CN102857890A - 一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，包括以下步骤：步骤1在无线监控平台建立一个无线网络连接服务、短信通道和超时机制；步骤2在无线监控平台配置设备参数，生成配置协议；步骤3无线监控平台通过短信方式将配置的设备参数下发给无线监控终端；步骤4无线监控终端将采集的数据上传到无线监控平台；步骤5无线监控平台将控制指令下发到无线监控终端。本发明的有益效果是无线监控平台支持无线网络与短信通道，既能够以两种通讯方式接收监控终端数据，也能够在发送控制指令给监控终端设备的时候，采用合适的通讯方式，确保控制指令下发成功。

Description

一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法

技术领域

本发明涉及一种短信与无线网络通信自适应方法，尤其涉及一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法。

背景技术

电力隧道无线监控系统在电力系统应用广泛，在网络结构上通常分为两个部分：无线监控终端与无线监控平台。无线监控终端设备安装于电力隧道内，用于隧道内多状态数据的采集整理与数据上传；监控终端设备的天线安装在人孔井出入口附近，部分解决了电力隧道内部无线信号无法传入的问题；由于网络状况的不同与施工难度的原因，监控终端设备的信号强度与网络连接状况均无法统一。无线监控平台安装于电力公司机房或变电站，用于配置无线监控终端、收集无线监控终端上传的数据、对无线监控终端下发控制指令。

无线监控终端与无线监控平台的通讯方式可以选择无线网络或短信通道两种方式；由于无线监控终端与无线监控平台均可以向对方主动发送数据，传统的通信方式对于两种数据传输方式无法做到自动适应，仅能使用单一的通信方式；导致出现如下的状况：如果只通过短信通道传输数据，则数据传输效率低，实时性差，传输费用高；如果只通过无线网络传输数据，则网络情况不稳定的时候，数据传输失败的机率就会增加。

发明内容

针对上述现有技术，为解决上述问题，本发明提供了一种电力隧道短信与无线网络通信自适应方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控装置，是由无线监控平台、无线监控终端组成的架构中实现的。无线监控终端是一种硬件设备，该设备安装于电力隧道内，用来采集电力隧道多状态数据，并将数据发送到无线监控平台；无线监控平台具有数据接收、数据处理、告警产生、实时监视、历史查看功能。无线监控平台与无线监控终端通过无线网络或短信通道进行通信，完成电力隧道采集数据的上传与控制指令的下发。

一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，包括以下步骤：

步骤1在无线监控平台建立无线网络连接服务、短信通道和超时机制；

步骤2在无线监控平台配置设备参数，设备参数配置完成后，根据无线通信协议生成配置协议，所述的设备参数包括无线监控终端编号、无线监控终端电话号码、无线监控平台服务电话号码、无线监控平台IP地址、无线监控平台端口号；

步骤3无线监控平台通过短信方式将配置的设备参数下发给无线监控终端；

步骤4无线监控终端将采集的数据上传到无线监控平台；

步骤5无线监控平台将控制指令下发到无线监控终端。

所述的步骤1的无线网络连接服务，能够允许无线监控终端接入，对于已经接入的无线监控终端，均保持其连接状态；所述的短信通道是指一个由多个短信调制解调器组成的Modem池，所述的短信调制解调器的英文缩写为Modem。

所述的步骤2生成配置协议是指在无线监控平台中配置完设备参数后，无线监控平台根据无线通信协议生成配置协议，所述的无线通信协议设计为显示字符模式，定义了协议头尾、无线终端编号、协议命令字、协议数据体；无线监控终端与无线监控平台通过短信通道或无线网络传输的协议完全相同。

所述的步骤3包括：

步骤（1）无线监控平台从Modem池中查找到空闲Modem；所述的空闲Modem实现短信的下发与接收，对于Modem池中的每一个Modem，无线监控平台均保存其状态；

步骤（2）：将步骤2中生成的配置协议，通过步骤（1）中查找到的空闲Modem，以短信的形式发往短信通道，通过短信通道将配置的设备参数下发给无线监控终端；

步骤（3）：无线监控终端在接收到无线监控平台发来的配置信息后，按照无线通信协议解析，并保存相关参数之后，按照无线通信协议回复；无线监控平台等待无线监控终端的配置响应消息；

步骤（4）：如果无线监控平台在规定的时间内没有收到无线监控终端的响应消息，则通过步骤（6）重发配置短信；如果无线监控平台在规定的时间内接收到无线监控终端的回应消息，则转向步骤（5）；

步骤（5）：无线监控平台接收到无线监控终端回复的消息之后，在无线监控平台中记录配置成功的标记，清除等待计时器；

步骤（6）：在未接收到无线监控终端回应的情况下，无线监控平台监测记录的重发次数标记，如果已经重发超过规定次数，则转向步骤（7）；如果重发次数未超过规定次数，则转向步骤（2），向无线监控终端重新发送配置短信，并置重发次数标记加一；

步骤（7）：记录配置超时标记，清除等待计时器。

所述的步骤（4）所述的规定时间为10分钟。

所述的步骤（4）所述的规定次数为3次。

所述的步骤4的包括以下步骤：

步骤（1）：无线监控终端在监控数据采集完成之后，按照无线通信协议，组织消息；

步骤（2）：无线监控终端检测无线网络是否连接正常；若不正常，转到步骤（3），若正常，转到步骤（4）；

步骤（3）：无线监控终端从本地配置中取出无线监控平台短信号码，转到步骤（6）；

步骤（4）：无线监控终端检测是否已经通过无线网络连接到了无线监控平台的无线连接服务；如果没有连接无线监控平台的无线连接服务，则转到（5）；若连接，转到步骤（6）；

步骤（5）：无线监控终端连接无线监控平台的无线连接服务，并重复步骤（4）；

步骤（6）：无线监控终端将步骤（1）中生成的协议数据发送到无线监控平台。

所述的步骤5的步骤方法如下：

步骤（1）：无线监控平台按照无线通信协议将待下发的控制指令，封装成下发消息数据包；

步骤（2）：无线监控平台在自身的无线网络连接服务中查找该终端是否在线，查找的依据为该终端的终端编号，若在线，转到步骤（3），若不在线，转到步骤（4）；

步骤（3）：将步骤（1）中生成的消息数据，通过该连接发送到无线监控终端；转到步骤（6）；

步骤（4）：无线监控平台从Modem池中查找空闲的Modem；

步骤（5）：无线监控平台将步骤（4）中找到的空闲的Modem取出，向其发送短信发送指令，短信内容为下发给无线监控终端的控制指令；

步骤（6）：无线监控平台在完成步骤（3）或步骤（5）之后，将该控制指令标记为发送成功。

为了使用无线网络与无线监控终端进行通信，无线监控平台建立了无线网络连接服务，对于所有已经连接的无线监控终端，无线网络连接服务均保持其连接状态，可以使用该连接与无线监控终端进行数据通信。

为了使用短信通道与无线监控终端进行通信，无线监控平台建立并维护了一个由多个短信调制解调器(Modem)组成的Modem池，建立了短信通道；无线监控终端可以将短信发送到何一个Modem中，无线监控平台也可以使用任何一个Modem将短信下发给无线监控终端。

在步骤(2)、(3)、(4)中，无线监控终端与无线监控平台之间的无线通信协议设计为可显示字符模式，定义了协议头尾、无线终端编号、协议命令字、协议数据体；无线终端与无线监控平台通过短信通道或无线网络传输的协议完全相同，是自适应通信方式的基础。

本发明的有益效果是：针对电力隧道无线监控系统中数据及时性要求高、隧道无线网络信号情况不好的问题，兼顾无线网络费用比短信费用低的情况，在无线监控平台与无线监控终端之间传输监控数据与控制指令传输的过程中，采用自适应的短信与无线网络切换方式，保证监控终端设备与监控平台系统之间实时数据通信。无线监控终端在无线网络环境良好的情况下，自动使用无线网络传输监控数据，接收无线监控平台系统的控制指令；在无线网络环境不具备的情况下，无线监控终端自动切换到短信通道，通过短信通道发送监控数据，使用短信通道接收无线监控平台系统的控制指令。无线监控平台支持无线网络与短信通道，既能够以两种通讯方式接收监控终端数据，也能够在发送控制指令给监控终端设备的时候，采用合适的通讯方式，确保控制指令下发成功。

附图说明

图1是本发明的网络结构图；

图2是本发明的无线终端配置流程图；

图3是本发明的无线终端监控数据上报流程图；

图4是本发明的无线监控平台控制指令下发流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

图1为本发明的网络结构图，由图1可知，本发明包括了无线监控平台102与无线监控终端101两个部分，通过无线网络103或短信通道104进行连接。无线监控平台102完成了对无线监控终端101配置功能，完成了接收无线监控终端101监控数据的功能，完成了自动选择无线网络103或短信通道104对无线监控终端101下发控制指令的功能；无线监控终端101完成了自动选择无线网络103或短信通道104发送监控数据的功能。

图2为本发明的无线终端配置流程图，按照图2中的流程图，可以在无线监控平台102中完成对无线监控终端101的配置，并将配置下发给无线监控终端101。

步骤201：无线监控平台102配置终端参数，在无线监控平台102中配置无线监控终端101的无线监控终端编号、无线监控终端电话号码、监控平台服务电话号码、监控平台IP地址、监控平台端口号信息，配置完毕之后，无线监控平台102根据无线通信协议生成配置协议。

步骤202：未经配置的无线监控终端101内部不存在无线监控平台102的相关参数，因此，不能主动连接到无线监控平台102；无线监控平台102也就无法通过无线网络103配置无线监控终端101；故初次配置无线监控终端101采用的方式为短信通道104。无线监控平台102从Modem池中查找到空闲的Modem；该Modem可以实现短信的下发与接收；对于Modem池中的每一个Modem，无线监控平台102均保存其状态。

步骤203：将201步骤中生成的配置协议，通过步骤202中查找到的空闲Modem，以短信的形式发往短信通道104。

步骤204：为了确保配置信息能够完整下发给无线监控终端101，无线监控终端101在接收到无线监控平台102发来的配置信息，按照无线通信协议解析，并保存相关参数之后，需要按照无线通信协议回复。无线监控平台102需要等待无线监控终端101的配置响应消息，该消息可以来自无线网络103，也可以来自短信通道104。

步骤205：无线监控平台102建立了接收无线监控终端101配置响应的超时机制，如果无线监控平台102在10分钟内没有收到无线监控终端101的响应消息，则通过步骤207重发配置短信；如果无线监控平台102在10分钟内接收到无线监控终端101的回应消息，则转向步骤206。

步骤206：无线监控平台102接收到无线监控终端101回复的消息之后，在无线监控平台102中记录配置成功的标记，清除等待计时器。

步骤207：承接步骤205，在未接收到无线监控终端101回应的情况下，无线监控平台102监测记录的重发次数标记，如果已经重发超过3次，则转向流程208；如果重发次数未超过3次，则转向步骤202，向无线监控终端101重新发送配置短信，并置重发次数标记加一。

步骤208：承接步骤207，当无线监控平台102监测对无线监控终端101的重发次数超过3次之后，记录配置超时标记，清除等待计时器。

从图2的全部步骤来看，对于初次配置的无线终端，无线监控平台102通过重发、要求响应、设置定时器、设置重发次数、设置配置完成标记等方式，有效完成了无线监控平台102对于无线监控终端101的配置。

图3为无线监控终端101上传监控数据的流程图，从图3可以看出，无线监控终端101在上传监控数据的过程中，自动选择了无线网络103或短信通道104，以成本优先的方式完成了监控数据的上传过程。

步骤301：无线监控终端101在监控数据采集完成之后，按照无线通信协议，组织消息。

步骤302：无线监控终端101检测无线网络是否连接正常，无线监控终端101在系统空闲状态，会保持与无线网络的数据连接，避免临时建立连接带来的效率问题。

步骤303：无线监控终端101检测不到无线网络连接或无线网络连接不正常，则从本地配置中取出监控平台短信号码，通过短信通道104向无线监控平台102发送协议数据。

步骤304：承接步骤302，无线监控终端101在检测到无线网络正常之后，在本步骤检测是否已经通过无线网络连接到了无线监控平台102的无线网络连接服务；如果没有连接无线监控平台102的无线网络连接服务，则通过步骤305进行连接。

步骤305：无线监控终端101在检测到没有连接到监控平台102之后，在本步骤连接无线监控平台102，并重复步骤304。

步骤306：无线监控终端101通过短信通道104、无线网络103的方式，将步骤301中生成的协议数据发送到无线监控平台102。

从图3的步骤来看，无线监控终端101在生成监控上传协议数据之后，自动选择无线网络103或短信通道104，通过自适应的方式，实现了将协议数据传输到无线监控平台102，完成了无线监控终端101数据上传的功能。

图4为本发明的无线监控平台102控制指令下发流程图，从图4可以看出，无线监控平台102在下发控制指令的过程中，查询当前无线监控终端101是否在线，选择通过无线网络103还是短信通道104发送控制指令到无线监控终端101。

步骤401：无线监控平台102按照无线通信协议将待下发的控制指令，封装成下发消息数据包。

步骤402：无线监控平台102在自身的无线网络连接服务中查找该终端是否在线，查找的依据为该终端的终端编号。

步骤403：无线监控平台102在无线网络连接服务中找到了该终端对应的连接，则将步骤401中生成的消息数据，通过该连接发送到无线监控终端101。

步骤404：无线监控平台102在无线网络连接服务中未找到该终端对应的连接，则从Modem池中查找空闲的Modem，以便通过短信通道104下发控制指令。

步骤405：无线监控平台102将步骤404中找到的Modem取出，向其发送短信发送指令，短信内容为下发给无线监控终端101的控制指令。

步骤406：无线监控平台102在完成步骤403或步骤405之后，将该控制指令标记为发送成功。

从图4的步骤看来，无线监控平台102在控制指令下发流程中，通过连接监测、短信通道控制等方式，以自适应的方式，实现了将控制指令下发到无线监控终端101的功能。

Claims (8)

1.一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1在无线监控平台建立一个无线网络连接服务、短信通道和超时机制；

步骤2在无线监控平台配置设备参数，设备参数配置完成后，根据无线通信协议生成配置协议，所述的设备参数包括无线监控终端编号、无线监控终端电话号码、无线监控平台服务电话号码、无线监控平台IP地址、无线监控平台端口号；

步骤3无线监控平台通过短信方式将配置的设备参数下发给无线监控终端；

步骤4无线监控终端将采集的数据上传到无线监控平台；

步骤5无线监控平台将控制指令下发到无线监控终端。

2.如权利要求1所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤1的无线网络连接服务，能够允许无线监控终端接入，对于已经接入的无线监控终端，均保持其连接状态；所述的短信通道是指一个由多个短信调制解调器组成的Modem池。

3.如权利要求1所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤2所述的无线通信协议设计为显示字符模式，定义了协议头尾、无线终端编号、协议命令字、协议数据体；无线监控终端与无线监控平台通过短信通道或无线网络传输的协议完全相同。

4.如权利要求2所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤3包括：

步骤（1）无线监控平台从Modem池中查找到空闲Modem；所述的空闲Modem实现短信的下发与接收，对于Modem池中的每一个Modem，无线监控平台均保存其状态；

步骤（2）：将步骤2中生成的配置协议，通过步骤（1）中查找到的空闲Modem，以短信的形式发往短信通道，通过短信通道将配置的设备参数下发给无线监控终端；

步骤（3）：无线监控终端在接收到无线监控平台发来的配置信息后，按照无线通信协议解析，并保存相关参数之后，按照无线通信协议回复；无线监控平台等待无线监控终端的配置响应消息；

步骤（4）：如果无线监控平台在规定的时间内没有收到无线监控终端的响应消息，则通过步骤（6）重发配置短信；如果无线监控平台在规定的时间内接收到无线监控终端的回应消息，则转向步骤（5）；

步骤（5）：无线监控平台接收到无线监控终端回复的消息之后，在无线监控平台中记录配置成功的标记，清除等待计时器；

步骤（6）：在未接收到无线监控终端回应的情况下，无线监控平台监测记录的重发次数标记，如果已经重发超过规定次数，则转向步骤（7）；如果重发次数未超过规定次数，则转向步骤（2），向无线监控终端重新发送配置短信，并置重发次数标记加一；

步骤（7）：记录配置超时标记，清除等待计时器。

5.如权利要求4所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤（4）所述的规定时间为10分钟。

6.如权利要求4所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤（4）所述的规定次数为3次。

7.如权利1所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤4的包括以下步骤：

步骤（1）：无线监控终端在监控数据采集完成之后，按照无线通信协议，组织消息；

步骤（2）：无线监控终端检测无线网络是否连接正常；若不正常，转到步骤（3），若正常，转到步骤（4）；

步骤（3）：无线监控终端从本地配置中取出无线监控平台短信号码，转到步骤（6）；

步骤（4）：无线监控终端检测是否已经通过无线网络连接到了无线监控平台的无线连接服务；如果没有连接无线监控平台的无线连接服务，则转到（5）；若连接，转到步骤（6）；

步骤（5）：无线监控终端连接无线监控平台的无线连接服务，并重复步骤（4）；

步骤（6）：无线监控终端将步骤（1）中生成的协议数据发送到无线监控平台。

8.如权利1所述的一种电力隧道短信与无线网络通信自适应的监控方法，其特征在于：所述的步骤5的步骤方法如下：

步骤（1）：无线监控平台按照无线通信协议将待下发的控制指令，封装成下发消息数据包；

步骤（2）：无线监控平台在自身的无线网络连接服务中查找该终端是否在线，查找的依据为该终端的终端编号，若在线，转到步骤（3），若不在线，转到步骤（4）；

步骤（3）：将步骤（1）中生成的消息数据，通过该连接发送到无线监控终端；转到步骤（6）；

步骤（4）：无线监控平台从Modem池中查找空闲的Modem；

步骤（5）：无线监控平台将步骤（4）中找到的空闲的Modem取出，向其发送短信发送指令，短信内容为下发给无线监控终端的控制指令；

步骤（6）：无线监控平台在完成步骤（3）或步骤（5）之后，将该控制指令标记为发送成功。

Images