CN113938972B - 一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，包括如下步骤：融合集中器和配变终端形成融合型终端，数据同时接入营销和生产***主站；无线拨号模块App自动匹配用户参数，优先选择高速率网络拨号，并记录相关数据；建立连接后，监测记录各制式网络状态数据；基于模糊综合评价算法评判各制式网络质量，自适应切换最佳制式；网络异常时自动切换网络制式，异常解除后自动恢复；网络状态变化后，通知其它App。本发明在保证集中器和配变终端原有功能正常运行的基础上，可降低设备投资成本、提升维护效率。本发明可自适应选择高速率的网络制式进行连接，且网络故障时能够及时切换其它网络保证终端正常运行，具有很好的工程实用性。

Description

一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法
技术领域
本发明涉及配电网自动化技术领域，特别涉及一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法。
背景技术
目前，根据智能电网建设规划，已初步形成智能电网运行控制和互动服务体系。而配电台区作为营销体系和配电体系专业的数据源，双方基于各自业务需求在台区侧分别安装了集中器和配变终端，二者独立运行且部分功能相同，带来了营销与配电之间存在信息壁垒，大大增加台区管理的成本与维护工作量，性价比较低。
当前无线拨号的主要技术为指定网络制式进行拨号，或仅根据流量上下行阈值判断网络性能，进而切换网络制式。然而该方式未考虑到实际应用中的丢包率、时延、噪声等因素影响，无法结合电力业务需要从多维度设计切换机制，自适应能力较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，可自动匹配APN、用户名和密码等参数进行拨号连接，并自动切换更高速率的网络制式，从而实现自适应无线拨号。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，包括如下步骤：
步骤1：构建融合了营销业务的集中器和配电业务的配变终端的融合型终端，所述融合型终端的物理硬件采用模组化设计，实现配电台区下各设备的接入，应用软件采用容器技术及APP化设计，数据同时接入营销业务和配电业务主站；所述物理硬件通过操作***以及消息总线与应用软件信息交互；所述应用软件包括基础App和业务App，所述基础App中包括无线拨号管理模块App；
步骤2：所述无线拨号管理模块App识别当前SIM卡运营商信息和网络制式，自动匹配相应的APN、用户名和密码参数，优先使用4G或更高速率的网络制式进行拨号，建立PPP连接，若拨号失败时切换APN重新尝试拨号，并记录拨号次数、失败次数、最后一次拨号成功时间的数据；
步骤3：拨号成功后，所述无线拨号管理模块App中的AT交互模块持续监测并记录开始运行后的一段时间内的不同网络制式的网络状态数据；
步骤4：利用网络状态数据通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判，并对各网络制式下的网络质量进行排序，选择并切换至网络质量最佳的网络制式，当监测到当前网络制式出现异常时，自动切换至异常制式外的最佳网络制式，异常解除后，自动恢复；
步骤5：AT交互模块实时监控当前网络状态，当网络状态发生变化后，及时发出网络变更消息，并通过消息总线通知融合型终端中的其它App。
上述方案中，所述步骤2中的SIM卡运营商信息包括移动、联通、电信；所述网络制式包括如下7种工作制式：GSM、WCDMA、LTE、TD-SCDMA、UMTS、CDMA、HDR。
上述方案中，所述步骤3中的所述网络状态数据包括不同网络制式下的网络流量大小、通信丢包率和时延、信号强度和信噪比。
上述方案中，所述步骤4中通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判的具体方法如下：
(1)确定评价因素集：U＝{u1，u2，u3，u4}＝{网络流量大小，通信丢包率，信号强度，信噪比}；
确定评判等级集：V＝{v1，v2，v3，v4}＝{畅通，良好，拥挤，故障}；
确定评价因素权重集：分析各评价因素对网络质量的影响程度，得到各评价因素的权重集ω＝{ω1,ω2,ω3,ω4}；
(2)确定评价因素隶属度：对于评价因素集中的每个评价因素，根据经验确定其相对于每一评判等级的隶属度，得到模糊矩阵R＝{rij}(0≤i≤4,0≤j≤4)，其中，rij指评价因素ui对评判等级vj的隶属程度；
(3)计算各网络制式的网络质量的模糊综合评价指数：y＝ω·R·V，y值越大，代表相应制式的网络质量越好。
进一步的技术方案中，所述基础App负责不同业务中共享数据的管理，业务App根据数据流的走向来划分不同业务，包括负责采集与监控终端下行设备数据的采集业务类App、负责对接上行主站业务的主站业务类App以及负责通过边缘计算分析采集数据的分析业务类App。
进一步的技术方案中，所述基础App还包括数据中心App、本地通信管理App、扩展模块管理App、串口管理App、蓝牙管理App、交采计量App、遥信脉冲采样App、安全代理App和安全管理App。
通过上述技术方案，本发明提供的一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法具有如下有益效果：
本发明融合了营销业务的集中器和配变业务的配变终端，在保证原有功能正常运行的基础上可通过配置扩展模块和对应功能APP的方式，来满足终端在不同低压配电台区的应用需求，且降低了电网设备投资成本、提升了现场维护效率；自适应无线拨号方法可自动匹配APN、用户名和密码等参数进行拨号连接，并自动选择更高速率的网络制式，网络故障时能够及时切换其它网络保证终端正常运行，且网络状态发生变更时将及时发出消息通知终端中其它APP做出应对，具有很好的工程实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种电网融合型终端整体框架示意图；
图2为本发明实施例所公开的App架构图；
图3为本发明实施例所公开的无线拨号管理模块App的架构图；
图4为本发明实施例所公开的自适应无线拨号方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，如图4所示，包括如下步骤：
步骤1：构建融合了营销业务的集中器和配电业务的配变终端的融合型终端，如图1所示，融合型终端的物理硬件采用模组化设计，实现配电台区下各设备的接入，应用软件采用容器技术及APP化设计，数据同时接入营销业务和配电业务主站；物理硬件通过操作***以及消息总线与应用软件信息交互。
应用软件包括基础App和业务App，如图2所示，基础App负责不同业务中共享数据的管理，基础App包括数据中心App、本地通信管理App、无线拨号管理模块App、扩展模块管理App、串口管理App、蓝牙管理App、交采计量App、遥信脉冲采样App、安全代理App和安全管理App。
业务App根据数据流的走向来划分不同业务，包括负责采集与监控终端下行设备数据的采集业务类App、负责对接上行主站业务的主站业务类App以及负责通过边缘计算分析采集数据的分析业务类App。
采集业务类App包括配电类业务App和营销类业务App，配电类业务App包括低压智能开关采集App、无功补偿装置采集App、配电站房环境采集App等；营销类业务App包括电表采集任务管理App、回路状态监测等App。
主站业务类App包括IEC104 App、IEC101 App、MQTT-IoT App、低压集抄App、车联网云通信App等。
分析业务类App包括电能质量分析App、线损精益分析App、拓扑识别App、负荷识别App、综合故障研判App、分布式能源管理App、电动汽车有序充电App、台区可开放容量预测App等。
步骤2：无线拨号管理模块App识别当前SIM卡运营商信息和网络制式，自动匹配相应的APN、用户名和密码参数，优先使用4G或更高速率的网络制式进行拨号，建立PPP连接，若拨号失败时切换APN重新尝试拨号，并记录拨号次数、失败次数、最后一次拨号成功时间的数据。
SIM卡运营商信息包括移动、联通、电信；网络制式包括如下7种工作制式：GSM、WCDMA、LTE、TD-SCDMA、UMTS、CDMA、HDR。
如图3所示，无线拨号管理模块App通过MQTT接口消息与其他App进行交互。MQTT模块的主要功能是MQTT客户端注册，接收、处理MQTT消息。GUI模块的主要功能是桌面显示。
无线拨号管理模块App最多支持2个远程通信模块，所以存在两个拨号、AT交互模块。无线拨号管理模块App的主要功能是设置APN，执行PPPD命令，生成PPP网口。AT交互模块的主要功能是GPS数据获取、短信收发，以及监测模块是否异常。
Manager模块的主要功能是模块资源管理，负责分配拨号端口、回收不使用的资源。
拨号、AT交互模块、Manager模块通过串口操作API、设备操作API实现对设备的操作。
步骤3：拨号成功后，无线拨号管理模块App中的AT交互模块持续监测并记录开始运行后的一段时间内的不同网络制式的网络状态数据。
网络状态数据包括不同网络制式下的网络流量大小、通信丢包率和时延、信号强度和信噪比。
步骤4：利用网络状态数据通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判，并对各网络制式下的网络质量进行排序，选择并切换至网络质量最佳的网络制式，当监测到当前网络制式出现异常时，自动切换至异常制式外的最佳网络制式，异常解除后，自动恢复。
通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判的具体方法如下：
(1)确定评价因素集：U＝{u1，u2，u3，u4}＝{网络流量大小，通信丢包率，信号强度，信噪比}；
确定评判等级集：V＝{v1，v2，v3，v4}＝{畅通，良好，拥挤，故障}；
确定评价因素权重集：分析各评价因素对网络质量的影响程度，得到各评价因素的权重集ω＝{ω1,ω2,ω3,ω4}；
(2)确定评价因素隶属度：对于评价因素集中的每个评价因素，根据经验确定其相对于每一评判等级的隶属度，得到模糊矩阵R＝{rij}(0≤i≤4,0≤j≤4)，其中，rij指评价因素ui对评判等级vj的隶属程度；
(3)计算各网络制式的网络质量的模糊综合评价指数：y＝ω·R·V，y值越大，代表相应制式的网络质量越好。
步骤5：AT交互模块实时监控当前网络状态，当网络状态发生变化后，及时发出网络变更消息，并通过消息总线通知融合型终端中的其它App。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：构建融合了营销业务的集中器和配电业务的配变终端的融合型终端，所述融合型终端的物理硬件采用模组化设计，实现配电台区下各设备的接入，应用软件采用容器技术及App化设计，数据同时接入营销业务和配电业务主站；所述物理硬件通过操作***以及消息总线与应用软件信息交互；所述应用软件包括基础App和业务App，所述基础App中包括无线拨号管理模块App；
步骤2：所述无线拨号管理模块App识别当前SIM卡运营商信息和网络制式，自动匹配相应的APN、用户名和密码参数，优先使用4G或更高速率的网络制式进行拨号，建立PPP连接，若拨号失败时切换APN重新尝试拨号，并记录拨号次数、失败次数、最后一次拨号成功时间的数据；
步骤3：拨号成功后，所述无线拨号管理模块App中的AT交互模块持续监测并记录开始运行后的一段时间内的不同网络制式的网络状态数据；
步骤4：利用网络状态数据通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判，并对各网络制式下的网络质量进行排序，选择并切换至网络质量最佳的网络制式，当监测到当前网络制式出现异常时，自动切换至异常制式外的最佳网络制式，异常解除后，自动恢复；
所述步骤4中通过模糊综合评价算法对不同网络制式对应的网络质量进行综合评判的具体方法如下：
(1)确定评价因素集：U＝{u1，u2，u3，u4}＝{网络流量大小，通信丢包率，信号强度，信噪比}；
确定评判等级集：V＝{v1，v2，v3，v4}＝{畅通，良好，拥挤，故障}；
确定评价因素权重集：分析各评价因素对网络质量的影响程度，得到各评价因素的权重集ω＝{ω1,ω2,ω3,ω4}；
(2)确定评价因素隶属度：对于评价因素集中的每个评价因素，根据经验确定其相对于每一评判等级的隶属度，得到模糊矩阵R＝{rij}(0≤i≤4,0≤j≤4)，其中，rij指评价因素ui对评判等级vj的隶属程度；
(3)计算各网络制式的网络质量的模糊综合评价指数：y＝ω·R·V，y值越大，代表相应制式的网络质量越好；
步骤5：AT交互模块实时监控当前网络状态，当网络状态发生变化后，及时发出网络变更消息，并通过消息总线通知融合型终端中的其它App。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，其特征在于，所述步骤2中的SIM卡运营商信息包括移动、联通、电信；所述网络制式包括如下7种工作制式：GSM、WCDMA、LTE、TD-SCDMA、UMTS、CDMA、HDR。
3.根据权利要求1所述的一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，其特征在于，所述步骤3中的所述网络状态数据包括不同网络制式下的网络流量大小、通信丢包率和时延、信号强度和信噪比。
4.根据权利要求1所述的一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，其特征在于，所述基础App负责不同业务中共享数据的管理，业务App根据数据流的走向来划分不同业务，包括负责采集与监控终端下行设备数据的采集业务类App、负责对接上行主站业务的主站业务类App以及负责通过边缘计算分析采集数据的分析业务类App。
5.根据权利要求1或4所述的一种应用于电网融合型终端的自适应无线拨号方法，其特征在于，所述基础App还包括数据中心App、本地通信管理App、扩展模块管理App、串口管理App、蓝牙管理App、交采计量App、遥信脉冲采样App、安全代理App和安全管理App。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114928833A (zh) * 2022-05-16 2022-08-19 宁波三星医疗电气股份有限公司 网络链路登陆方法、装置、电力终端和存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102427595A (zh) * 2011-12-29 2012-04-25 北京邮电大学 用于异构融合无线网络的自适应优化切换控制方法和装置
CN105050167A (zh) * 2015-06-10 2015-11-11 广东欧珀移动通信有限公司 一种混合网络制式下的通话方法及终端
CN105262624A (zh) * 2015-10-29 2016-01-20 国网信息通信产业集团有限公司 一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构
CN107889178A (zh) * 2017-12-08 2018-04-06 囯网河北省电力有限公司电力科学研究院 采集终端网络制式切换方法及终端设备
CN112888018A (zh) * 2021-01-22 2021-06-01 Oppo广东移动通信有限公司 一种注网方法及终端设备
CN113327411A (zh) * 2021-05-19 2021-08-31 云南电网有限责任公司楚雄供电局 一种计量自动化终端通信参数自适应***

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104717610B (zh) * 2015-03-04 2018-05-08 惠州Tcl移动通信有限公司 一种基于lbs的无线数据网络自动切换方法及移动终端

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102427595A (zh) * 2011-12-29 2012-04-25 北京邮电大学 用于异构融合无线网络的自适应优化切换控制方法和装置
CN105050167A (zh) * 2015-06-10 2015-11-11 广东欧珀移动通信有限公司 一种混合网络制式下的通话方法及终端
CN105262624A (zh) * 2015-10-29 2016-01-20 国网信息通信产业集团有限公司 一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构
CN107889178A (zh) * 2017-12-08 2018-04-06 囯网河北省电力有限公司电力科学研究院 采集终端网络制式切换方法及终端设备
CN112888018A (zh) * 2021-01-22 2021-06-01 Oppo广东移动通信有限公司 一种注网方法及终端设备
CN113327411A (zh) * 2021-05-19 2021-08-31 云南电网有限责任公司楚雄供电局 一种计量自动化终端通信参数自适应***

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