[发明专利]基于配电网微功率无线设备的自组网方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于配电网微功率无线设备的自组网方法及系统。

背景技术

目前传统的实现方案中，一般由故障指示器、采集终端和系统主站构成。故障指示器与采集终端采用短距离无线点对点的通信方案，故障指示器之间不能互相通讯而只能上报给附近的采集终端，故障指示器采集到线路故障数据后传输给附近的采集终端。由于无线通讯距离限制，采集终端需要安装在故障指示器附近，这决定采集终端一般使用太阳能作为供电方式，并且一个采集终端只能采集附近的A、B、C三相线路上的3个故障指示器。采集终端接收到故障数据后通过GPRS发送给安装在电力机房的主站，主站解析故障数据得到应用数据提供给电力用户使用。电力用户设置故障指示器参数时，通过GPRS发送给采集终端，采集终端通过无线方式下发给附近对应的故障指示器。

这种方案的通讯组网链路需要人为将指示器和终端通讯链路数据预先设置并保存，运行期间将严格按照预先设置的通讯链路方式传输数据。如果线路中有设备需要更换则必须重新设置通讯组网链路数据。

传统的实现方案存在一些不足：

1、故障指示器只能与附近采集终端通讯，故障指示器互相之间不能通信和传递数据，需要大量采集终端设备收发故障指示器数据，增加GPRS通信费用和设备成本，整个系统性价比降低。而采集终端与故障指示器之间采用短距离无线方式，虽无需通讯费用但是具有通信距离短、受障碍物影响等缺陷。

2、需要人为预先设置组网链路数据，且组网链路无备用方案，运行期间严格按照组网链路通讯，遇到通讯阻塞将导致数据丢失，不能根据实际情况优化组网链路。

3、查找故障所在的分支和故障位置非常困难，延长了故障处理恢复时间，对线路和设备运行的安全性与可靠性极为不利。

4、需要预先设定通讯链路，当有设备增减或更换的时候也需要重新设定通讯链路，如果增加的故障指示器位置附近没有采集终端还需要另外安装采集终端。运维期间设备更换操作复杂，需要人为重新配置组网链路，增加维护工作量。

发明内容

本发明的目的是提供一种组网灵活、可靠高效且性价比高的基于配电网微功率无线设备的自组网方法及系统。

本发明提供的这种基于配电网微功率无线设备的自组网方法，微功率无线设备包括带微功率无线通讯功能的故障指示器、带微功率无线通讯功能和GPRS通讯功能的采集终端，该方法包括如下步骤：

步骤一，在无任何运行数据的初始情况下，主站通过设备档案中的故障指示器和采集终端的GPS坐标计算出彼此之间的理论距离，将该理论距离加上由对应设备档案数据计算出的修正值得到实际距离，将满足通讯距离条件的通讯路径下发给微功率无线设备进行组网；

步骤二，采集终端和故障指示器通过微功率无线方式与自身收到的所述通讯路径上的设备通信，建立通信链路；通信链路是以采集终端为中心、向外以通讯距离为半径的辐射方式建立；

采集终端以自身为中心、以所述通讯距离为半径划分有效通讯范围，在该范围内与微功率无线设备通信；采集终端按照相对自身距离由近及远的顺序，依次保存能够建立微功率无线通信的下级通讯设备地址列表；

分别以所述采集终端的下级通讯设备列表中的故障指示器为中心、以所述通讯距离为半径划分多个有效通讯范围，分别在自身的有效通讯范围内与微功率无线设备通信；采集终端的下级通讯设备列表中的故障指示器按照相对自身距离由近及远的顺序，依次将已经存在通信链路的设备保存到上级通讯设备地址列表，并依次将还不存在通信链路的设备保存到下级通讯设备地址列表；

以此类推，再分别以所述故障指示器的下级通讯设备列表中的故障指示器为中心、以所述通讯距离为半径划分多个有效通讯范围，按照同样的方法，依次保存上级通讯设备地址列表和下级通讯设备地址列表；直到组网链路中的所有设备不存在未建立通信链路的下级通讯设备，组网完成。

所述上级通讯设备地址列表和下级通讯设备地址列表是按照通讯情况优劣来排列，通讯情况最优的排在首位。

所述故障指示器在与其通讯设备列表中最优通讯故障指示器连接不成功时，将按照所述通讯设备地址列表依次与列表中其余故障指示器建立通讯并自动更新通讯列表顺序直到成功建立连接，并将更新的所述通讯设备地址列表通过所述采集终端主动上报给主站。

所述采集终端定时主动与所述故障指示器通讯，检查其管辖的各故障指示器是否正常工作，并将结果上报给主站；并将这样一个检查周期定义为故障指示器心跳周期。

所述采集终端定时主动与主站通讯，告知主站当前终端工作正常；并将这样一个通讯周期定义为终端心跳周期。