一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法及系统包括，获取电力应急设备区域范围的实时工况信息以及人员位置信息，通过无线自组织网络传输至安全作业管控系统；根据传输至安全作业管控系统的相关信息，结合北斗RDSS通信，将相关信息传输至指挥中心；并根据信息传输线路建立数据通信链路，为应急数据的远程传输提供实时的数据支撑。本发明专利技术利用无线自组网技术在应急区域范围内实现终端组网，不仅解决了区域通信问题，终端还可以上报实时位置信息，解决了现场人员管理和安全问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力专用北斗三代分布式自组网通信
，尤其涉及一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法及系统。

技术介绍

[0002]目前传统电力应急远程数据传输一般采用4G网络，4G网络必须依靠基站，一般网络信号基站的安装受到复杂地形的限制，需要考虑可能会出现的自然灾害，以及无法建立基站的特殊区域，因此使用传统的4G网络进行电力应急远程数据传输无法保证传输的安全性与可靠性，且在进行传输时若在4G网络覆盖不到的区域或遇到灾害导致4G网络瘫痪的情况下，通信链路不通畅，指挥中心无法获取准确的现场信息。
[0003]在一些特殊地理位置上，特别是电力应急设备区域范围内，均需通过对讲机通信交流，无法获取并传输人员位置信息，不利于现场管理。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术提供了一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法及系统，能够解决
技术介绍
中提到的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法，包括：
[0008]获取电力应急设备区域范围的实时工况信息以及人员位置信息，通过无线自组织网络传输至安全作业管控系统；
[0009]根据所述传输至安全作业管控系统的相关信息，结合北斗RDSS通信，将所述相关信息传输至指挥中心；
[0010]并根据信息传输线路建立数据通信链路，为应急数据的远程传输提供实时的数据支撑。
[0011]作为本专利技术所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信方法的一种优选方案，其中：所述无线自组织网络包括，
[0012]初始发起节点开机，转移状态为骨干状态，等待其他未入网节点加入；
[0013]当其他节点开机，转移为未入网状态，周期性的发送测试包，搜索周围的虚拟骨干节点，搜索到骨干节点后加入网络，所述周期为预设值；
[0014]当未入网节点加入虚拟骨干节点网络后，转移为非骨干活跃状态，若在第一时间范围内未搜索到周围未入网的节点，则转为非骨干普通态；
[0015]若非骨干普通态的节点检测到周围未入网邻居的测试包，则自动转移为非骨干活
跃态，同时邻居节点加入网络；
[0016]处于任意非骨干状态的节点在被邻居节点需求时转移为骨干状态，当发现周围无骨干邻居时，则转移为未入网状态；
[0017]处于骨干状态的节点在确认自身冗余时将转移为非骨干普通态。
[0018]作为本专利技术所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信方法的一种优选方案，其中：所述无线自组织网络还包括帧格式设计、虚拟骨干网构建、业务QoS识别方法、网络资源调度机制以及对应的排队转发策略，所述对应的排队转发策略包括，设定共有N个缓存数据包，p
n
(n＝1,2
…
,N)表示第n个数据包所属队列的优先级，p值越大优先级的值越高；
[0019]节点优先级nodePriority为：
[0020][0021]其中，time
current
为当前时间，time
arriven
为第n个数据包到达缓存队列的时间。
[0022]一种电力专用北斗三代分布式自组网通信系统，其特征在于：包括天线单元、自组网单元、RDSS通信单元、主控与接口转换单元、电源管理单元，
[0023]天线单元，用于实现无线自组网信号和卫星信号的收发；
[0024]自组网单元，用于实现无线自组网信号的收发控制及区域组网控制；
[0025]RDSS通信单元，用于实现RDSS卫星信号收发、调制解调、信息处理等全部功能，完成北斗RDSS短报文通信以及位置报告相关功能；
[0026]主控与接口转换单元，用于完成各个单元的信息交互与处理、协议的转换和对外数据接口的电平转换功能；
[0027]电源管理单元，用于为各功能单元的工作提供电源。
[0028]作为本专利技术所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统的一种优选方案，其中：所述天线单元包括自组网天线模块、RDSS接收天线模块和RDSS发射天线，
[0029]所述自组网天线模块接收预设频率的无线信号，并获取到的无线信号传输至所述自组网单元进行处理，当所述自组网单元中存在信息待向外发送时，通过所述自组网天线模块向外辐射；
[0030]当所述RDSS通信单元识别到入站发射请求时，所述RDSS发射天线将L频点入站信号向外辐射，且所述RDSS接收天线模块接收北斗三号卫星S频点出站信号并传递给所述RDSS通信单元进行处理。
[0031]作为本专利技术所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统的一种优选方案，其中：述自组网单元包括第一射频模块、信号调制解调模块、协议帧处理模块以及MCU主控制器模块；
[0032]当进行无线信号接收时，所述第一射频模块通过所述自组网天线模块获取空间中的无线信号，所述无线信号通过所述第一射频模块进行信号滤波后进入低噪声放大器进行放大处理，然后经过混频器将射频信号变为中频信号，经模数转换器转换，并将转换后的信号传输至所述信号调制解调模块进行调制解调，提取电文帧，并将提取后的电文帧传输至协议帧处理模块进行解帧处理，最后将解帧后的数据送至MCU主控制器模块；
[0033]当进行无线信号发送时，所述MCU主控制器模块发起发送申请，并将待发送数据传递给协议帧处理模块进行拼帧作业，将待发送的数据拼接为电文帧，将拼接后的电文帧传
输至信号调制解调模块进行信号调制，所述第一射频模块将调制后的结果进行模数转换及功率放大器放大，并通过自组网天线模块向外辐射。
[0034]作为本专利技术所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统的一种优选方案，其中：所述RDSS通信单元包括第二射频模块、信号处理模块以及信息处理模块，
[0035]当RDSS通信单元进行接收作业时，所述第二射频模块与信号处理模块通过所述RDSS接收天线模块和RDSS发射天线捕获卫星S波段出站信号，若第一次捕获失败，则进行第二次捕获；
[0036]若第二次捕获失败，则进行第三次捕获，若所述三次捕获时间在一个周期内，则认定该周期内无出站信号，关闭第二射频模块作业状态，等待二分之一周期后重新开启，所述一个周期为一分钟；
[0037]若所述三次捕获时间超过一个周期，则认定该周期内无出站信号，并进行第四次捕获，判断下一周期是否存在出站信号，并进行循环；
[0038]若捕获成功，则将捕获的信号波束信息和功率信息实时输出到所述主控与接口转换单元；
[0039]所述信息处理模块实时从跟踪通道获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力专用北斗三代分布式自组网通信方法，其特征在于：包括，获取电力应急设备区域范围的实时工况信息以及人员位置信息，通过无线自组织网络传输至安全作业管控系统；根据所述传输至安全作业管控系统的相关信息，结合北斗RDSS通信，将所述相关信息传输至指挥中心；并根据信息传输线路建立数据通信链路，为应急数据的远程传输提供实时的数据支撑。2.如权利要求1所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信方法，其特征在于：所述无线自组织网络包括，初始发起节点开机，转移状态为骨干状态，等待其他未入网节点加入；当其他节点开机，转移为未入网状态，周期性的发送测试包，搜索周围的虚拟骨干节点，搜索到骨干节点后加入网络，所述周期为预设值；当未入网节点加入虚拟骨干节点网络后，转移为非骨干活跃状态，若在第一时间范围内未搜索到周围未入网的节点，则转为非骨干普通态；若非骨干普通态的节点检测到周围未入网邻居的测试包，则自动转移为非骨干活跃态，同时邻居节点加入网络；处于任意非骨干状态的节点在被邻居节点需求时转移为骨干状态，当发现周围无骨干邻居时，则转移为未入网状态；处于骨干状态的节点在确认自身冗余时将转移为非骨干普通态。3.如权利要求2所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统，其特征在于：所述无线自组织网络还包括帧格式设计、虚拟骨干网构建、业务QoS识别方法、网络资源调度机制以及对应的排队转发策略，所述对应的排队转发策略包括，设定共有N个缓存数据包，p
n
(n＝1,2
…
,N)表示第n个数据包所属队列的优先级，p值越大优先级的值越高；节点优先级nodePriority为：其中，time
current
为当前时间，为第n个数据包到达缓存队列的时间。4.一种电力专用北斗三代分布式自组网通信系统，其特征在于：包括天线单元(100)、自组网单元(200)、RDSS通信单元(300)、主控与接口转换单元(400)、电源管理单元(500)，天线单元(100)，用于实现无线自组网信号和卫星信号的收发；自组网单元(200)，用于实现无线自组网信号的收发控制及区域组网控制；RDSS通信单元(300)，用于实现RDSS卫星信号收发、调制解调、信息处理等全部功能，完成北斗RDSS短报文通信以及位置报告相关功能；主控与接口转换单元(400)，用于完成各个单元的信息交互与处理、协议的转换和对外数据接口的电平转换功能；电源管理单元(500)，用于为各功能单元的工作提供电源。5.如权利要求4所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统，其特征在于：所述天线单元(100)包括自组网天线模块(101)、RDSS接收天线模块(102)和RDSS发射天线(103)，
所述自组网天线模块(101)接收预设频率的无线信号，并获取到的无线信号传输至所述自组网单元(200)进行处理，当所述自组网单元(200)中存在信息待向外发送时，通过所述自组网天线模块(101)向外辐射；当所述RDSS通信单元(300)识别到入站发射请求时，所述RDSS发射天线(103)将L频点入站信号向外辐射，且所述RDSS接收天线模块(102)接收北斗三号卫星S频点出站信号并传递给所述RDSS通信单元(300)进行处理。6.如权利要求5所述的电力专用北斗三代分布式自组网通信系统，其特征在于：所述自组网单元(200)包括第一射频模块(201)、信号调制解调模块(202)、协议帧处理模块(203)以及MCU主控制器模块(204)；当进行无线信号接收时，所述第一射频模块(201)通过所述自组网天线模块(101)获取空间中的无线信号，所述无线信号通过所述第一射频模块(201)进行信号滤波后进入低噪声放大器进行放大处理，然后经过混频器将射频信号变为中频信号，经模数转换器转换，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何沛林，高正浩，欧家祥，陈泽瑞，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：