发明内容
本发明的主要目的为提供一种CFDA中采集器自组网的方法及采集器,提升了组网效率及可靠性。
本发明提出一种CFDA中采集器自组网的方法,包括步骤:
采集器上电后,进行组网准备;
接收集中器指令,接受场强收集;所述指令包括组网信标以及场强收集指令;
接收集中器的配置表,建立路由。
优选地,所述采集器上电后,进行组网准备的步骤具体包括:
采集器读取电表地址,在读取成功时,将电表的长地址替换为短地址。
优选地,所述接收集中器指令,接受场强收集的步骤具体包括:
接收组网信标,判断是否为指定的信道所发送;
如是指定信道所发送,则记录场强并判断是否超过转发的限定值;
如未超过转发的限定值,则转发所述组网信标。
优选地,所述接收集中器指令,接受场强收集的步骤具体包括:
接收场强收集指令,判断所述场强收集指令是否合法;
如所述场强收集指令合法,则判断是否为中继;
如是,则转发所述场强收集指令;否则,根据所述场强收集指令进行反馈。
优选地,所述接收集中器的配置表,建立路由的步骤具体包括:
接收集中器的配置表以及经集中器确认的短地址,并发送反馈信息至集中器。
本发明还提出一种采集器,包括:
准备入网模块,用于采集器上电后,进行组网准备;
场强指令接收模块,用于接收集中器指令,接受场强收集;所述指令包括组网信标以及场强收集指令;
配置接收模块,用于接收集中器的配置表,建立路由。
优选地,所述准备入网模块具体用于:
采集器读取电表地址,在读取成功时,将电表的长地址替换为短地址。
优选地,所述场强指令接收模块具体用于:
接收组网信标,判断是否为指定的信道所发送;
如是指定信道所发送,则记录场强并判断是否超过转发的限定值;
如未超过转发的限定值,则转发所述组网信标。
优选地,所述场强指令接收模块还具体用于:
接收场强收集指令,判断所述场强收集指令是否合法;
如所述场强收集指令合法,则判断是否为中继;
如是,则转发所述场强收集指令;否则,根据所述场强收集指令进行反馈。
优选地,所述配置接收模块具体用于:
接收集中器的配置表以及经集中器确认的短地址,并发送反馈信息至集中器。
优选地,所述采集器还包括:
主动入网申请模块,用于在不启用组网信标组网条件下,向集中器主动发起入网请求,主动申请入网。
本发明的CFDA中采集器自组网的方法及采集器,可提升组网效率及可靠性
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
CFDA(Cellular Fixed-wireless Digital Access)微蜂窝式固定节点无线数据接入***是一种自组织的MESH网络结构特征的无线数据接入***。
参照图1,本发明提出一种CFDA中采集器自组网的方法的一实施例。该方法可包括:
步骤S10、采集器上电后,进行组网准备;
步骤S11、接收集中器指令,接受场强收集;所述指令包括组网信标以及场强收集指令;
步骤S12、接收集中器的配置表,建立路由。
参照图2,上述CFDA中主要包括DAU(Distributing Access Unit,分布接入单元)、CAC(Cellular Access Center,蜂窝接入中心)以及网关10(GPRS网关)。在CFDA中,DAU和CAC是与用户的数据采集设备以及数据处理设备,相互连接,协调工作,共同构成完整的数据采集接入***。因此,CFDA实际上是一个通信中间件;用户的数据采集设备将采集到的数据交给DAU发送;CAC接收DAU发出的数据,再通过上述GPRS(General PacketRadioService,通用分组无线服务技术)网关交给用户数据处理设备进行后续处理。本实施例中,该数据采集设备可为采集器30,该用户数据处理设备可为电力***中的主站100。
利用CFDA自组网建立的信息采集平台,是将CFDA无线自组网作为集中器20的下行采集通道,实现集中器20和电表之间的数据的透明传输,具体的方式如下:将电表作为一个计量点,同时也是一个数据采集点,DAU安装在电表侧;DAU的安装既可以嵌入到电表中,与电表形成一体化的设计,成为CFDA无线电表,同时也可以设置于采集器30与电表的485总线相连,形成485采集器30;将CAC安装在集中器20侧,集中器20可以将CAC嵌入到集中器20中,也可以通过485或232接口与集中器20连接。构建好以上的机构之后,即可开通组网,形成CFDA的下行网络,该网络可以形成集中器20和电表之间的透明的通信通道,实现电表和集中器20之间的透明数据采集,集中器20可以通过645规约,直接读取网内任意电表的参数。本实施例中,DAU设置于采集器30,CAC设置于集中器20。安装在集中器20的CAC与安装在采集器30的DAU之间可以通信,而DAU相互之间按照指定路由协议转发通信。
上述集中器20接收主站100的读表指令后,将该读表指令发送给下一级的采集器30;接收该读表指令的采集器30通过多跳路由的方式,再进一步转发其他的采集器30;接收到该读表指令的采集器30可采集与其关联电表的电表参数,该电表参数至少包括电表所显示的用电度数等;一个采集器30可与一个或多个电表关联,采集电表参数;该采集器30在采集到电表参数后,通过其他采集器30转发或者直接反馈给集中器20;该集中器20在收集到CFDA网络中电表参数后,通过GPRS网关发送给主站100,以便主站100完成对电表进行优化调度、控制或者计费等功能。
上述CFDA自组网信息采集平台,在进行自动化抄表之前,需要先进行CFDA自组网。
设置有CAC的集中器20,可从该主站100中下载该ID映射表,并在确定所有的DAU都在线后,指示CAC建路由,组网络。
首先,上述集中器20的CAC发出建立路由信标(组网信标),由于CFDA中网络特性,该组网信标只能发送至CAC附近的第一级采集器30中DAU,本实施例中的CFDA为8级7跳(MESH)的网络结构。因此,该组网信标还需通过接收到该组网信标的DAU继续转发,才能使其被CFDA中的所有DAU接收;且该DAU转发组网信标至其他DAU后,还可收集相应DAU的场强信息;该场强信息可包括:采集器30的ID以及信号强度等;该周围的场强信息可以是该采集器30可以转发到的其他采集器30的场强信息。上述采集器30可将收集的场强信息以多跳路由的方式进行传输,反馈至集中器20。该采集器30与采集器30之间,以及采集器30与集中器20之间通过GPRS方式进行通信。
上述DAU(采集器30)还可主动向CAC(集中器20)发起入网请求。该请求入网的过程即为“游离入网”功能,其具体过程详细描述如下:
在组网完成后,可能存在漏点(即有DAU未入网)的情况;同时,在已经组网的网络使用过程中,随时都可能有新的DAU节点需要加入。上述两类DAU节点处于游离状态,需要主动申请入网。
上述游离的DAU节点在每个频道组的最后一个频道发送主动入网请求,然后进入扫描接收状态,扫描一定时间(根据时隙号取值约6~10分钟)后,如果没有收到应答,将切换频道再发入网请求,直到所有频道组发完为止。在网状态的DAU节点如果收到游离DAU节点的入网请求,会在每个频道组的第一频道进行应答。游离的DAU如果接收到其它DAU节点应答,记录应答DAU节点地址(ID)保存到场强表,记录的格式和信标场强表一致。直到所有应答时隙完毕,然后从能联系上的DAU节点中,选择一条最优路径上报CAC。CAC将记录该DAU的ID,并根据该ID判断对应的DAU是否属于其网络管辖范围;如是,则对该DAU进行场强收集和配置;否则,不予处理。如果上述游离DAU在侦听期间,接收到组网信标,则放弃入网申请,进入信标组网过程。
参照图3,上述步骤S10可具体包括:
步骤S100、采集器读取电表地址,在读取成功时,将电表的长地址替换为短地址。
在采集器30以及电表上电后,该采集器30读取电表地址;该电表地址根据行业标准设定,通常为6个字节。在读取成功后,则可将该电表地址替换为短地址,该短地址可为该电表地址6个字节中的最后2个字节。此时,采集器30的入网准备完成,可进行主频道组扫描或指定频道组扫描,进入场强收集阶段。该主频道组扫描包括对17个频道扫描,该指定频道组扫描包括对4个频道扫描。
上述步骤S11可具体包括:
步骤S111、接收组网信标,判断是否为指定的信道所发送;
步骤S112、如是指定信道所发送,则记录场强并判断是否超过转发的限定值;
步骤S113、如未超过转发的限定值,则转发所述组网信标。
当上述采集器30还未入网时,则该采集器30先进行主频道组扫描;在接收到集中器20发送的组网信标后,则可判断是否为指定的信道所发送;如是,则记录相应场强,并判断是否超过转发的限定值。该转发的限定值可根据具体情况设置,比如在CFDA为8级7跳(MESH)的网络结构中,该限定值可为7;即该网络中可设置7层采集器30,集中器20发送的指令转发7圈。进行判断时,采集器30可根据自身ID号,利用TDMA(Time Division MultipleAccess,时分多址)协议,计算时隙号以及转发圈数,然后根据计算结果进行判断。如果达到最高的转发圈数(即限定值),则不再转发该组网信标;否则可通过CSMA(Carrier SenseMultiple Access,载波侦听多路访问)协议进行载波侦听,在信道空闲时转发组网信标;如果信道忙,则可等到下一圈再进行转发。
上述步骤S11可具体包括:
步骤S114、接收场强收集指令,判断所述场强收集指令是否合法;
步骤S115、如所述场强收集指令合法,则判断是否为中继;如是,则进行步骤S116;否则,进行步骤S117;
步骤S116、转发所述场强收集指令;
步骤S117、根据所述场强收集指令进行反馈。
当上述采集器30已入网时,则该采集器30进行指定频道组扫描;在接收到集中器20发送的场强收集指令后,可判断该场强收集指令是否合法;如合法,则继续判断是否为中继;如为中继,则根据中继地址继续转发该场强收集指令;如不为中继,则判断其目的地址是否为本集中器30,如是则根据该场强收集指令进行反馈,协助集中器20进行场强收集。该反馈中可包含短地址,给集中器20确认。
上述步骤S12可具体包括:
步骤S120、接收集中器20的配置表以及经集中器20确认的短地址,并发送反馈信息至集中器20。
上述采集器30在指定频道组进行扫描,接收集中器20发送的与该采集器30相对应的配置表以及经集中器20确认的短地址,并发送反馈信息至集中器20,由此完成入网配置。该配置表包括集中器20根据收集的场强信息,针对网络中每一采集器30计算的多条(比如3条)通信路径。至此,采集器30的入网完成。通过上述方式可提升组网的效率及可靠性。
参照图4,本发明提出一种采集器的一实施例。该采集器30可包括:
准备入网模块301,用于采集器30上电后,进行组网准备;
场强指令接收模块302,用于接收集中器20指令,接受场强收集;所述指令包括组网信标以及场强收集指令;
配置接收模块303,用于接收集中器20的配置表,建立路由。
上述准备入网模块301可具体用于:采集器读取电表地址,在读取成功时,将电表的长地址替换为短地址。
在采集器30以及电表上电后,该采集器30可通过准备入网模块301读取电表地址;该电表地址根据行业标准设定,通常为6个字节。在读取成功后,则可将该电表地址替换为短地址,该短地址可为该电表地址6个字节中的最后2个字节。此时,采集器30的入网准备完成,可进行主频道组扫描或指定频道组扫描,进入场强收集阶段。该主频道组扫描包括对17个频道扫描,该指定频道组扫描包括对4个频道扫描。
上述场强指令接收模块302可具体用于:接收组网信标,判断是否为指定的信道所发送;如是指定信道所发送,则记录场强并判断是否超过转发的限定值;如未超过转发的限定值,则转发所述组网信标。
当上述采集器30还未入网时,则该采集器30通过场强指令接收模块302先进行主频道组扫描;在接收到集中器20发送的组网信标后,则可判断是否为指定的信道所发送;如是,则记录相应场强,并判断是否超过转发的限定值。该转发的限定值可根据具体情况设置,比如在CFDA为8级7跳(MESH)的网络结构中,该限定值可为7;即该网络中可设置7层采集器30,集中器20发送的指令转发7圈。进行判断时,场强指令接收模块302可根据自身ID号,利用TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)协议,计算时隙号以及转发圈数,然后根据计算结果进行判断。如果达到最高的转发圈数(即限定值),则不再转发该组网信标;否则可通过CSMA(Carrier Sense Multiple Access,载波侦听多路访问)协议进行载波侦听,在信道空闲时转发组网信标;如果信道忙,则可等到下一圈再进行转发。
上述场强指令接收模块302还可具体用于:接收场强收集指令,判断所述场强收集指令是否合法;如所述场强收集指令合法,则判断是否为中继;如是,则转发所述场强收集指令;否则,根据所述场强收集指令进行反馈。
当上述采集器30已入网时,则该采集器30通过场强指令接收模块302进行指定频道组扫描;在接收到集中器20发送的场强收集指令后,可判断该场强收集指令是否合法;如合法,则继续判断是否为中继;如为中继,则根据中继地址继续转发该场强收集指令;如不为中继,则判断其目的地址是否为本集中器30,如是则根据该场强收集指令进行反馈,协助集中器20进行场强收集。该反馈中可包含短地址,给集中器20确认。
上述配置接收模块303可具体用于:接收集中器的配置表以及经集中器确认的短地址,并发送反馈信息至集中器。
上述采集器30可通过配置接收模块303在指定频道组进行扫描,接收集中器20发送的与该采集器30相对应的配置表以及经集中器20确认的短地址,并发送反馈信息至集中器20,由此完成入网配置。该配置表包括集中器20根据收集的场强信息,针对网络中每一采集器30计算的多条(比如3条)通信路径。至此,采集器30的入网完成。通过上述方式可提升组网的效率及可靠性。
参照图5,上述采集器30还包括:主动入网申请模块304,用于在不启用组网信标组网条件下,向集中器20主动发起入网请求,主动申请入网。该主动入网申请模块304可在采集器30(DAU)处于游离状态时,主动向集中器20申请入网。如此,可使得采集器30(DAU)的入网更具便利性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。