[发明专利]一种基于无线自组网和LoRa的终端物联接入系统

说明书

本发明公开了一种基于无线自组网和LoRa的终端物联接入系统，在每组三相监测终端安装点的就近位置增设数据汇聚设备，监测终端和数据汇聚设备形成无线微网汇聚单元，通过无线通信完成短距通信；数据汇聚设备之间采用无线LoRa超远距通信网络进行通信，选取一个数据汇聚设备作为物联接入节点，汇聚无线LoRa网络中所有数据汇聚设备的数据，并传输至物联代理或信息中心。本发明将多个监测终端纳入一个无线微网汇聚单元，通过增设一个配置LoRa模块的数据汇聚设备，大幅减少了系统中LoRa模块的配置数量，节约了网络建设及运维成本，降低了系统功耗；本发明组网方式灵活多变，可实现依据电网多应用场景的网络系统灵活快速部署。

技术领域

本发明涉及一种基于无线自组网和LoRa的终端物联接入系统，属于智能电网及电力物联网技术领域。

背景技术

据不完全统计，目前电力系统内服务于电网生产业务的物联网终端数量多达十几亿，这其中只有五亿左右的终端连接入网，大部分终端仍处于脱网运行的状态，造成了资源的大量浪费。为了将更多类型、数量的终端纳入到泛在物联网中来，在终端层面引入物联代理，屏蔽底层网络差异性，实现安全、可信、全面接入，依此打造万物互联的能源互联网生态圈。

输电线分布式监测终端，数量庞大，能够实时掌握输电线路状态、及时发现输电线路安全隐患、引导运维人员准确定位和迅速排除故障，是泛在物联网感知层的重要组成部分，对保障电网安全运行具有重要意义。目前国内输电线分布式监测终端多采用GPRS、CDMA、4G等无线公网进行通信。随着电力物联网的推广应用，出现了基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）技术的电力终端。这些通信方式依赖于运营商建设的网络，一方面租用无线公网的成本较高，另一方面网络质量取决于运营商，且存在潜在的数据信息安全问题。

同时出现了LoRa技术在电力输电线监控系统中的应用，其具有低功耗、远距离的特点，更值得引起重视的是LoRa网络由企业自主建设和运营，有利于自主把控网络质量，针对自身业务发展快速优化网络，且将所有运营数据掌握在自己手中。

现有的基于LoRa的输电线设备在线监测技术存在下列缺点：

（1）每一台监测终端都通过LoRa模块与LoRa网关相连的方式接入，成本较高；

（2）网络架构较为单一，难以实现网络系统的灵活部署；

（3）缺乏数据信息安全方面的考虑；

（4）没有物联接入方法方面的考虑。

发明内容

本发明设计一种基于无线自组网和LoRa的终端物联接入系统，通过在监测终端增设一个配置LoRa模块的数据汇聚设备，大幅减少了系统中LoRa模块的配置数量，实现数量巨大的电力监测终端的高效、灵活的物联接入。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于无线自组网和LoRa的终端物联接入系统，在三相监测终端的就近位置增设一个数据汇聚设备，所述三相监测终端和数据汇聚设备形成无线微网汇聚单元；

所述数据汇聚设备内配置470MHz模块，用于采集三相监测终端数据；

所述数据汇聚设备内配置LoRa模块，用于接入无线LoRa网络；

所述数据汇聚设备内配置安全模块，用于三相监测终端和数据汇聚设备进行相互认证；

所述接入系统还包括：

物联接入节点，用于汇聚所有数据汇聚设备的采集数据，并发送至物联代理或信息中心；所述物联接入节点为一个或者多个数据汇聚设备。

进一步的，所述470MHz模块采用星形网组网模式。