[发明专利]电能表管理系统的无线组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能表管理系统的无线组网方法。

背景技术

目前电能表管理系统中，使用的通信方式主要有电力线载波通信、GPRS通信、485总线通信等。电力线载波通信实时性较差，通信速率低；GPRS通信使用了公网的通信技术，虽实时性、通信效果好，但是费用高，不便于大规模使用；485总线通信虽通信速度快，但是布线繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠性高的电能表管理系统的无线组网方法。

本发明提供的这种电能表管理系统的无线组网方法，该方法包括如下步骤： 

步骤一，主节点上电，选择信道；主节点是指安装在集中器上的无线通信模块；

步骤二，从节点上电，选择信道；从节点是指安装在电能表或采集器上的无线通信模块；从节点具备根据路径进行转发的功能；

从节点驻留在某一信道发起发现过程；

从节点发现过程，从节点主动向周边发送发现请求帧，周边所有已被主节点发现的其他从节点响应或主节点响应；该从节点按照信号强度由强至弱对所有予以反馈响应的节点排序，从中选择信号强度最强的节点，通过该所选信号强度最强的节点向主节点发送申请入网命令帧，等待被主节点发现；

步骤三，主节点收到所述从节点的申请入网命令帧后，通过所述信号强度最强的节点向该从节点转发入网申请确认帧；该从节点收到该入网申请确认帧，该从节点入网成功，该从节点将之前转发申请入网命令帧的所述信号强度最强的节点作为其父节点；该从节点停留在该信道；主节点由此记录该从节点的信息；

若所述从节点通过所述信号强度最强的节点没有收到正确的入网申请确认帧，则选择排序表中当前所选节点的下一个节点，跳转至步骤二，通过这一新选择的节点重新向主节点发送申请入网命令帧；直至所述从节点能通过所选择的节点收到主节点的入网申请确认帧；

若该从节点所选信道没有收到正确的入网申请确认帧，则跳频至下一信道，重新发起从节点发现过程；

步骤四，重复步骤二至步骤三，直至集中器所管辖的各个电能表所在的从节点均入网成功。

所述从节点入网后还包括父节点维护过程步骤，从节点通过监听周边其他节点与其通信的信号强度，若当前父节点的信号强度低于门限值，则重新选择信号强度最高的节点并通过所选节点发起到主节点的探测帧，若收到主节点的探测确认帧，且所选节点不以该从节点为其父节点与主节点通信，则切换父节点；主节点由此记录从节点的信息。所述从节点的信息包括路径信息。所述周边其他节点包括主节点和从节点。

相对于现有技术方案，本发明有如下优势：

1. 任意从节点可以自由加入网络，且各从节点申请入网时携带路径，方便主节点的访问；

2. 对主节点和从节点的进行了跳频处理，增强系统抗干扰能力，提高信道利用效率；

3. 增加父节点维护流程，让本发明组件的通信网络称为可以自维护、自管理的通信网络；实现了路径的自动优化，提高了主节点抄读从节点数据的成功率；降低人为干预的程序，降低维护运营成本。

本发明弥补了现有其他通信方式的不足，拥有良好的实时性，且通信速率高、低功耗，简化了安装，具有自组网、自管理、自维护的强大功能，大幅提高了网络的可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

如图1所示，电能表管理系统包括主站系统、若干集中器、若干无线电能表、若干无线采集器以及若干485电能表。

若干485电能表通过485总线将其数据信息等传至无线采集器，无线采集器通过无线通信方式将获得的所有485电能表信息传至集中器。无线电能表通过无线通信方式将自身的数据信息等传至集中器。集中器将采集的所有信息通过GPRS网络或者以太网或者光纤传输至主站系统。

主站系统将控制命令通过GPRS网络或者以太网或者光纤传输至集中器。集中器将主站传来的控制命令通过无线通信方式分别传至无线电能表和无线采集器。无线采集器再通过485总线将这些命令信号传至485电能表。

由此实现主站对各表计以及各终端的监控与管理。

针对如图1所示的电能表管理系统，本发明的主节点是指安装在集中器上的无线通信模块；从节点是指安装在电能表或采集器上的无线通信模块。

本发明包括主节点访问从节点方式和从节点数据返回主节点方式。