CN203136178U - 一种无线自组网测试平台 - Google Patents

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王东林
卫飞
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Abstract

本实用新型公布了一种无线自组网测试平台，包括计算机、至少一个与计算机相连的主节点屏蔽箱、至少一个子节点屏蔽箱以及干扰源；所述主节点屏蔽箱和子节点屏蔽箱之间连接有衰减器；所述干扰源输入端与计算机连接，其输出端与子节点屏蔽箱连接。本测试平台在先有技术的前提下，测试结构可扩展性增强，通过直接对屏蔽箱施加干扰，可以更好的模拟现场的工作环境。整个测试平台的实用性更强，应用更广泛。

Description

一种无线自组网测试平台
技术领域
本实用新型涉及一种无线自组网测试平台。
背景技术
目前，国家无线电网信息采集网络，一般采用无线自组织网络来实现低压电力用户用电信息汇聚、传输以及交互等通信网络功能。无线自组织网络包括两种通信设备，一种是安装在集中器上的全功能中心设备模块（主节点），另一种是安装在电表和采集器上的简化功能子站设备模块（子节点）。主节点模块和子节点模块之间可以相互通信，子节点模块之间可以转发数据。
深圳友讯达科技发展有限公司已开发出一套近似的测试***，其结构示意图1：
图中，该***由主机21、集中器屏蔽箱22、可变衰减器23、采集器屏蔽箱25、汇接网络模块24和射频电缆27组成。集中器屏蔽箱22与采集器屏蔽箱25之间通过射频电缆27通路进行通信，主机21依次通过串口26和集中器发起集中器与采集器的无线组网命令和抄表命令，并接收组网结果和抄表结果，进行相关性能测试，在此过程中通过调节可变衰减器的衰减幅度控制射频信号的传输距离，以调节集中器以及采集器组建的多级无线网络的层次和路由，从而来验证无线网络的智能化。
上述结构在一定程度上可以验证所组成的无线网络的智能化，但是结构可扩展性不足，无法尽量模拟现场的实际情况，无法对现有组网算法进行更彻底的分析和验证。无线电网信息采集网络，一般用于电力用户用电信息采集、传输，安装所处的环境很复杂，存在各种干扰，且无线传输容易受到各种影响，比如障碍物就会影响无线信号的传输。而且现场的组网结构可能会比较复杂，有可能会存在两个一级子节点只能与主节点进行通信，两个节点在物理上是不能直接通信的等各种复杂的网络拓扑结构。对于上述结构，由于其结构比较单一，同时干扰信号无法加到屏蔽箱里面，导致其无法更好的模拟现场环境，对无线网络的智能化验证存在缺陷，无法对现有组网算法提供更实质的帮助。如果其中某个屏蔽箱的节点出了问题，无法实时的跟踪，只能通过一层层的分析得出问题的所在，实用性不足。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种无线自组网测试平台。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种无线自组网测试平台，包括计算机、至少一个与计算机相连的主节点屏蔽箱、至少一个子节点屏蔽箱以及干扰源；所述主节点屏蔽箱和子节点屏蔽箱之间连接有衰减器；所述干扰源输入端与计算机连接，其输出端与子节点屏蔽箱连接。
优选的，所述干扰源、衰减器和子节点屏蔽箱之间通过设有的三通连接器连接。
优选的，所述计算机通过设有的监控***对所述主节点屏蔽箱和子节点屏蔽箱进行数据监控。
优选的，所述主节点屏蔽箱与所述子节点屏蔽箱之间通过射频电缆通信连接。
优选的，所述子节点屏蔽箱上预留有SMA接口。
本实用新型的有益效果：本测试平台在先有技术的前提下，测试结构可扩展性增强，通过直接对屏蔽箱施加干扰，可以更好的模拟现场的工作环境，同时主节点屏蔽箱既包括主节点模块，还包括集中器，子节点屏蔽箱既包括子节点模块，也包括电表和采集器，验证方式存在多样性。而且，通过监控***还可以随时查看屏蔽箱里面节点的通信数据，便于对测试结果进行分析。整个测试平台还能兼容测试2.4G频段的信号，例如zigbee。所以，综上，整个测试平台的实用性更强，应用更广泛。
附图说明
图 1 传统的测试平台结构示意图；
图 2 本实用新型的结构示意图；
图 3 本实用新型扩展后的结构示意图。
具体实施方式
图2所示，本实用新型提出一种更能模拟现场环境，更方便的无线信息采集网络性能测试平台，包括计算机1、至少一个与计算机1相连的主节点屏蔽箱2和至少一个子节点屏蔽箱4（根据需要子节点屏蔽箱个数为7个）以及干扰源8；所述主节点屏蔽箱2和子节点屏蔽箱4之间连接有衰减器6；所述干扰源8输入端与计算机1连接，其输出端与子节点屏蔽箱连接。上述测试平台通过相应的232连接线和若干射频电缆通信连接。其中，主节点屏蔽箱2和子节点屏蔽箱4之间通过射频电缆通道进行通信，通过调节衰减器6的衰减量，控制射频电缆通道对信号的传输距离，调节所形成网络的路径和层次。
  该***中，可通过三通连接器7将衰减器6与子节点屏蔽箱4、干扰源8连接起来，这样通过这个三通连接器7可以对屏蔽箱施加干扰信号，增加屏蔽箱里面环境的复杂性，尽可能的模拟现场环境。计算机1通过主节点发起主节点与子节点的无线组网命令，子节点收到之后开始申请入网，进行组网性能测试。
计算机1向组网后的主节点与子节点无线网络发起抄表、电量下发命令，查看抄表和电量下发的成功率，验证组网后的路径情况。
计算机1通过主节点发起对某个子节点的路由维护命令，查看最终的维护效果，验证路由算法的可行性。
计算机1通过控制监控***，可以随时查看任意一个屏蔽箱的监控数据，便于对组网、抄表、维护的各个环节进行分析，出现问题，能够及时准确的找到问题之所在。
 在组网、抄表、维护的过程中，通过调节衰减器6的衰减量调节无线网络的路由关系，同时也可以选择性的对某个屏蔽箱施加干扰信号，验证无线网络的智能化。
 网络性能测试包括单网性能测试和多网（两个）性能测试，单网时由一个主节点屏蔽箱和多个子节点屏蔽箱组成，建立一个无线网络，多网时由两个主节点屏蔽箱和多个子节点屏蔽箱组成，建立两个无线网络，这样模拟现场的临近的两个台区，测试这时各种网络性能。
测试平台的结构可扩展性强。如图3所示，包括：计算机1、与计算机1相连的主节点屏蔽箱2、子节点屏蔽箱4（每一边子节点屏蔽箱个数根据需要确定）、衰减器6、三通连接器7、干扰源8、监控***9、以及相应的232线和射频电缆。其中子节点屏蔽箱4之间物理上是不能通信的，但都能与主节点屏蔽箱2直接通信。这种情况在现实中是存在的，视具体安装环境而定。同时每个子节点屏蔽箱上都预留有SMA接口，可通过射频电缆连接起来，实现网络结构的复杂性。
本发明的测试平台测试内容包括：组网性能测试、路由维护测试、抄表测试、抗干扰性测试、退网测试。其中，组网性能测试主要包括：组网时间测试、组网成功率、组网路径合理性分析等。路由维护测试主要包括维护时间测试、维护成功率等。抄表测试主要包括抄表和电量下发时间测试、抄表和电量下发成功率测试。抗干扰性测试包括***内同频干扰测试、***内邻频干扰测试、多网络测试。退网测试主要包括单节点退网测试、集体退网测试、退网时间测试、退网成功率测试等。
 当组网性能测试时，测试的设备包括计算机、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱（可根据需要选择七个子节点屏蔽箱）、衰减器、三通连接器、监控***、若干232连接线和射频电缆。测试步骤为：根据预设的路径设置好衰减器的衰减量，计算机通过串口对主节点模块或者集中器发送无线组网命令，监控屏蔽箱里节点的通信数据，测试100个子节点组网所用的时间以及最终的组网成功率，查看最终的组网路径是否与预设的路径相符，以此来验证组网算法的智能性。
 当路由维护测试时，测试的设备包括计算机、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱（可根据需要选择七个子节点屏蔽箱）、衰减器、三通连接器、监控***、若干232连接线和射频电缆。测试步骤为：根据组好的七级网络，将中间某个屏蔽箱断电或者将相隔的两个屏蔽箱用射频电缆连接起来，计算机通过串口对主节点模块或者集中器发送对某些特定节点的路由维护命令，监控屏蔽箱里节点通信数据，查看最终维护所用的时间已经维护的成功率，以及维护回来的路径的合理性，以此来验证维护算法的高效性。
 当抄表测试时，测试的设备包括计算机、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱（可根据需要选择七个子节点屏蔽箱）、衰减器、三通连接器、监控***、若干232连接线和射频电缆。测试步骤为根据组好的七级网络，计算机控制主节点模块或者集中器发送电量下发命令和抄表命令，连续测试100次，查看最终的平均抄表时间、抄表成功率。
当抗干扰性测试时，测试的设备包括计算机、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱（可根据需要选择七个子节点屏蔽箱）、衰减器、三通连接器、干扰源、监控***、若干232连接线和射频电缆。测试步骤为：首先一个主节点屏蔽箱与若干子节点屏蔽箱组成网络，然后对指定节点抄表，计算机控制干扰源，干扰工作频道组的某个频点，测试抄表是否正常。控制干扰源，干扰工作频道组临近的某个频点，再测试抄表是否正常。关闭干扰源，控制主节点屏蔽箱进行组网、抄表命令，查看这时主节点屏蔽箱组成网络的抄表情况。
 当退网测试时，测试的设备包括计算机、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱（可根据需要选择七个子节点屏蔽箱）、衰减器、三通连接器、监控***、若干232连接线和射频电缆。测试的步骤为：对已经组好的网络，计算机控制主节点模块或者集中器发送对某些节点的单独退网命令，反复多次，测试单独退网的退网时间及成功率。对已经组好的网络，计算机控制主节点模块或者集中器发送全体退网命令，测试100个节点退网所用时间以及退网成功率，反复测试多次。
根据需要变换测试***的结构，测试不同结构时的情况，方法类似。可以通过监控数据对测试的结果进行分析，从而更好的优化算法。
上述测试***可在相对纯净的电磁屏蔽环境下，通过设置衰减器的衰减量来调整网络层次，控制主节点模块或者集中器发起组网命令、维护命令、抄表命令、退网命令等，对无线网络的网络功能和性能进行分析验证，也可对现有算法进行优化改进，在上述过程中，也可通过调节衰减器的衰减量来调整网络的层次和路由路径，对屏蔽箱施加干扰或者组成多个网络，进一步来验证***以及算法的可靠性和实用性。通过监控***可监控屏蔽箱的通信数据，进而方便对测试结果的分析，对***和算法的改进。同时，该测试***的可扩展性强，更根据需要变换为不同的结构，尽可能的模拟现场的工作环境，使***实用性更强。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种无线自组网测试平台，其特征在于，包括计算机、至少一个与计算机相连的主节点屏蔽箱、至少一个子节点屏蔽箱以及干扰源；所述主节点屏蔽箱和子节点屏蔽箱之间连接有衰减器；所述干扰源输入端与计算机连接，其输出端与子节点屏蔽箱连接。
2.如权利要求1所述的一种无线自组网测试平台，其特征在于，所述干扰源、衰减器和子节点屏蔽箱之间通过设有的三通连接器连接。
3.如权利要求1所述的一种无线自组网测试平台，其特征在于，所述计算机通过设有的监控***对所述主节点屏蔽箱和子节点屏蔽箱进行数据监控。
4.如权利要求1所述的一种无线自组网测试平台，其特征在于，所述主节点屏蔽箱与所述子节点屏蔽箱之间通过射频电缆通信连接。
5.如权利要求1所述的一种无线自组网测试平台，其特征在于，所述子节点屏蔽箱上预留有SMA接口。
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