一种微功率无线网络停电上报方法技术

本发明专利技术公开一种微功率无线网络停电上报方法，该方法中包括确定各节点到主模块的路由信息的步骤；主模块为每个节点安排一个时隙的步骤；确定同步时刻的步骤；广播发送停电信息的步骤。本发明专利技术中，在微功率无线网络的特征下，为每个节点安排适当的时隙，当节点发生停电时，每个节点根据自己的时隙上报停电信息，因为在最下级的节点安排了最先发送的时隙，停电信息从底层开始向上汇集直到主模块，这种方式不但有效的解决了停电上报发生的通信冲突问题，提高通信的稳定性，同时解决了上报停电节点信息不完整的问题，方便工程技术人员能快速准确定位到哪些节点停电。

A Power Outage Reporting Method for Micro-Power Wireless Networks

【技术实现步骤摘要】
一种微功率无线网络停电上报方法
本专利技术涉及电网服务领域，特别是一种微功率无线网络停电上报方法。
技术介绍
在智能电网建设与维护的过程中，对电网发生的告警异常信息的实时获取是十分重要的，实时获取到告警异常信息，能方便工程人员快速解决问题，尽快的使电网恢复到正常状态，减少损失，对于一般的告警异常而言，无线载波模块通过逐级路由转发，正常情况下都能准确的把异常上报。对于停电事件，涉及到无线模块超级电容电量问题，在电容电量耗尽之前，终端需要收集到全网停点节点信息，如果网络中大部分节点同时停电，则有可能发生激烈的信道竞争，网络处于拥堵状态，高层级节点需要多次转发停电上报帧，电容电量耗尽前，终端很有可能收集不到全部停电信息，因此需要一种可靠的停点上报机制，能在节点发生停电时高效的上报自己的停电信息。目前对于微功率无线载波模块停电上报有两种解决方案。第一种：单播上报，单播上报为节点检测到停电事件后直接报给主模块。第二种：广播上报，广播上报需要主模块为每个节点安排时隙，每隔一定时间发起同步帧，以此同步帧为0时刻，模块掉电后以此为参考时间起点，等到自己时隙的时候发出停电上报帧。对于节点单播上报，当网络中大部分节点停电时，首先会引发的就是网络冲突加剧，每个停电节点都几乎同时把自己的报文报给模块，因此信道是十分拥堵的，然后处于网络拓扑最靠近主模块的停电节点，需要多次转发其他节点的停电信息，电容电量消耗很快，很可能没等到把其他停电节点信息报完就没电了，剩下的停电节点信息无法报上去。广播上报中要求主模块每隔一段时间发送同步帧，因为每个节点间硬件存在差异，计时计数存在不等的误差，如果要求同步时间精确，则主模块需要频繁发送同步帧，占用信道资源，其次，同步帧在逐级转发过程中都会有延时产生，需要每级节点动态修复此延时误差，在停电上报过程中，有可能会因为安排的时隙与网络拓扑不协调导致模块产生漏报问题。
技术实现思路
本专利技术是针对目前节点停电时电容电量不足、网络拥堵、漏报问题，提供一种微功率无线网络停电上报方法，充分发挥微功率无线网络的特点，实现简单，上报高效准确。本专利技术为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种微功率无线网络停电上报方法，该方法中，微功率无线网络的各节点采用广播上报的方式向主模块上报停电信息，包括以下步骤，S1、确定各节点到主模块的路由信息的步骤；该步骤中，微功率无线网络中每个节点入网的时候主模块都确定该节点到主模块的路由信息；S2、主模块为每个节点安排一个时隙的步骤；该步骤中，主模块根据各节点到主模块的路由信息情况为每个节点安排一个时隙，节点到主模块的距离越远，其被安排的时隙数就越靠近同步时刻；S3、确定同步时刻的步骤；该步骤中，当停电发生的瞬间，节点检测电压过零时刻，以此时刻作为同步时刻；S4、广播发送停电信息的步骤；该步骤中，每个节点以同步时刻为基准，在自己分配的时隙广播发送停电信息。本专利技术中，在微功率无线网络的特征下，为每个节点安排适当的时隙，当节点发生停电时，每个节点根据自己的时隙上报停电信息，因为在最下级的节点安排了最先发送的时隙，停电信息从底层开始向上汇集直到主模块，这种方式不但有效的解决了停电上报发生的通信冲突问题，提高通信的稳定性，同时解决了上报停电节点信息不完整的问题，方便工程技术人员能快速准确定位到哪些节点停电。进一步的，上述的微功率无线网络停电上报方法中：所述的步骤S4中：停电节点的上报方法是，该节点检测电压过零时刻后，等到自己的时隙时广播停电信息；中继节点上报方法是，负责下一级路由节点的停电信息进行汇总，待到自己的时隙时把汇总到的停电信息广播。进一步的，上述的微功率无线网络停电上报方法中：中继节点上报方法中，在收到下级路由的节点广播的停电信息帧时，根据该停电信息帧中发送的时隙号获取当前的时隙，然后自己开始计时，等到属于自己的时隙到来后把汇总到的信息广播。进一步的，上述的微功率无线网络停电上报方法中：在最后一个节点广播完停电信息以后，相隔设定时间周期性的广播停电信息设定次数。进一步的，上述的微功率无线网络停电上报方法中在最后一个节点广播完停电信息以后，相隔2-3s周期性的广播停电信息2到5轮。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的说明。附图说明附图1是本专利技术流程图。附图2是本专利技术时隙分配示意图。附图3是本专利技术中节点广播停电信息流程图。具体实施方式实施例1，本实施例从微功率无线网络拓扑角度出发，根据节点的分布提出一种时隙分配算法和停电上报机制，尽可能的减少在停电上报时发送的报文个数，充分利用模块的中超级电容的电量，完成所有停电节点的上报。它是一种广播机制，广播的报文数量少。具体实施如下：S1、确定各节点到主模块的路由信息的步骤；该步骤中，微功率无线网络中每个节点入网的时候主模块都确定每个节点到主模块的路由信息，如确定某个节点是通过哪几个节点转发才能将信息传送到主模块的，这些路由信息在节点加入微功率无线网络时就可以确定。S2、主模块为每个节点安排一个时隙的步骤；该步骤是本实施例的关键，该步骤中，主模块给每个节点确定一个时隙，原则是越远的节点时隙安排越靠近同步时刻的位置，也就是保证越远的节点越早广播信息。主模块根据节点的路由情况安排时隙，原则上是使离主模块最远的节点最先开始发起上报。对于时隙的分配逐层开始递增，例如图2，在第一级有4个节点，分配0、1、2、3时隙号，在第二级同样有4个节点，分配4、5、6、7，如此类推直到全部时隙分配完成，此时主模块发起广播通知所有节点总时隙个数，这样每个节点都知道自己该在什么时间发送停电上报帧。此时，时隙号越大，表示越早广播信息。S3、确定同步时刻的步骤；该步骤中，确定同步时刻，当停电发生的瞬间，节点检测电压过零时刻，以此时刻作为同步时刻。S4、S4、广播发送停电信息的步骤；该步骤中，每个节点以同步时刻为基准，在自己分配的时隙广播发送停电信息。广播原则如下，时隙号最大的节点开始先广播，也就是每个节点在检测到停电后，等待(N-n)*200ms(N为总时隙数，n为自己的时隙号)后上报给上一级路由，这里，一个时隙采用200ms，在实践中可以更短，上一级路由负责对下一级路由的停电信息进行汇总，待到自己的时隙时把汇总到的停电信息上报给上一级路由，如图2所示，这样通过逐级的收集，最终报到主模块的帧包含所有停电节点信息，因此理论上所有节点只需要发送一帧报文，主模块最终可知道所有停电节点信息，考虑节点之间通信到丢包、干扰等问题，在最后一个节点上报完成后，等待2秒，再次从第一个时隙节点开始上报，一共报3轮，提高成功率。对于没有发生停电的节点，在收到下级路由的停电上报帧时，根据帧中发送的时隙号获取当前的时隙，然后自己开始计时，等到属于自己的时隙到来后把汇总到的信息上报给上级。无线模块停电上报流程图如图3所示。本实施例中，在微功率无线网络的特征下，为每个节点安排适当的时隙，当节点发生停电时，每个节点根据自己的时隙广播停电信息，因为在最下级的节点安排了最先发送广播的时隙，停电信息从底层开始向上汇集直到主模块，这种方式不但有效的解决了停电上报发生的通信冲突问题，提高通信的稳定性，同时解决了上报停电节点信息不完整的问题，方便工程技术人员能快速准确定位到哪些节点停电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微功率无线网络停电上报方法，该方法中，微功率无线网络的各节点采用广播上报的方式向主模块上报停电信息，其特征在于：包括以下步骤，S1、确定各节点到主模块的路由信息的步骤；该步骤中，微功率无线网络中每个节点入网的时候主模块都确定该节点到主模块的路由信息；S2、主模块为每个节点安排一个时隙的步骤；该步骤中，主模块根据各节点到主模块的路由信息情况为每个节点安排一个时隙，节点到主模块的距离越远，其被安排的时隙数就越靠近同步时刻；S3、确定同步时刻的步骤；该步骤中，当停电发生的瞬间，节点检测电压过零时刻，以此时刻作为同步时刻；S4、广播发送停电信息的步骤；该步骤中，每个节点以同步时刻为基准，在自己分配的时隙广播发送停电信息。

【技术特征摘要】
1.一种微功率无线网络停电上报方法，该方法中，微功率无线网络的各节点采用广播上报的方式向主模块上报停电信息，其特征在于：包括以下步骤，S1、确定各节点到主模块的路由信息的步骤；该步骤中，微功率无线网络中每个节点入网的时候主模块都确定该节点到主模块的路由信息；S2、主模块为每个节点安排一个时隙的步骤；该步骤中，主模块根据各节点到主模块的路由信息情况为每个节点安排一个时隙，节点到主模块的距离越远，其被安排的时隙数就越靠近同步时刻；S3、确定同步时刻的步骤；该步骤中，当停电发生的瞬间，节点检测电压过零时刻，以此时刻作为同步时刻；S4、广播发送停电信息的步骤；该步骤中，每个节点以同步时刻为基准，在自己分配的时隙广播发送停电信息。2.根据权利要求1所述的微功率无线网络停电上报方法，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟伟，
申请(专利权)人：深圳芯珑电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44