[發明專利]基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器及其組網方法

有效

• 申請號: 201210211242.6
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102711214A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 高新;王占元;張俊哲;宋延林;劉洋;李永艷;雷玉霞
• 申請（專利權）人: 沈陽時尚實業有限公司
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

1.基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器，所述無線智能集中器由集中器與無線路由模塊兩個獨立部分組成，其特征在于，集中器與無線路由模塊之間通過無線通信接口連接并通信，?CPU主控模塊是集中器的核心控制模塊，包括CPU、數據存儲器、程序存儲器等元件，控制整個集中器的運行；電源管理模塊為集中器提供穩定的電源輸出，包括主電源和備用電源；交流采樣模塊負責集中器的計量功能，并通過SPI總線將采集的數據傳輸給CPU主控模塊；RS485模塊與下行電能表通過RS485總線連接，負責集中器的抄表工作，通過UART通信總線與CPU主控模塊連接；紅外模塊負責集中器的紅外通信功能，紅外通信頻率為38KHz，通過UART總線與CPU主控模塊連接；Flash、FRAM存儲器模塊負責集中器的數據存儲，包括Flash、鐵電等多種數據存儲方式，通過SPI總線與CPU主控模塊連；無線路由模塊為集中器的無線通信和無線網絡維護，集中器的抄表與組網工作是通過無線路由模塊完成，路由模塊由CPU、Flash、無線傳輸芯片、模擬切換開關、射頻天線組成，CPU主控模塊與無線路由模塊通過無線通信接口連接，使用UART總線連接，并且集中器通過無線路由通信接口為路由模塊供電。

2.根據權利要求1所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器，其特征在于，所述集中器與無線路由模塊的每一部分由單獨的CPU進行獨立控制。

3.基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述方法包括以下過程：組網時，所有未入網節點以廣播方式發送申請入網命令，申請入網命令在8個信道的輔頻輪流發送，命令發送后立即切換到主頻等待路由回復命令；路由在設置的頻段使用輔頻監聽，當路由接收到節點的申請入網命令后，記錄節點路徑信息并在相應頻段回復允許入網命令，子節點接收命令后記錄通信頻段及上、下級節點信息；節點入網后，只工作在預設頻段，主頻通信，輔頻監聽，不再發送申請組網命令；路由根據無線節點的信號強度逐級建立路徑，并記錄完整的路徑信息，節點記錄下一級節點信息和上一級節點信息；新增節點時，節點在8個信道的輔頻輪流發送申請組網命令，命令發送后立即切換到主頻等待路由回復命令；刪除節點時，路由發送刪除節點命令，并刪除路由中該節點相關的路徑記錄；入網的節點每隔一段時間向上一級中繼發送心跳包，已入網節點接收到下級心跳包自動回復，路由回復一級中繼心跳包。

4.根據權利要求3所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述新增節點時，周圍節點接收到申請入網命令后，使用輔頻向上級節點發送新節點申請入網命令，逐級上報路由；路由接收到新節點申請入網命令后，記錄節點路徑信息并在相應頻段回復允許入網命令；刪除節點時，節點更新上、下級節點相關信息，被刪除節點恢復為未入網節點。

5.根據權利要求4所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述入網的節點如果上一級節點沒有收到某個下一級節點的心跳包，并在呼叫無應答后確診為該節點出現故障，主動報告給路由，路由標記該節點損壞，并修復與該節點相關的路徑。

6.根據權利要求3所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述8個信道為在頻率470MHz~510MHz之間分為8個信道，主頻和輔頻均占用200KHz，主頻和輔頻頻率差為2M，這樣可以保證任意主頻之間通信不干擾，任意輻頻之間通信相互不干擾，主頻與輻頻之間也不干擾。

7.根據權利要求3所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述組網方法主頻是正常抄表和通信所使用的頻率，通信包括允許入網命令、回復允許入網命令、搜尋子節點命令、上/下行上報子節點命令，上行通信是節點到路由的通信，下行通信是路由到節點的通信、心跳包和回復心跳包；輔頻用于組網，未入網節點在輔頻發送申請入網命令，已入網節點和路由在輔頻監聽。

8.根據權利要求3所述的基于多信道通信雙頻組網的無線智能集中器組網方法，其特征在于，所述組網方法不同臺區的無線路由模塊設置在不同信道工作，集中器具有主動監聽無線網絡狀態并自動選擇最優信道進行通信，或在集中器的LCD顯示界面上手動設置和查詢當前臺區通信信道。