[发明专利]一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统及方法，系统由多层无线自组网网络构成，每层网络均由一个ROOT通信节点和多个NODE通信节点构成，上一层的NODE通信节点作为树状拓扑下一层的ROOT通信节点；利用主动注册的增码报文技术，逐层汇集拓扑信息并上送，最终将全台区拓扑信息汇集到台区ROOT通信节点，在台区ROOT通信节点处生成全台区拓扑网络。本发明能有效解决传统依靠人工进行台区拓扑识别的效率低下的问题，能够快速响应台区内设备新增、移动而产生的拓扑变化，从而提升电力运检部门对台区内故障的定位和排除效率。

技术领域

本发明涉及一种基于无线自组网网络的用于台区拓扑识别的系统和方法,属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

随着我国经济的稳步发展，电力企业用户及居民用户数量也不断增长，用户节点移动也时有发生，导致台区供电网络拓扑不断发生变化。快速获取台区网络拓扑，有助于供电企业及时定位停电故障、安排检修恢复供电并及时发现系统潜在问题。

传统依赖配电网设计初期文档资料及后期人工逐步统计的方式费时费力，且无法及时响应拓扑的变化，已经不能满足用户对用电高可靠性及电力企业对运维检修工作快捷响应的需求。

现场总线或者以太网技术虽然也可以有效实现台区拓扑识别，但由于我国配网范围非常广，无论铺设现场总线还是以太网，成本将非常高。

GPS定位技术虽然为实现台区拓扑识别提供了另一种可能性，但对用户符合较密集的场合，如：城中村、布局密集的工业园区，仍然存在误识别的风险，“背靠背”电表箱更是无法区分。

HPLC宽带电力线载波技术随已在台区抄表业务中开始推广应用，但受串扰、衰减、隔离等因素影响，目前仍然主要采用星型单跳网络，不适于多层树形的台区拓扑结构识别。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：需要一种实现简单、响应拓扑变化快捷的拓扑识别系统和方法，无需人工过多干预即可动态获取台区整体网络拓扑。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，包括多层无线自组网网络中的各通信节点，所述通信节点包括全网根节点、子网根节点、叶节点三种；

每个无线自组网网络包括一个ROOT通信节点和多个NODE通信节点，任意一个NODE通信节点均只能与ROOT通信节点通信，NODE通信节点之间无法相互通信；

每个无线自组网网络均具有唯一的网络编码，所述网络编码写入网络中的ROOT通信节点和NODE通信节点中，作为网络参数，用于通信过程中区分不同的子网，使相同网络编码的ROOT通信节点和NODE通信节点可以通信，不同网络编码的ROOT通信节点与NODE通信节点无法通信，即在同一片区域内，同时运行多个无线自组网网络而不产生相互冲突。

前述的一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，同一个无线自组网网络内部，任意一个NODE通信节点均可以作为中继节点，为距离ROOT通信节点更远的NODE通信节点提供中继，网络最大支持31次中继（32跳），因此即使采用FSK调制方式的中心频率433MHz的微功率无线网络作为物理层，也可以覆盖3-5公里范围，满足台区内拓扑识别对覆盖范围的需求。

前述的一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，所述多层无线自组网网络按以下方式构建：

（1）只有一个顶层网络，即全网根节点，具有一个ROOT通信节点，用于汇集整个台区内节点的拓扑信息，形成拓扑图数据；

（2）顶层网络各NODE通信节点如果存在下层子网节点与之相连，则同时作为下层子网的ROOT通信节点，即子网根节点；

没有下层子网节点与之连接的NODE通信节点，即叶节点（本层网络中继节点如果没有下层通信节点与之相连，则仍为叶节点）；