一種電力線載波集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬自動確認(rèn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力線載波通信系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種電力線載波集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬自動確認(rèn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為智能電網(wǎng)通信技術(shù)的一個重要分支，電力線載波通信(PLC)技術(shù)利用現(xiàn)有廣泛分布的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，具有覆蓋范圍廣、無需重新布線、投資少、建設(shè)速度快等優(yōu)勢，因此，電力線載波通信有著良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著國家智能電網(wǎng)的逐步建立，電力線載波通信技術(shù)在電能及各種能源計量領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]雖然電力線載波通信技術(shù)有著上述的優(yōu)勢，但在實際使用過程中存在著節(jié)點歸屬的問題，即非本電力線載波集抄系統(tǒng)的節(jié)點登錄到本系統(tǒng)，目前的電力線載波集抄系統(tǒng)普遍存在該問題。這個問題是由于電網(wǎng)的特性及電力線載波集抄系統(tǒng)的特性的所導(dǎo)致的。
[0004]電力線載波集抄系統(tǒng)主要應(yīng)用在低壓變壓器的低壓220V —側(cè)下進(jìn)行集中抄表，該系統(tǒng)是由主節(jié)點(集中器)和從節(jié)點(電能表)構(gòu)成的，主節(jié)點在該系統(tǒng)中承擔(dān)數(shù)據(jù)管理、路由組網(wǎng)，數(shù)據(jù)抄收等功能，其中路由組網(wǎng)流程主要由主節(jié)點發(fā)起組網(wǎng)指令，再由從節(jié)點應(yīng)答并登錄到主節(jié)點，來完成組網(wǎng)。上述的低壓變壓器主要是實現(xiàn)10KV(50Hz)到220V(50Hz)的變換，即實現(xiàn)50Hz的強電變換，集抄系統(tǒng)中的主節(jié)點及從節(jié)點均下掛在低壓變壓器的低壓220V —側(cè)。
[0005]現(xiàn)有的電力線載波集抄系統(tǒng)，由主節(jié)點通過數(shù)據(jù)通信信道發(fā)出組網(wǎng)指令；收到組網(wǎng)指令的各節(jié)點向主節(jié)點發(fā)出組網(wǎng)指令應(yīng)答；發(fā)出組網(wǎng)指令應(yīng)答的節(jié)點將信息登錄到主節(jié)點來進(jìn)行組網(wǎng)。
[0006]由于主節(jié)點發(fā)出組網(wǎng)指令，從節(jié)點應(yīng)答組網(wǎng)指令及均使用數(shù)據(jù)通信信道，而數(shù)據(jù)通信信道由于集抄系統(tǒng)需要實時性的指標(biāo)，對帶寬有要求，所以實際應(yīng)用中，均以高于lOOkhz以上作為數(shù)據(jù)通信信道。而高于15khz的高頻載波信號能夠通過變壓器，將載波信號從一個變壓器的低壓220V —側(cè)耦合到另一變壓器低壓220V —側(cè)的電力線載波集抄系統(tǒng)，從而造成這兩個變壓器下獨立運行的兩個集抄系統(tǒng)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而會出現(xiàn)當(dāng)變壓器底下的主節(jié)點發(fā)起組網(wǎng)指令時，可能另一變壓器底下的從節(jié)點會因為接收到組網(wǎng)指令而發(fā)出應(yīng)答并登錄到主節(jié)點，導(dǎo)致了節(jié)點歸屬出現(xiàn)異常。
[0007]當(dāng)出現(xiàn)節(jié)點歸屬異常時，需要人工現(xiàn)場進(jìn)行勘察測試，方能確認(rèn)實際節(jié)點的實際歸屬，因此大大浪費了人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種電力線載波集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬自動確認(rèn)方法，以實現(xiàn)了集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬的自動確認(rèn)及自動組網(wǎng)，減少了人力現(xiàn)場進(jìn)行勘察測試的成本。
[0009]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種電力線載波集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬自動確認(rèn)方法，包括，組網(wǎng)開始時，主節(jié)點為組網(wǎng)節(jié)點，所有節(jié)點均設(shè)定為“未登錄狀態(tài)”，并執(zhí)行以下步驟:步驟一，組網(wǎng)節(jié)點通過數(shù)據(jù)通信信道發(fā)出組網(wǎng)指令；步驟二，收到組網(wǎng)指令，狀態(tài)處于“未登錄狀態(tài)”的節(jié)點通過數(shù)據(jù)通信信道向組網(wǎng)節(jié)點發(fā)出組網(wǎng)指令應(yīng)答；收到組網(wǎng)指令，狀態(tài)處于“登錄狀態(tài)”的節(jié)點不作任何應(yīng)答；步驟三，作出組網(wǎng)指令應(yīng)答的節(jié)點將本節(jié)點的信息通過數(shù)據(jù)通信信道登錄至組網(wǎng)節(jié)點，并將自身的狀態(tài)設(shè)定為“登錄狀態(tài)”；步驟四，如組網(wǎng)節(jié)點收到組網(wǎng)指令應(yīng)答，則以作出組網(wǎng)指令應(yīng)答的節(jié)點之一為待確認(rèn)節(jié)點，并通過數(shù)據(jù)通信信道向其發(fā)出組網(wǎng)確認(rèn)指令；如組網(wǎng)節(jié)點未收到組網(wǎng)指令應(yīng)答，且該組網(wǎng)節(jié)點為主節(jié)點，則組網(wǎng)結(jié)束；步驟五，收到組網(wǎng)確認(rèn)指令的待確認(rèn)節(jié)點，通過數(shù)據(jù)通信信道向組網(wǎng)節(jié)點發(fā)出組網(wǎng)確認(rèn)指令應(yīng)答，同時切換到確認(rèn)信道，準(zhǔn)備向組網(wǎng)節(jié)點發(fā)送指定時長的確認(rèn)信號；步驟六，組網(wǎng)節(jié)點收到應(yīng)答后，切換到確認(rèn)信道，準(zhǔn)備接收待確認(rèn)節(jié)點發(fā)送的指定時長的確認(rèn)信號；步驟七，待確認(rèn)節(jié)點在規(guī)定的時間內(nèi)通過確認(rèn)信道發(fā)出確認(rèn)信號；確認(rèn)信號發(fā)送后，切換回數(shù)據(jù)通信信道；步驟八，組網(wǎng)節(jié)點在規(guī)定的時間內(nèi)通過確認(rèn)信道接收確認(rèn)信號；到達(dá)規(guī)定的時間，切換回數(shù)據(jù)通信信道；如果組網(wǎng)節(jié)點在規(guī)定的時間內(nèi)未接收到待確認(rèn)節(jié)點的確認(rèn)信號，則確認(rèn)該待確認(rèn)節(jié)點不歸屬于組網(wǎng)節(jié)點，并執(zhí)行步驟九；如果組網(wǎng)節(jié)點在規(guī)定的時間內(nèi)接收到待確認(rèn)節(jié)點的確認(rèn)信號，則確認(rèn)該待確認(rèn)節(jié)點歸屬于組網(wǎng)節(jié)點，并轉(zhuǎn)至步驟十二；步驟九，組網(wǎng)節(jié)點通過數(shù)據(jù)通信信道向待確認(rèn)節(jié)點發(fā)送取消節(jié)點登錄指令；步驟十，待確認(rèn)節(jié)點接收到取消節(jié)點登錄指令后，通過數(shù)據(jù)通信信道向組網(wǎng)節(jié)點發(fā)送取消節(jié)點登錄指令應(yīng)答，并將本節(jié)點狀態(tài)設(shè)為“未登錄狀態(tài)”;步驟十一，組網(wǎng)節(jié)點收到取消節(jié)點登錄指令應(yīng)答后，刪除作出應(yīng)答的節(jié)點的登錄信息；步驟十二，組網(wǎng)節(jié)點接著以下一個作出組網(wǎng)指令應(yīng)答的節(jié)點作為待確認(rèn)節(jié)點重復(fù)進(jìn)行步驟四至步驟十一，直至所有待節(jié)點遍歷；步驟五至步驟八中所述的確認(rèn)信道的頻率設(shè)置在lOkhz以下。
[0011 ] 進(jìn)一步地，還包括以下步驟:步驟十三，如組網(wǎng)節(jié)點有確認(rèn)歸屬于其的節(jié)點，則組網(wǎng)節(jié)點向歸屬于其的節(jié)點之一發(fā)出子網(wǎng)組網(wǎng)指令；如組網(wǎng)節(jié)點無確認(rèn)歸屬于其的節(jié)點，且組網(wǎng)節(jié)點不是主節(jié)點，則向該組網(wǎng)節(jié)點所歸屬的節(jié)點發(fā)出子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令；并轉(zhuǎn)至步驟十五；如組網(wǎng)節(jié)點無確認(rèn)歸屬于其的節(jié)點，且該組網(wǎng)節(jié)點是主節(jié)點，則組網(wǎng)結(jié)束；步驟十四，收到子網(wǎng)組網(wǎng)指令的節(jié)點以本節(jié)點為組網(wǎng)節(jié)點返回步驟一開始執(zhí)行，但在步驟四中增加一條規(guī)則:如組網(wǎng)節(jié)點未收到組網(wǎng)指令應(yīng)答，且該組網(wǎng)節(jié)點不是主節(jié)點，則向組網(wǎng)節(jié)點所歸屬的節(jié)點發(fā)出子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令，并轉(zhuǎn)至步驟十五；步驟十五，收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點，如還有確認(rèn)歸屬其的節(jié)點未被發(fā)送子網(wǎng)組網(wǎng)指令，則向未被發(fā)送子網(wǎng)組網(wǎng)指令其中之一發(fā)出子網(wǎng)組網(wǎng)指令，并返回步驟十三；收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點，如全部確認(rèn)歸屬其的節(jié)點均已發(fā)送子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令，且該收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點不是主節(jié)點，貝IJ向其所歸屬的節(jié)點發(fā)送子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令，并以其所歸屬的節(jié)點為新的收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點，重新執(zhí)行步驟十五；收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點，如全部確認(rèn)歸屬其的節(jié)點均已發(fā)送子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令，且該收到子網(wǎng)組網(wǎng)完成指令的節(jié)點是主節(jié)點，則組網(wǎng)結(jié)束。
[0012]進(jìn)一步地，步驟七中，作出組網(wǎng)確認(rèn)指令應(yīng)答的節(jié)點在電力線工頻電壓過零點附近，通過確認(rèn)信道發(fā)送確認(rèn)信號；步驟八中，組網(wǎng)節(jié)點在電力線工頻電壓過零點附近，通過確認(rèn)信道接收確認(rèn)信號。
[0013]進(jìn)一步地，步驟七中，作出組網(wǎng)確認(rèn)指令應(yīng)答的節(jié)點按約定地多次在電力線工頻電壓過零點附近，通過確認(rèn)信道發(fā)送確認(rèn)信號；步驟八中，組網(wǎng)節(jié)點按約定地多次在電力線工頻電壓過零點附近，通過確認(rèn)信道接收確認(rèn)信號。
[0014]本發(fā)明所述的技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)，取得的有益效果是:
[0015]本發(fā)明通過建立頻率低于lOkhz的確認(rèn)信道，讓低壓變壓器低壓一側(cè)的主節(jié)點能夠得以接收歸屬于其的節(jié)點通過此確認(rèn)信道發(fā)出的確認(rèn)信號，并無法接收不屬于自己所在的低壓變壓器低壓一側(cè)的節(jié)點通過確認(rèn)信道發(fā)出的確認(rèn)信號，從而實現(xiàn)了集抄系統(tǒng)節(jié)點歸屬的自動確認(rèn)，減少了人力現(xiàn)場進(jìn)行勘察測試的成本。
[0016]通過父節(jié)點向確認(rèn)歸屬于其的子節(jié)點發(fā)出子網(wǎng)組網(wǎng)指令，子節(jié)點以自身為組網(wǎng)節(jié)點組網(wǎng)，并循環(huán)、遍歷下去，使得低壓變壓器低壓一側(cè)下的整個網(wǎng)絡(luò)得以自動層層組網(wǎng)。
[0017]由于利用電力線工頻電壓過零點附近具有對高頻信號干擾少、信號衰減小的天然特性，把工頻電壓過零點做為確認(rèn)信號傳輸起始的時基點，使每一幀確認(rèn)信號均會落在電力線工頻電壓過零點的附近，從而得到了一部份的通信增益，有效提高通信成功率。
[0018]通過按約定地多次發(fā)送確認(rèn)信號，降低了組網(wǎng)節(jié)點接收不到確認(rèn)信號的風(fēng)險，使組網(wǎng)更加可靠，更不易出現(xiàn)節(jié)點歸屬異常。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1為電力線載波集抄系統(tǒng)示意圖邏輯示意圖；
[0021]圖2為節(jié)點載波通信裝置架構(gòu)圖；
[0022]圖3為本發(fā)明不在同一集抄系統(tǒng)的主從節(jié)點處理時序圖；
[0023]圖4為本發(fā)明組網(wǎng)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]如圖1所示的電力線載波集抄系統(tǒng)示意圖，變壓器A和B高壓端接10kv電力線，低壓端接220v電力線，變壓器A的低壓端連接主節(jié)點A、從節(jié)點1和從節(jié)點2，構(gòu)成集抄系統(tǒng)A，變壓器B的低壓端連接主節(jié)點B、從節(jié)點101和從切點102，構(gòu)成集抄系統(tǒng)B。
[0026]在現(xiàn)有技術(shù)中，主節(jié)點A通過數(shù)據(jù)通信信道發(fā)出組網(wǎng)指令，由于數(shù)據(jù)通信信道頻道高于lOOkhz，載波信號從主節(jié)點A耦合到集抄系統(tǒng)B，集抄系統(tǒng)A和集抄系統(tǒng)B能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從節(jié)點1、從節(jié)點2、從節(jié)點101、從節(jié)點102均會收到主節(jié)點A的組網(wǎng)指令并進(jìn)行應(yīng)答；各從節(jié)點信息登錄到主節(jié)點A ;從而造成節(jié)點歸屬異常。
[0027]本發(fā)明中，主節(jié)點A通過數(shù)據(jù)通信信道發(fā)出組網(wǎng)指令，由于數(shù)據(jù)通信信道頻道高于lOOkhz，載波信號從主節(jié)點A耦合到集抄系統(tǒng)B，集抄系統(tǒng)A和集抄系統(tǒng)B能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從節(jié)點1、從節(jié)點2、從節(jié)點101、從節(jié)點102均會收到主節(jié)點A的組網(wǎng)指令并進(jìn)行應(yīng)答；各從節(jié)點信息登錄到主節(jié)點A，并將自身狀態(tài)修改為“登錄狀態(tài)”；主節(jié)點A通過數(shù)據(jù)通信信道逐一向上述應(yīng)答的從節(jié)點發(fā)出組網(wǎng)確認(rèn)指令；從節(jié)點1或從節(jié)點2接收到組網(wǎng)確認(rèn)指令后，通過數(shù)據(jù)通信信道發(fā)送收到組網(wǎng)確認(rèn)指令的應(yīng)答，并切換到確認(rèn)信道，準(zhǔn)備發(fā)送指定時長的確認(rèn)信號；主節(jié)點A接收到從節(jié)點1或從節(jié)點2的應(yīng)答后，切換到確認(rèn)信道，準(zhǔn)備接收指定時長的確認(rèn)信號；從節(jié)點1或從節(jié)點2通過確認(rèn)信道，發(fā)出確認(rèn)信號；信號發(fā)送后，切換回數(shù)據(jù)通信信道；由于從節(jié)點1或從節(jié)點2與主節(jié)點A同在一個變壓器低壓端下的集抄系統(tǒng)A，因此主節(jié)點A接收得到從節(jié)點1或從節(jié)點2發(fā)出的確認(rèn)信號，主節(jié)點A判定該兩個從節(jié)點歸屬于本集抄系統(tǒng)。而從節(jié)點1