[發(fā)明專利]電力抄表系統(tǒng)的無線組網(wǎng)方法和電力抄表設(shè)備系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310701133.7
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103634873B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊銘;張琪;范亮星
• 申請（專利權(quán)）人: 北京煜邦電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04W40/32;G08C17/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 王天堯

1.一種電力抄表系統(tǒng)的無線組網(wǎng)方法，其特征在于，包括：

根據(jù)電力抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述電力抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇，其中，所述電力抄表系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)是電表；

在每個(gè)簇中確定一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)簇成員節(jié)點(diǎn)，其中，簇頭節(jié)點(diǎn)對簇成員節(jié)點(diǎn)的路由信息進(jìn)行管理并將簇成員節(jié)點(diǎn)的路由信息的變化上傳至集中器；

其中，在根據(jù)抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇之后，所述方法還包括：

簇頭節(jié)點(diǎn)接收簇成員節(jié)點(diǎn)每隔第二預(yù)定時(shí)間發(fā)送的平均場強(qiáng)信息；

如果存在平均場強(qiáng)大于簇頭節(jié)點(diǎn)的平均場強(qiáng)的簇成員節(jié)點(diǎn)，則所述簇頭節(jié)點(diǎn)與該簇成員節(jié)點(diǎn)發(fā)起簇頭節(jié)點(diǎn)變更協(xié)商過程，將該簇成員節(jié)點(diǎn)變更為該簇的簇頭節(jié)點(diǎn)；

其中，根據(jù)電力抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述電力抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇，包括：

第一節(jié)點(diǎn)每隔第一預(yù)定時(shí)間向外發(fā)送簇廣播信息幀，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)是所述抄表系統(tǒng)中未入簇的節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的簇廣播信息幀中攜帶用于指示所述第一節(jié)點(diǎn)是否已入簇的標(biāo)識信息；

第一節(jié)點(diǎn)接收第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的簇廣播信息幀，其中，第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的簇廣播信息幀中攜帶有用于指示所述第二節(jié)點(diǎn)是否已入簇的標(biāo)識信息；

第一節(jié)點(diǎn)判斷第二節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)是否大于成簇的場強(qiáng)門限值；

如果大于，則判斷所述第二節(jié)點(diǎn)是否已入簇，如果所述第二節(jié)點(diǎn)已入簇，則所述第一節(jié)點(diǎn)加入所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇，如果所述第二節(jié)點(diǎn)未入簇，則所述第一節(jié)點(diǎn)將自身定義為簇頭節(jié)點(diǎn)，并將所述第二節(jié)點(diǎn)加入到自身所在的簇中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)加入所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇，包括：

所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇廣播信息幀；

所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)返回的入簇管理信息幀，其中，所述入簇管理信息幀中攜帶有邀請第一節(jié)點(diǎn)加入所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的指示信息；

所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)返回接受入簇管理信息幀，以加入所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇，其中，所述接受入簇管理信息幀中攜帶有第一節(jié)點(diǎn)同意加入所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的指示信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)返回入簇管理信息幀，包括：

在所述第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)判斷自身所在的簇中已入簇節(jié)點(diǎn)數(shù)未達(dá)到簇最大節(jié)點(diǎn)容量的情況下，第二節(jié)點(diǎn)所在的簇的簇頭節(jié)點(diǎn)返回入簇管理信息幀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)將自身定義為簇頭節(jié)點(diǎn)，并將所述第二節(jié)點(diǎn)加入到自身所在的簇中，包括：

所述第一節(jié)點(diǎn)判斷自身的MAC地址是否小于所述第二節(jié)點(diǎn)的MAC地址；

如果小于，則所述第一節(jié)點(diǎn)將自身的狀態(tài)信息設(shè)置為已入簇，所述第一節(jié)點(diǎn)選擇場強(qiáng)能力最小的簇信道向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送入簇管理信息幀，其中，所述入簇管理信息幀中攜帶有邀請第二節(jié)點(diǎn)加入所述第一節(jié)點(diǎn)所在的簇的指示信息；

如果所述第一節(jié)點(diǎn)接收到所述第二節(jié)點(diǎn)返回的接受入簇管理信息幀，則第一節(jié)點(diǎn)將所述第二節(jié)點(diǎn)加入到自身所在的簇中，并將選擇的簇信道作為本簇的簇信道，其中，所述接受入簇管理信息幀中攜帶有第二節(jié)點(diǎn)同意加入所述第一節(jié)點(diǎn)所在的簇的指示信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇，包括：

集中器在上電后，集中器將自身設(shè)置為自身所在簇的簇頭節(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇之后，所述方法還包括：

如果簇頭節(jié)點(diǎn)在第三預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收到簇成員節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息匯報(bào)幀，則所述簇頭節(jié)點(diǎn)將該簇成員節(jié)點(diǎn)從該簇中剔除；

如果簇成員節(jié)點(diǎn)在第四預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收到簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的匯報(bào)確認(rèn)幀，則該簇成員節(jié)點(diǎn)將自身的狀態(tài)切換為未入簇狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)抄表系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的場強(qiáng)分布將所述抄表系統(tǒng)劃分為多個(gè)簇之后，所述方法還包括：

簇頭節(jié)點(diǎn)接收第三節(jié)點(diǎn)發(fā)送的簇廣播信息幀，其中，所述第三節(jié)點(diǎn)與該簇頭節(jié)點(diǎn)不在同一個(gè)簇中；

簇頭節(jié)點(diǎn)判斷自身的鄰居表中隸屬于第三節(jié)點(diǎn)所在簇的簇節(jié)點(diǎn)的平均場強(qiáng)，是否大于自身所在簇中節(jié)點(diǎn)的平均場強(qiáng)，如果大于則所述簇頭節(jié)點(diǎn)解散自身所在的簇。