[發明專利]一種電力物聯網通信鏈路故障自適應恢復方法及系統

有效

• 申請號: 202010634662.X
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111835564B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 邵蘇杰;郭少勇;邱雪松;王語琪;夏偉棟;劉強;王徐延;許洪華;辛辰;楊楊
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;國網江蘇省電力有限公司南京市高淳區供電分公司;國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司
• 主分類號: H04L41/0654
• 分類號: H04L41/0654;H04L41/0668;H04L41/0677;H04L47/125;G16Y10/35
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李文清

本發明實施例提供一種電力物聯網通信鏈路故障自適應恢復方法及系統。該方法包括：計算預設網絡節點的占空比，基于占空比判斷預設網絡節點的繁忙程度；根據繁忙程度確定獲取冗余數據的預設網絡節點，確定備選網絡節點集合，獲取所有可用通信鏈路；根據網絡需求約束，對所有可用通信鏈路進行打分，得到鏈路可用分值；基于鏈路可用分值，通過改進的KM算法將所有可用通信鏈路進行排序，匹配最優通信鏈路進行網絡故障恢復。本發明實施例提出自適應調整的電力物聯網通信鏈路故障恢復機制，將業務需求感知量化，考慮網絡負載均衡、采用關鍵節點的通信任務卸載的方法，對可用通信鏈路進行自適應的精確匹配，選擇最優通信鏈路。

技術領域

本發明涉及視頻技術領域，尤其涉及一種電力物聯網通信鏈路故障自適應恢復方法及系統。

背景技術

隨著物聯網技術的快速發展，物聯網在智能城市，智能農業，智能醫療等方面取得了很大成就。物聯網的實現需要低能耗，低成本，低復雜度的傳感器設備去完成長距離傳輸。LoRa是一種低功耗廣域網技術。它具有支持大規模部署低流量傳感器設備，傳感器設備成本低，生產和開發基礎設施成本低等特點，擁有超長傳輸，超低功耗等優點，符合電力物聯感知網絡中對海量感知傳感器的需求，成為電力物聯感知網絡的理想技術選擇。

LoRaWAN是一種基于LoRa芯片的用于廣域網的MAC層協議。該協議基于ALOHA，適用于低通信量及零星通訊使用。LoRaWAN普遍采用星形組網，與網狀網絡架構相比，它是具有最低延遲、最簡單的網絡結構，但同時這種簡單的結構在電力物聯感知網絡中也存在諸多問題。電力物聯感知網絡的感知業務多樣、差異化明顯、數據量需求大，使得數據通信質量面臨威脅。此外，電力物聯感知網絡傳感器多部署于室外和野外，部署環境復雜、惡劣、多變，感知傳感器和通信鏈路易受外部環境影響，故障頻發，導致業務中斷，不利于電力物聯感知網絡的持續有效運營。

現有技術中提出部分解決上述問題的技術方案，但存在如下缺陷：

(1)采用LoRa技術對海量參數進行采集，上傳到服務器，但Lora的星形組網結構容易導致單一網關接入的感知傳感器數量過多，數據沖突風險高等問題，使得數據通信質量面臨威脅；

(2)由于電力物聯感知網絡傳感器多部署于室外和野外，部署環境復雜、惡劣、多變，感知傳感器和通信鏈路易受外部環境影響，故障頻發，導致業務中斷，不利于電力物聯感知網絡的持續有效運營；

(3)電力物聯感知網絡的感知業務多樣、差異化明顯、數據量需求大，而存儲格式過于單一。采用的基于自組網模組及帶計量運算的路燈斷路器，對數據格式要求較高，只能處理特定的計量運算，難以適應電力物聯感知網絡環境。

發明內容

本發明實施例提供一種電力物聯網通信鏈路故障自適應恢復方法，用以解決現有技術中對電力物聯網的通信鏈路故障無法進行有效的定位和恢復。

第一方面，本發明實施例提供一種電力物聯網通信鏈路故障自適應恢復方法，包括：

計算預設網絡節點的占空比，基于所述占空比判斷所述預設網絡節點的繁忙程度；

根據所述繁忙程度確定獲取冗余數據的預設網絡節點，由所述獲取冗余數據的預設網絡節點確定備選網絡節點集合，在所述備選網絡節點集合中獲取所有可用通信鏈路；

根據所述所有可用通信鏈路的預設網絡屬性，以及待恢復傳感器的感知業務QoS需求約束，對所述所有可用通信鏈路進行打分，得到鏈路可用分值；

基于所述鏈路可用分值，通過改進的KM算法將所述所有可用通信鏈路進行排序，根據排序結果匹配最優通信鏈路進行網絡故障恢復。

進一步地，所述計算預設網絡節點的占空比，基于所述占空比判斷所述預設網絡節點的繁忙程度，具體包括：

在預設周期內，設定每個傳感器在隨機時刻發送預設長度LoRa數據包；