[发明专利]一种快速入网机制的LoRaWAN电能表及入网方法

说明书

一种快速入网机制的LoRaWAN电能表及入网方法，涉及电力设备技术领域，包括单片机、电流采样模块、电压采样模块、存储器、电源模块以及LoRaWAN通讯模块；电能表的单片机采集通讯地址的后三位，计算延时供电入网的周期时间；单片机对其计算的周期时间进行自减运算，直至结果等于零时，单片机对LoRaWAN通讯模块供电入网；多个电能表时，各电能表的周期时间相互错开；当多个电能表的上电时间达到所有电能表的最大周期时间时，如果某个电能表的LoRaWAN通讯模块没有入网，该电能表自身的LoRaWAN通讯模块断开供电，重新上电入网。本发明在多个LoRaWAN电能表入网时，能够分时分组，防止冲突，保证多个LoRaWAN电能表快速高效入网。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体为一种快速入网机制的LoRaWAN电能表及入网方法。

背景技术

近年来，随着网络技术的发展，LoRaWAN因为有着独特的优势而被广泛应用。LoRaWAN设备覆盖范围，在开放区域能与最远15公里范围的网关进行通信，在城市中可以与长达5公里的网关进行通信，覆盖范围还能够延伸到室内，甚至到达地下室；同时LoRaWAN还具有低功耗，低成本以及网络通讯良好等优点。

电能表作为LoRaWAN技术应用的具体场景之一，除了完成基本的计量工作外，最主要的是将电能表的数据进行快捷高效的传输，尤其是偏远地区、空间比较狭小以及布点分散的地方。

但是由于一个台区的电能表台数往往成百上千台，并且使用时同时上电，这就给LoRaWAN电能表入网造成了竞争拥堵现象，LoRaWAN电能表在短时间内入网变得很困难，甚至根本入不了网而无法正常通讯。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种快速入网机制的LoRaWAN电能表及入网方法，在多个LoRaWAN电能表入网时，能够分时分组，防止冲突，保证多个LoRaWAN电能表快速高效入网。

为达到以上目的，采用一种快速入网机制的LoRaWAN电能表，包括单片机，与所述单片机相连的电流采样模块、电压采样模块、存储器以及电源模块；所述电流采样模块和电压采样模块分别用于采样电流信号和电压信号，并经过单片机传输至所述存储器，其特征在于：所述电能表还包含有LoRaWAN通讯模块，所述单片机读取电能表通讯地址的后三位，并根据通讯地址的后三位计算LoRaWAN通讯模块延时供电入网的周期时间；所述单片机对其计算的周期时间进行自减运算，直至结果等于零时，所述单片机对LoRaWAN通讯模块供电入网；多个电能表时，各电能表的周期时间相互错开；当多个电能表的入网时间达到所有电能表的最大周期时间时，如果某个电能表的LoRaWAN通讯模块没有入网，断开对LoRaWAN通讯模块的供电，重新计算该电能表的周期时间，再进行自减运算后供电入网。

优选的，所述电能表包含两个LED指示灯，其中一个在电能表有负载输出时闪烁，另一个在LoRaWAN通讯模块成功入网后点亮。

优选的，所述电能表还包含继电器和跳闸指示灯；所述继电器处于常闭状态，当电能表过载时，继电器断开，跳闸指示灯常亮。

优选的，所述电流采样模块和电压采样模块将采样到的电流信号和电压信号分别经过数字处理后，转换为脉冲频率信号，并发送给单片机；单片机根据脉冲频率信号进行电量叠加计算并存储在存储器中。

优选的，所述电能表的电源模块、电压采样模块、电流采样模块、单片机、存储器、LoRaWAN通讯模块以及三个指示灯均集成在一块PCB电路板上。

一种基于权利要求1的LoRaWAN电能表快速入网方法，步骤如下：

多个电能表同时上电，每个电能表的单片机均读取其所在电能表的后三位通讯地址；其中，个位A₀、十位A₁和百位A₂；