[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

本發明提出了一種配電物聯網自組網方法及系統，基于該傳感器的自組網方法以網關為根節點，以收到新的組網請求或者加入新的網絡節點為組網條件，通過已組網節點進行廣播組網；本發明的拓撲識別是依靠自組網絡為基礎，建立鄰接矩陣實現拓撲識別，本發明具有廣泛互聯、通訊可靠、適應性廣和抗干擾性強等優點。

技術領域

本發明涉及配電物聯網、智能傳感器技術、無線傳輸、拓撲識別等領域，具體涉及一種配電物聯網自組網方法及系統。

背景技術

當前國網公司大舉推進電力物聯網的建設，配電物聯網作為電力物聯網的底層和根基，是當前首要建設的重點，智能配電傳感器作為配電物聯網的網絡節點，目前并未完全實現高效、可靠、廣泛的互通互聯，存在著“最后三公里”的問題，急需完整有效的通訊方式和機制以實現各個節點之間廣泛互聯成網。

現有的配電物聯網組網方式主要采用以網關為中心的星型拓撲結構進行組網，即人為規定一個區域內的傳感器配置一個網關，所有區域內傳感器通過無線或者通訊總線的方式將信息上送給網關，網關將信息匯集整理并上送到TTU,再由TTU上送至云端，因此這種組網方式存在著的成本高、抗干擾能力差和可靠性不高等問題。傳感器之間沒有直接連接，其之間很少存在著信息的交互，少數交互完全依賴于網關和云端，相互間缺乏有效的通訊和信息傳遞機制，無法實現大范圍低成本的廣泛組網。

發明內容

發明目的：為解決配電物聯網傳感器組網復雜、通用性差、易受干擾等問題，本發明提出了一種配電物聯網自組網方法及系統，旨在改善優化依賴于網關的組網方式的同時，進一步地提高配電物聯網的抗干擾能力，做到廣泛互聯。

技術方案：一種配電物聯網自組網方法，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。

進一步的，所述步驟2中的解析結果包括配電物聯網傳感器類型、傳輸數據類型和廠家認證編號，所述配電物聯網傳感器類型由傳感器元件決定。

進一步的，當組網完成后還包括以下步驟：

步驟5：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。

進一步的，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：以網關為根節點進行分級分區遍歷搜索，生成整個配電物聯網的鄰接矩陣。

進一步的，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。

本發明還公開了一種配電物聯網自組網系統，包括：