CN103366540A - 无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法 - Google Patents

Abstract

为解决现有技术无线网络抄表系统存在着节点间相互通信的可靠性较低，从而严重影响抄表的效率及准确性和增加抄表成本等问题，本发明提出一种无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法。该系统包括中心节点和目标节点，所述中心节点为设置在能够与一组目标节点建立通信的空间位置的数据集中器，所述目标节点设置在表端，目标节点接收抄表指令并向中心节点上传表端数据，在各表端设置无线通信模块和数据采集模块并由此构成目标节点。在抄表过程中出现通信中断时，中心节点可重新生成另一条可连通的最短路径，使无线通信得以延续，提高了节点间通信的可靠性，且延伸了抄表距离，提高了抄表效率及准确性，并降低了抄表成本。

Description

无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法

技术领域

本发明属于无线网络数传系统及方法的技术领域，特别涉及一种无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法。

背景技术

无线网络抄表系统包括中心节点及目标节点，所述中心节点为设置在能够与一组目标节点建立通信的空间位置的数据集中器，所述目标节点设置在表端。中心节点发出抄表指令并收集各目标节点上传数据，中心节点和各个目标节点通过无线网络实现通信。现有技术无线网络抄表系统在构建之初，通过录入法为各目标节点生成一条到达中心节点的固定路径。抄表时，中心节点通过固定路径与某个目标节点建立通信并向其发出抄表指令，目标节点接收到抄表指令后，将表端数据逆向传回中心节点，从而完成该目标节点表端的抄表任务。依据国家工信部的相关规定，此类无线网络必须是发射功率50mw以下的微功率无线通信。对室内表而言，相对封闭的房屋结构、气候变化和电磁波干扰等各种因素，都可能造成各目标节点的固定最短路径的中断。例如，在网络构建之初设定的固定路径，在使用时可能已成断路；上一次使用过的固定路径，此次使用时可能已成为断路；甚至是抄表指令下传时，固定路径是通路，表端目标节点上传数据时却成了断路。显然，现有技术无线网络抄表系统存在着节点间相互通信的可靠性较低，从而严重影响抄表的效率及准确性和增加抄表成本等问题。

发明内容

为解决现有技术无线网络抄表系统存在着节点间相互通信的可靠性较低，从而严重影响抄表的效率及准确性和增加抄表成本等问题，本发明提出一种无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法。

本发明无线网络动态路径抄表系统，包括中心节点和目标节点，所述中心节点为设置在能够与一组目标节点建立通信的空间位置的数据集中器，所述目标节点设置在表端，目标节点接收抄表指令并向中心节点上传表端数据，在各表端设置无线通信模块和数据采集模块并由此构成目标节点，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；中心节点存储有中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的目标节点将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信。

进一步的，本发明无线网络动态路径抄表系统还包括上位机抄表中心，负责接收并管理从中心节点传来的数据，并向中心节点发出控制信号。

进一步的，本发明无线网络动态路径抄表系统的数据集中器还包括GPRS模块，中心节点与上位机抄表中心的通信由GPRS模块通过因特网实现。

本发明无线网络动态路径抄表方法，采用上述无线网络动态路径抄表系统进行抄表，包括以下步骤：

S1、在各表端设置无线通信模块和数据采集模块，即目标节点，并且，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；

S2、在能够与一组目标节点建立通信的空间位置设置数据集中器，即中心节点；并且，在中心节点存储中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的无线通信模块将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；另外，在数据集中器中还设置有GPRS模块；

S3、设置上位机抄表中心，并通过因特网实现与数据集中器GPRS模块的通信连接；

S4、上位机抄表中心与某数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S5、中心节点依次与各目标节点建立通信并发出抄表指令；

S6、如果中心节点能够与目标节点建立通信，目标节点接收到抄表指令后向中心节点上传表端数据；如果中心节点与目标节点在建立通信过程中或者在数据传输过程中出现通信中断，则执行以下步骤：

S61、中继点向中心节点上传断点信息；

S62、中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通的最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；

S63、执行步骤S6；

S7、、继续执行步骤S5，直至该中心节点管理的所有目标节点上传数据完成；

S8、该中心节点向抄表中心上传数据，该中心节点抄表结束；

S9、上位机抄表中心与另一数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S10、重复执行步骤S5至S8，以此类推，直至所有中心节点抄表结束。

本发明无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法的有益技术效果是抄表过程中出现通信中断时，中心节点可重新生成另一条可连通的最短路径，使无线通信得以延续，提高了节点间通信的可靠性，且延伸了抄表距离，提高了抄表效率及准确性，并降低了抄表成本。

附图说明

附图1为本发明无线网络动态路径抄表系统目标节点的结构示意图；

附图2为本发明无线网络动态路径抄表系统的结构示意图；

附图3为本发明无线网络动态路径抄表方法流程示意图。

下面结合附图和具体实施例对本发明无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法作进一步的说明。

具体实施方式

图1为本发明无线网络动态路径抄表系统目标节点的结构示意图，附图2为本发明无线网络动态路径抄表系统的结构示意图，由图可知，本发明无线网络动态路径抄表系统，包括中心节点和目标节点，所述中心节点为设置在能够与一组目标节点建立通信的空间位置的数据集中器，所述目标节点设置在表端，目标节点接收抄表指令并向中心节点上传表端数据，其特征在于：在各表端设置无线通信模块和数据采集模块并由此构成目标节点，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；中心节点存储有中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的目标节点将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信。采用本发明无线网络动态路径抄表系统进行抄表时，即使表端受到房屋结构、气候变化和电磁波等各种不可预计因素的干扰，通信出现中断，中心节点仍然能利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信，维持无线通信线路的畅通。

为方便成片区域的抄表，本发明无线网络动态路径抄表系统还包括上位机抄表中心，负责接收并管理从中心节点传来的数据，并向中心节点发出控制信号。并且，数据集中器还包括GPRS模块，中心节点与上位机抄表中心的通信由GPRS模块通过因特网实现。由此，可以通过抄表中心对某一成片区域进行抄表。

显然，本发明的无线网络动态路径抄表系统可用于电表、水表、气表等多种住宅表的抄表操作。所述传回的表数据至少包括表的读数和设备标识号。

图3为本发明无线网络动态路径抄表方法的流程示意图，由图可知，本发明无线网络动态路径抄表方法，采用本发明无线网络动态路径抄表系统进行抄表，包括以下步骤：

S1、在各表端设置无线通信模块和数据采集模块，即目标节点，并且，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；

S2、在能够与一组目标节点建立通信的空间位置设置数据集中器，即中心节点；并且，在中心节点存储中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的无线通信模块将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；另外，在数据集中器中还设置有GPRS模块；

S3、设置上位机抄表中心，并通过因特网实现与数据集中器GPRS模块的通信连接；

S4、上位机抄表中心与某数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S5、中心节点依次与各目标节点建立通信并发出抄表指令；

S6、如果中心节点能够与目标节点建立通信，目标节点接收到抄表指令后向中心节点上传表端数据；如果中心节点与目标节点在建立通信过程中或者在数据传输过程中出现通信中断，则执行以下步骤：

S61、中继点向中心节点上传断点信息；

S62、中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通的最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；

S63、执行步骤S6；

S7、继续执行步骤S5，直至该中心节点管理的所有目标节点上传数据完成；

S8、该中心节点向抄表中心上传数据，该中心节点抄表结束；

S9、上位机抄表中心与另一数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S10、重复执行步骤S5至S8，以此类推，直至所有中心节点抄表结束。

显然，本发明无线网络动态路径抄表系统及其抄表方法的有益技术效果是抄表过程中出现通信中断时，中心节点可重新生成另一条可连通的最短路径，使无线通信得以延续，提高了节点间通信的可靠性，且延伸了抄表距离，提高了抄表效率及准确性，并降低了抄表成本。

Claims (4)

1.一种无线网络抄表系统，包括中心节点和目标节点，所述中心节点为设置在能够与一组目标节点建立通信的空间位置的数据集中器，所述目标节点设置在表端，目标节点接收抄表指令并向中心节点上传表端数据，其特征在于：在各表端设置无线通信模块和数据采集模块并由此构成目标节点，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；中心节点存储有中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的目标节点将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信。

2.根据权利要求1所述的无线网络抄表系统，其特征在于：所述无线网络抄表系统还包括上位机抄表中心，负责接收并管理从中心节点传来的数据，并向中心节点发出控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的无线网络抄表系统，其特征在于：所述数据集中器还包括GPRS模块，中心节点与上位机抄表中心的通信由GPRS模块通过因特网实现。

4.一种无线网络抄表方法，包括以下步骤：

S1、在各表端设置无线通信模块和数据采集模块，即目标节点，并且，无线通信模块具有中继功能且各无线通信模块之间互为中继；

S2、在能够与一组目标节点建立通信的空间位置设置数据集中器，即中心节点；并且，在中心节点存储中心节点与各目标节点以及各目标节点之间的可连通集，且设置有网络通信协议的动态路径算法；所述动态路径算法是指当中心节点与目标节点之间的通信发生断路时，断点处的无线通信模块将返回断点信息，中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；另外，在数据集中器中还设置有GPRS模块；

S3、设置上位机抄表中心，并通过因特网实现与数据集中器GPRS模块的通信连接；

S4、上位机抄表中心与某数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S5、中心节点依次与各目标节点建立通信并发出抄表指令；

S6、如果中心节点能够与目标节点建立通信，目标节点接收到抄表指令后向中心节点上传表端数据；如果中心节点与目标节点在建立通信过程中或者在数据传输过程中出现通信中断，则执行以下步骤：

S61、中继点向中心节点上传断点信息；

S62、中心节点利用可连通集重新生成一条中心节点到目标节点的可连通的最短路径，并通过此最短路径建立中心节点与目标节点之间的通信；

S63、执行步骤S6；

S7、继续执行步骤S5，直至该中心节点管理的所有目标节点上传数据完成；

S8、该中心节点向抄表中心上传数据，该中心节点抄表结束；

S9、上位机抄表中心与另一数据集中器，即某中心节点，建立通信，并向其发出抄表指令；

S10、重复执行步骤S5至S8，以此类推，直至所有中心节点抄表结束。

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