一种专用于变流器的物联网通信方法、物联网系统及设备技术方案

本发明专利技术提出了一种专用于变流器的物联网通信方法、物联网系统及设备，涉及变流器物联网领域，具体方案包括：中心设备通过卫星获取精准时间，再同步给物联网中的所有终端设备，完成时间同步；在时间同步后，基于多节点通信传输协议，各个设备之间进行数据交互；本发明专利技术提出一种专用于变流器的时间同步算法，使网络内所有变流器设备具有同步时钟，同时大幅降低通讯延迟；并且设计了一种多节点通信传输协议，降低变流器设备间的通讯延迟，提高物联网的通信效率。的通信效率。的通信效率。

【技术实现步骤摘要】
一种专用于变流器的物联网通信方法、物联网系统及设备


[0001]本专利技术属于变流器物联网领域，尤其涉及一种专用于变流器的物联网通信方法、物联网系统及设备。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着通讯技术、感知识别技术等的发展，物联网技术迅猛发展，已经在医疗、交通、农业等诸多领域开展了卓有成效的探索与应用；在变流器领域，也有专家学者针对应用方面进行相关研究，但由于现有应用多是通过网线、ZigBee、WiFi、蓝牙等通用传输方式开展的，与变流器的运行特性并不能完全适配，因此产生诸多问题，具体为：
[0004]1、变流器数量多、分布灵活性高，传统有线通讯方式建设成本高，可扩展性差。
[0005]2、变流器控制频率范围在5kHz
‑
50kHz，控制频率高，为满足控制需求，要求通讯频率尽量高，通讯延迟尽量低，传统通用传输方式无法满足需求。
[0006]3、变流器采样频率范围在5kHz
‑
50kHz，采样频率高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种专用于变流器的物联网通信方法，其特征在于，包括：中心设备通过卫星获取精准时间，再同步给物联网中的所有终端设备，完成时间同步；在时间同步后，基于多节点通信传输协议，各个设备之间进行数据交互；其中，所述多节点通信传输协议，具体为：基于设备间互传数据的最大通讯时间t
commax
，所有设备按照预设顺序以2
×
t
commax
为时间间隔进行运行数据或指令的时序群发，在2
×
t
commax
的时间间隔中，第一个t
commax
为日常运行数据或指令的发送时段，第二个t
commax
为预留的紧急消息发送时段；所述紧急消息，是节点对自身数据或接收数据进行分析，识别紧急状态生成的紧急指令或通知。2.如权利要求1所述的一种专用于变流器的物联网通信方法，其特征在于，所述中心设备通过卫星获取精准时间，具体为：中心设备通过基于卫星通讯的时间获取模块向卫星请求时间信息，并获取精准时间；其中，所述时间获取模块，由可与卫星进行通讯的射频芯片及其外电路和计算机指令组成；所述卫星，是北斗导航卫星或全球定位系统GPS卫星。3.如权利要求1所述的一种专用于变流器的物联网通信方法，其特征在于，所述中心设备通过卫星获取精准时间后，首先更新自身时间，然后周期性校正自身时间；所述周期性校正自身时间，具体为：通过自身计时器进行计时，同时周期性地通过卫星获取精准时间，并校正自身时间。4.如权利要求1所述的一种专用于变流器的物联网通信方法，其特征在于，所述同步给物联网中的所有终端设备，中心设备与待同步的终端设备之间通过三次数据收发，进行终端设备的时间同步，具体为：中心设备向待同步终端设备发送第一消息，请求与待同步终端设备进行时间同步，并记录数据包从物理层全部发出的时间，记为第一消息发出时间t
N1_TX_End
；待同步终端设备接收到第一消息后，记录物理层接收全部数据包的时间，记为第一消息接收时间t'
N2_RX_End
；待同步终端设备向中心设备发送第二消息，表示同意与中心设备进行时间同步，并记录数据包从物理层全部发出的时间，记为第二消息发出时间t'
N2_TX_End
；中心设备接收到第二消息后，记录物理层接收全部数据包的时间，记为第二消息接收时间t N1_RX_End
；中心设备向待同步终端设备发送第三消息，消息数据包中包含但不限于第一消息发出时间t
N1_TX_End
和第二消息接收时间t N1_RX_End
的数值；待同步终端设备接收到第三消息后，通过解析数据包，获得第一消息发出时间t
N1_TX_End
和第二消息接收时间t N1_RX_End
的数值；待同步终端设备计算与中心设备之间的时间误差，计算公式定义为第一消息发出时间与第二消息接收时间的和与第一消息接收时间与第二消息发出时间的和的差的一半；待同步终端设备在原有时钟加上时间误差得到同步后时钟，完成时间同步。5.如权利要求1所述的一种专用于变流器的物联网通信方法，其特征在于，还包括，时间同步后进行时间同步的验证，中心设备与待验证终端设备通过四次数据收发，进行时间同步的验证，具体为：
待验证终端设备向中心设备发送第四消息，向中心设备请求验证时间是否同步，并记录数据包从物理层全部发出的时间，记为第四消息发出时间t
N2_TX_End_ack
；中心设备接收到第四消息后，记录物理层接收全部数据包的时间，记为第四消息接收时间t
N1_RX_End_ack
；中心设备向待验证终端设备发送第五消息，表示中心设备确认了待验证终端设备提出的验证时间同步请求的消息，并记录数据包从物理层全部发出的时间，记为第五消息发出时间t
N1_TX_End_ack
；待验证终端设备接收到第五消息后，记录物理层接收全部数据包的时间，记为第五消息接收时间t
N2_RX_End_ack
；待验证终端设备向中心设备发送第六消息，消息数据包内包含但不限于第四消息发出时间t
N2_TX_End_ack
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，周康佳，许涛，侯振宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：