng)組網(wǎng)，抄讀電能表的數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法包括以下步驟:根據(jù)集中器主抄模塊的命令啟動(dòng)微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)；組網(wǎng)完成后啟動(dòng)路由抄表抄讀電能表的數(shù)據(jù)；在路由抄表不成功時(shí)啟動(dòng)洪泛抄表抄讀電能表的數(shù)據(jù)。如此洪泛抄表作為路由抄表的補(bǔ)充，有效提升電能表數(shù)據(jù)抄讀的成功率,準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地抄讀電能表數(shù)據(jù)。在完成一次數(shù)據(jù)抄讀之后,還可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，修復(fù)某些節(jié)點(diǎn)，提升下次抄讀的可靠性。
[0013]如圖1所示，其中微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)包括以下步驟:TDMA組網(wǎng)預(yù)處理；根據(jù)集中器主抄模塊的命令啟動(dòng)啟動(dòng)組網(wǎng)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)幀；啟動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)收集處理系統(tǒng)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)收集階段；網(wǎng)絡(luò)地址沖突檢測(cè)；網(wǎng)路地址沖突處理；終端模塊參數(shù)配置；節(jié)點(diǎn)信息配置并建立節(jié)點(diǎn)路由表等。
[0014]如圖2所示，在組網(wǎng)完成后，集中器下達(dá)抄表命令，主抄模塊根據(jù)路由表來(lái)選擇最優(yōu)的路徑來(lái)抄讀用戶電能表的數(shù)據(jù)并反饋給集中器，即進(jìn)行路由抄表。而當(dāng)找不到到達(dá)目標(biāo)地址的路由路徑時(shí)，則無(wú)法進(jìn)行路由抄表，此時(shí)啟動(dòng)洪泛抄表，所謂洪泛抄表是基于洪泛算法，洪泛算法是一種廣播路由技術(shù)，其不要求維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)的路由計(jì)算，僅要求接收到信息的節(jié)點(diǎn)以廣播的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。例如，源節(jié)點(diǎn)希望發(fā)送一段數(shù)據(jù)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)首先通過(guò)廣播方式將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，而它的鄰居節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包之后再已廣播的形式發(fā)送給它的鄰居節(jié)點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程重復(fù)，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，如此洪泛抄表可對(duì)路由抄表進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)充，避免抄表失敗。
[0015]具體地，需要進(jìn)行洪泛抄表時(shí)，集中器通信模塊發(fā)起洪泛抄表并構(gòu)造一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層的洪泛抄表下行命令幀，將集中器送來(lái)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀封裝在命令幀中，并以廣播的方式發(fā)送出去。
[0016]終端(電能表)通信模塊在收到廣播的洪泛抄表下行命令幀時(shí)，先將幀序號(hào)與自己記錄的廣播幀序號(hào)比較，以判斷此廣播幀自己是否已經(jīng)處理過(guò)，如果已處理過(guò)，則丟棄；如果未處理過(guò)，則將命令中的目標(biāo)擴(kuò)展地址與自己的擴(kuò)展地址比較，如果匹配，則將命令中的應(yīng)用層數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀送到應(yīng)用層抄表，并發(fā)出洪泛終止命令幀；如果不匹配，則在每級(jí)洪泛生命周期內(nèi)進(jìn)行廣播轉(zhuǎn)發(fā)處理。
[0017]終端通信模塊的應(yīng)用層收到下層傳遞上來(lái)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀時(shí)，將請(qǐng)求幀發(fā)送至電能表，如果超時(shí)未收到電能表響應(yīng)幀，則處理終止；如果在超時(shí)之前收到電能表的響應(yīng)數(shù)據(jù)，則利用網(wǎng)絡(luò)層的洪泛抄表上行命令，將電能表響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送回集中器。
[0018]終端通信模塊在進(jìn)行廣播轉(zhuǎn)發(fā)處理時(shí)，先將自己接收到洪泛抄表請(qǐng)求命令的RSSI值和自身接收的RSSI值與命令中的場(chǎng)強(qiáng)門(mén)限值進(jìn)行比較，如果都弱于此場(chǎng)強(qiáng)門(mén)限值，則按命令中的延時(shí)響應(yīng)周期時(shí)間參數(shù)，延時(shí)一段時(shí)間后去競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送此洪泛幀。
[0019]以下參照?qǐng)D3對(duì)洪泛抄表做詳細(xì)說(shuō)明，假定圖中節(jié)點(diǎn)M為集中器通信模塊，節(jié)點(diǎn)1、
2、3、4、5、6、7、0為終端通信模塊。某一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)M需要抄讀節(jié)點(diǎn)0(即目標(biāo)節(jié)點(diǎn))，但是在路由表中找不到到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)O的路由信息,此時(shí)節(jié)點(diǎn)M啟動(dòng)洪泛抄表對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)O進(jìn)行抄讀:首先，節(jié)點(diǎn)M將集中器發(fā)出的抄表請(qǐng)求幀包含在洪泛抄表下行命令幀里面，然后將該命令幀以廣播的方式發(fā)給其鄰居節(jié)點(diǎn)，即從節(jié)點(diǎn)1、2、3，節(jié)點(diǎn)1、2、3在接收到在收到廣播的洪泛抄表下行命令幀時(shí)，先將幀序號(hào)與自己記錄的廣播幀序號(hào)比較，以判斷此廣播幀自己是否已經(jīng)處理過(guò)，初次時(shí)節(jié)點(diǎn)1、2、3由于均并未處理過(guò)，將命令中的目標(biāo)擴(kuò)展地址與自己的擴(kuò)展地址比較，節(jié)點(diǎn)1、2、3、4、5、6、7由于并不匹配，將在每級(jí)洪泛生命周期內(nèi)進(jìn)行廣播轉(zhuǎn)發(fā)至節(jié)點(diǎn)4、5、6、7，同時(shí)節(jié)點(diǎn)1、2、3之間也進(jìn)行相互轉(zhuǎn)播，此時(shí)節(jié)點(diǎn)1、2、3通過(guò)廣播幀序號(hào)比較判斷出已經(jīng)處理過(guò)，丟棄不再轉(zhuǎn)播，而節(jié)點(diǎn)4、5、6、7通過(guò)廣播幀序號(hào)比較判斷出未處理過(guò)，將命令中的目標(biāo)擴(kuò)展地址與自己的擴(kuò)展地址比較，由于并不匹配將進(jìn)行廣播轉(zhuǎn)發(fā)，此時(shí)由于節(jié)點(diǎn)4、5、6、7已經(jīng)處理過(guò)，接到其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)播轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)做丟棄處理，而節(jié)點(diǎn)O在接收到洪泛抄表廣播命令時(shí)，由于命令中的目標(biāo)擴(kuò)展地址與其自己的擴(kuò)展地址相匹配，于是將命令中的應(yīng)用層抄表數(shù)據(jù)幀發(fā)送到電能表中進(jìn)行抄表，并且發(fā)出洪泛終止命令。這時(shí)候目標(biāo)節(jié)點(diǎn)O如果超時(shí)未收到電能表響應(yīng)幀，則處理終止；如果在超時(shí)之前收到電能表的響應(yīng)數(shù)據(jù)，則利用網(wǎng)絡(luò)層的洪泛抄表上行命令，將電能表響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送回集中器。
[0020]根據(jù)上述內(nèi)容，本發(fā)明自動(dòng)化抄表系統(tǒng)采用基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，在無(wú)法進(jìn)行路由抄表時(shí)，啟動(dòng)洪泛抄表作為路由路徑失效時(shí)的一種修復(fù)補(bǔ)充方式，具有以下優(yōu)點(diǎn):自適應(yīng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，全動(dòng)態(tài)路由，性能不隨環(huán)境、時(shí)變影響；安全性好、可靠性高，穩(wěn)定性好；可修復(fù)性好；系統(tǒng)自動(dòng)化程度高等，有效地解決了此類(lèi)節(jié)點(diǎn)與集中器通信不上的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)的抄表成功率，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，在很大程度上降低了工作人員到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的幾率，節(jié)省了大量的人力與物力。
【權(quán)利要求】
1.一種基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，包括以下步驟: 微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)； 開(kāi)始抄表，尋找到達(dá)目標(biāo)地址的路由路徑； 若找到目標(biāo)地址的路由路徑，開(kāi)始路由抄表；若找不到目標(biāo)地址的路由路徑，開(kāi)始洪泛抄表。
2.如權(quán)利要求1所述的基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，其特征在于:所述微功率無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)包括以下步驟: TDMA組網(wǎng)預(yù)處理； 啟動(dòng)組網(wǎng)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)幀； 啟動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)收集處理系統(tǒng)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)收集階段； 網(wǎng)絡(luò)地址沖突檢測(cè)； 網(wǎng)路地址沖突處理； 終端模塊參數(shù)配置 '及 節(jié)點(diǎn)信息配置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，其特征在于:所述洪泛抄表包括以下步驟: 以廣播的形式發(fā)送洪泛抄表下行命令幀給終端通信模塊； 終端通信模塊判斷收到的命令幀是否已經(jīng)處理過(guò)，若處理過(guò)則丟棄該命令幀；若未處理過(guò)則進(jìn)行目標(biāo)地址比對(duì)； 若目標(biāo)地址比對(duì)結(jié)果不符，在每級(jí)洪泛生命周期內(nèi)進(jìn)行廣播轉(zhuǎn)發(fā)處理；若目標(biāo)地址比對(duì)結(jié)果相符，將應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀發(fā)送到電表并發(fā)出洪泛終止命令； 判斷在超時(shí)之前是否收到電能表的應(yīng)答幀，若沒(méi)有則丟棄該命令幀，若有則利用網(wǎng)絡(luò)層的洪泛抄表上行命令將應(yīng)答幀上傳。
4.如權(quán)利要求1所述的基于洪泛的微功率無(wú)線組網(wǎng)方法，其特征在于:在抄表完成后還包括網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK103578251SQ201310306264
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】彭益媛, 何運(yùn)衡, 羅自學(xué) 申請(qǐng)人:深圳市航天泰瑞捷電子有限公司