[發明專利]一種配電物聯網自組網方法及系統

有效

• 申請號: 202011016656.4
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112261087B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 陳亞樓;王雅楠;田野;劉一濤;趙景濤;蔡月明;周俊;劉明祥;王文軒;楊濤;何釗睿;王佳;周強
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H04L67/00
• 分類號: H04L67/00;H04L41/00;H04L12/66;H04W4/06;H04W4/38;H04W24/02;H04W76/10;H04W84/18;H04W88/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.一種配電物聯網自組網方法，其特征在于：

以網關為執行主體，包括以下步驟：

步驟1：網關向在其信號范圍內的各配電物聯網傳感器發布廣播組網命令，并在組網時限內收到各配電物聯網傳感器的入網請求報文；

步驟2：網關對組網時限內收到的入網請求報文進行解析，并根據解析結果對發起入網請求的配電物聯網傳感器進行入網認證；

步驟3：網關按照申請加入網絡的順序，向各認證通過的配電物聯網傳感器下發入網許可和節點編號；

步驟4：網關以已入網的配電物聯網傳感器為中繼，再次發布廣播組網命令，并在組網時限內收到各配電物聯網傳感器的入網請求報文，重復執行步驟2和步驟3，直至網關與所有配電物聯網傳感器建立鏈路連接，且各配電物聯網傳感器之間建立鏈路連接，完成組網；

步驟5：當組網完成后，網關向完成組網的各配電物聯網傳感器發布拓撲識別命令，并接收來自各配電物聯網傳感器的自相鄰矩陣；

步驟6：網關將每個配電物聯網傳感器發送過來的自相鄰矩陣整理成整個配電物聯網的鄰接矩陣，所述鄰接矩陣以網關為0號節點，其中，矩陣元素等于0表示對應的網絡節點之間沒有建立鏈接，矩陣元素等于1表示對應的網絡節點之間已建立了鏈接；

步驟7：網關將整個配電物聯網的鄰接矩陣傳遞給配電物聯網自組網中的各個配電物聯網傳感器，完成整個配電物聯網自組網的拓撲識別；

其中，所述的網關根據每個配電物聯網傳感器發送過來的自相鄰矩陣整理成整個配電物聯網的鄰接矩陣，具體包括：以網關為根節點對下級節點進行分級遍歷搜索，以各節點為出發點向相鄰節點方向進行分區遍歷搜索；

以配電物聯網傳感器為執行主體，包括以下步驟：

S100：配電物聯網傳感器接收來自網關或其他配電物聯網傳感器下發的組網命令后，在組網時限內向網關發送入網請求報文；

S200：判斷是否在設定時限內收到來自網關或其他配電物聯網傳感器下發的入網許可和節點編號，若收到，則根據接收到的入網許可和節點編號，與相鄰配電物聯網傳感器建立鏈路連接；否則等待下一次組網命令；

S300：當組網完成后，配電物聯網傳感器接收來自網關或其他配電物聯網傳感器下發的拓撲識別命令后，與相鄰的配電物聯網傳感器進行數據交互，建立自相鄰矩陣；

S400：配電物聯網傳感器將建立的自相鄰矩陣發送給網關，用于整個配電物聯網的鄰接矩陣的建立；

S500：配電物聯網傳感器對網關或其他配電物聯網傳感器下發的鄰接矩陣進行存儲，完成整個配電物聯網自組網的拓撲識別；

S600：起始配電物聯網傳感器依據已識別的拓撲結構將信息通過幾個中繼節點傳遞到目標配電物聯網傳感器，中繼節點同時依據已識別的拓撲結構進行路徑優化。

2.一種配電物聯網自組網系統，其特征在于：

以網關為執行主體，網關包括：

組網命令發布模塊，用于向信號范圍內的各配電物聯網傳感器發布廣播組網命令；

報文解析模塊，用于對組網時限內收到的入網請求報文進行解析；

入網認證模塊，用于根據解析結果對發起入網請求的配電物聯網傳感器進行入網認證，并按照申請加入網絡的順序，向各認證通過的配電物聯網傳感器下發入網許可和節點編號，完成組網；

拓撲識別命令發布模塊，用于向完成組網的各配電物聯網傳感器發布拓撲識別命令；

鄰接矩陣建立模塊，用于根據每個配電物聯網傳感器發送過來的自相鄰矩陣整理成整個配電物聯網的鄰接矩陣，所述鄰接矩陣以網關為0號節點，其中，矩陣元素等于0表示對應的網絡節點之間沒有建立鏈接，矩陣元素等于1表示對應的網絡節點之間已建立了鏈接；

鄰接矩陣傳遞模塊，用于將整個配電物聯網的鄰接矩陣傳遞給配電物聯網自組網中的各個配電物聯網傳感器，完成整個配電物聯網自組網的拓撲識別；

其中，所述鄰接矩陣建立模塊具體包括：

搜索模塊，用于以網關為根節點進行分級分區遍歷搜索，生成整個配電物聯網的鄰接矩陣；

所述的分級遍歷搜索為以網關為根節點對下級節點進行遍歷，所述的分區遍歷搜索為以各節點為出發點向相鄰節點方向進行遍歷；

以配電物聯網傳感器為執行主體，配電物聯網傳感器包括：

入網請求報文發送模塊，用于在收到來自網關或其他配電物聯網傳感器下發的組網命令后，在組網時限內發送入網請求報文；

鏈路連接模塊，用于根據接收到的入網許可和節點編號，與相鄰配電物聯網傳感器建立鏈路連接，完成組網；

自相鄰矩陣建立模塊，用于在接收來自網關或其他配電物聯網傳感器下發的拓撲識別命令后，與相鄰的配電物聯網傳感器進行數據交互，建立自相鄰矩陣；

自相鄰矩陣發送模塊，用于將建立的自相鄰矩陣發送給網關，用于整個配電物聯網的鄰接矩陣的建立；

鄰接矩陣保存模塊，用于對網關或其他配電物聯網傳感器下發的鄰接矩陣進行存儲，完成整個配電物聯網自組網的拓撲識別；

路徑優化模塊，用于依據已識別的拓撲結構將信息通過幾個中繼節點傳遞到目標配電物聯網傳感器，依據已識別的拓撲結構進行路徑優化。