CN106249628A - 一种智能设备安装位置自动识别系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种智能设备安装位置自动识别系统，通过改进总线的连接方式，在每个接入装置中串入电平衰减器，并加入电平检测模块，使得每个接入点的电平存在细微的差异，这个细微差别的电平可以用来进行相对位置的判断，而且不影响系统总线的正常功能。在系统首次上电或者复位后，控制器主动获取在系统中所有接入装置的定位电平值，再对定位电平值进行比较和排序，可以判断其安装的相对位置，并且当系统存在固定的安装模式时，进一步在系统中进行安装位置的自动识别。该系统在首次上电时自动运行，不在系统正常工作时占用系统资源、通讯信道，也不需要人工去进行操作。

Description

一种智能设备安装位置自动识别系统和方法

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种智能设备安装位置自动识别系统和方法。

背景技术

随着低压电气设备的智能化推进，很多传统电气设备都朝智能化的方向发展，尤其是使用总线通讯的低压系统发展更是走在前面。像低压智能配电箱，酒店智能供电系统、家庭智能电气系统等都已慢慢地为用户所接受，这些产品为建筑物节能、用户的便利控制提供了很多途径。这些智能电气系统中，终端设备(或子设备)的安装位置需要在系统后台及软件中与该设备对应起来，即需要对设备的安装位置进行识别：一般是设备的身份识别信息(如：MAC地址/UID地址/机器识别码等)与安装位置进行关联。当前的方法主要有三种：

1)通过在每个终端设备(子设备)上增加一个数字拨动开关作为本地的地址设置，用户通过所设置的地址与安装位置手动一一对应，就能在系统中识别出每个设备的具体安装位置。这种方案需要在设备上增加一个多位的拨动开关，且该开关必须方便使用人拨动，这样既影响产品的外观，也不方便操作，并且还有成本高等劣势。

2)通过在每个终端设备(子设备)上的操作(按键或者屏幕)，再同时配合系统的设置页面，对当前操作(一般是激活设备的动作)的设备，在系统中(app后者后台管理软件)手动注明设备的安装位置。此种方式操作繁琐，需要在现场同时操作设备和后台，操作和后续维护都比较复杂。

3)通过在每个终端设备(子设备)上的加贴二维码或者产品的机器地址(MAC地址/UID地址/机器识别码)的标签，用户在安装完成后，手动记录设备的机器地址与位置，然后在系统后台中输入，将两者对应起来。此种方式操作繁琐，操作和后续维护都比较复杂。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种智能设备安装位置自动识别系统和方法，能自动实现对接入装置的安装位置的识别，方便用户准确的找到所需要进行安装及维护的接入装置。

一种智能设备安装位置自动识别系统，包括控制器、总线、至少一接入装置；所述接入装置内设置有电平衰减器和电平检测模块，所述控制器与接入装置通过总线以串并联方式连接；所述电平检测模块设置在其接入总线的线路和参考地之间，用于检测接入装置的定位电平值；所述电平检测模块将检测的定位电平值和对应接入装置的身份识别信息进行关联，并通过总线反馈至所述控制器；所述控制器接收各接入装置的电平检测模块所反馈的定位电平值，并对定位电平值进行比较判断和排序，确定各接入装置的相对位置信息。

进一步的，所述控制器将每个接入装置所上传的定位电平值进行比较，定位电平值越大的接入装置，其相对位置越靠近控制器；反之，定位电平值越小的接入装置，其相对位置离控制器的位置越远。

作为进一步改进，所述智能设备安装位置自动识别系统还包括服务器，所述控制器将接入装置的身份识别信息与安装相对位置信息上传至所述服务器，所述服务器预存有所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序，所述服务器通过将接入装置的相对位置信息与自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，得到每个接入装置在该线路中的准确安装位置。

作为一种改进，所述电平衰减器串入总线线路中的其中一根，所述电平衰减器串入线路为电源总线线路、定位信号线线路或者信号复用总线线路中的一根。

进一步的，所述电平检测模块通过电平衰减器串入的总线线路或另一总线线路将检测的定位电平值反馈至控制器。

再者，所述电平衰减器呈纯阻性。

更近一步的，所有电平检测模块所消耗的电流总和，小于所述电平检测模块接入总线的最大负载。

更进一步的，所述接入装置中电平衰减器产生的压降，大于该接入装置中电平检测模块A/D转换器的最小分辨率；同时，所有所述接入装置中的电平衰减器所造成的压降总和，低于电平衰减器串入总线的正常工作时容许的最大电压差。

一种智能设备安装位置自动识别方法，包括如下步骤：

接通电源并进行初始化，控制器发出定位电平信息；

电平衰减器对定位电平信息进行衰减，电平检测模块检测接入装置的定位电平值；

通过总线将定位电平值与接入装置的身份识别信息关联后传输至控制器；

控制器对接入装置的定位电平值进行比较判断和排序，确定接入装置的相对位置信息。

作为进一步的改进，所述智能设备安装位置自动识别方法还包括步骤：

所述控制器将接入装置的身份识别信息与其相对位置信息上传给服务器；

在服务器中预存有所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理安装走线顺序；

所述服务器通过将接入装置的相对位置信息与内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，获取每个接入装置在该线路中的准确安装位置。

本发明通过改进总线的连接方式，在每个接入装置中串入电平衰减器，并加入电平检测模块，使得总线每个接入点的电平存在细微的差异，这个细微差别的电平可以用来对接入装置的相对位置进行判断，而且不影响系统总线的正常功能。从而使用本发明能自动实现对接入装置的安装位置进行识别，方便用户准确的找到所需要进行安装及维护的接入装置。

在系统首次上电或者复位后，控制器主动获取在系统中所有接入装置的定位电平值，再对定位电平值进行比较和排序，可以判断其安装的相对位置，并且当系统是存在固定的安装模式时，进一步在系统中进行安装位置的自动识别。该系统在首次上电时自动运行，不在系统正常工作时占用系统资源、通讯信道，也不需要人工去进行操作。

附图说明

图1是本发明实施例一智能设备安装位置自动识别系统的电路连接示意图；

图2是本发明实施例二智能设备安装位置自动识别方法的流程示意框图；

图3是本发明实施例二智能设备安装位置自动识别方法运用在智能配电箱上的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种智能设备安装位置自动识别系统，包括控制器1、总线5、至少一个接入装置2；接入装置通过总线5与控制器1连接，其中接入装置2内设有电平衰减器3和电平检测模块4。当系统中的接入装置采取固定安装方法，且是线性安装时，在总线5网络中通过改进总线的连接方式，由传统的总线5与各接入装置之间并联的方式，改进成总线5与各接入装置之间串并联的方式，即在每个接入装置2中串入一个电平衰减器3，同时加入一个电平检测模块4；所述串并联指的是接入装置2通过通讯并联方式接入总线，所述电平衰减器3通过电平串联的方式接入总线中的同一条线路。电平检测模块4设置在接入的总线线路和参考地之间，电平检测模块4对该总线5上的电平进行精确的检测，将检测的定位电平值和对应接入装置2的身份识别信息通过总线5反馈至控制器1。其中接入装置2的身份识别信息包括机器码、MAC(Media Access Control，介质访问控制)、UID(User Identification，用户身份证明)等信息；控制器1根据各接入装置2的电平检测模块4反馈的电平值进行比较判断和排序，得到各接入装置的相对位置；各接入装置的相对位置是根据每个接入装置上传的定位电平值而确定的；具体地，是根据将每个接入装置所上传的定位电平值进行比较，对应定位电平值最高的接入装置2，相对位置最靠近控制器1，定位电平值相对低的接入装置2则在远离控制器1的位置；定位电平值最低的接入装置2，则为最远离控制器1的位置，如此依次进行排序，得到各接入装置2在该电路中的相对位置的排列顺序，也就是相对位置信息。

进一步的，该智能设备安装位置自动识别系统还包括服务器，当系统中的接入装置采取固定的安装方法，且是线性安装时，控制器1将接入装置的身份识别信息与其安装相对位置信息上传给服务器，服务器预存所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序。服务器通过将接入装置2的安装相对位置信息与所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，得到每个接入装置2在该线路中的准确安装位置，从而实现了智能设备安装的具体位置在系统中的自动识别。而该准确安装位置也就是各接入装置在自动识别系统所在设备中的实际物理安装位置。

在本实施例中，所述电平衰减器串入总线线路中的其中一根，在总线5的线路选择方面，可以是电源总线线路、定位信号线线路或者信号复用总线线路中的一根。电平检测模块可以是通过与电平衰减器3串入总线的同一根线路将检测的定位电平值反馈至控制器1，也可以采用总线5的另外一根不同的线路将检测的定位电平值反馈至控制器1。

在硬件参数选择方面，电平衰减器3呈纯阻性，不会在频域、时域上对该总线5上的信号产生影响，只会在该电平衰减器接入的节点上对电平进行衰减。所有电平检测模块所消耗的电流总和，小于电平检测模块4接入总线5的最大负载，所以所有接入装置的定位电平值是不会有完全相同的。所有电平衰减器3所造成的压降总和，低于电平衰减器3串入总线5的正常工作时容许的最大电压差；每个接入装置2中电平衰减器3产生的压降，大于接入装置2中电平检测模块4中A/D转换器的最小分辨率，这样在不会影响该总线进行的其他通讯信号通讯功能的情况下，能够清晰的识别和反馈检测的定位电平值。

作为本发明技术方案的进一步延伸，当接入装置的数量为N个时，串入的电平衰减器只需要N-1个；具体来说，其中接入装置中的电平检测模块可以接在电平衰减器的前面或者电平衰减器的后面，当电平检测模块接电平衰减器的前面时，最后一个接入装置可以不用串接电平衰减器，因为电平检测模块反馈的定位电平值并未经最后一个电平衰减器衰减，也就是说要得到N个不同的定位电平值，只需要N-1个电平衰减器对定位电平进行衰减区分；同样的道理，当电平检测模块接电平衰减器后面时，第一个接入装置可以不用串电平衰减器。

作为进一步延伸，本发明的技术方案还可以将电平衰减器的衰减大小设置为几个不同级别，与接入装置类型不同而进行匹配串入，控制器经过计算(将该接入装置电平检测模块测量的定位电平值减去小于该定位电平值的最大定位电平值)得到该接入装置电平衰减值，进而可以确定该设备类型。此种方法可以在不利用接入装置的身份识别信息的情况下，对接入装置的类型或型号进行初步判断。

实施例二：

如图2所示，本发明实施例二公开一种智能设备安装位置自动识别方法，包括如下步骤：

a.接通电源并初始化，控制器发出定位电平；

b.所述电平衰减器对定位电平进行衰减，所述电平检测模块测量得到该接入装置的定位电平值；

c.所述电平检测模块将定位电平值与该接入装置的身份识别信息关联后上传至控制器；

d.控制器对各接入装置的定位电平值进行判断和排序，得到各接入装置的相对位置。

作为进一步改进，控制器1将设备的身份识别信息与其安装相对位置信息上传给服务器，服务器预存所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序，服务器通过将安装相对位置信息与内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，得到每个接入装置2在该线路中的准确安装位置。

如图3所示，以一个智能配电箱为例，运用所述智能设备安装位置自动识别方法实现对智能配电箱中各分路控制器安装位置的识别。

智能配电箱100，其由一个中心控制器110(简称中控)和多个分路控制器(简称分控)120组成。其中中心控制器110即上述实施例一中控制器，分路控制器120即上述实施例一中接入装置。中控和所有分控120都是安装在一个配电箱里面，分控120的安装是任意和随机的，但所有安装的位置所对应的负载是固定的。如图3中所示，该智能配电箱100中有9个分控安装室，这9个安装室的分布为三行三列，总线130自中控接出来后，以“弓”型方式走线，依次穿过各个安装室。中心控制器110和分路控制器120直接通过总线130连接，且连接方式是线性并联的。中心控制器110通过ZigBee(基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)、wifi、网线等连接至系统后台。

在本实施例智能配电箱100中，每个安装室内均安装一个分控120，每个分控120设备内部都具有一个电平衰减器121和电平检测模块122；在用于位置识别的那根总线130线路上，串入电平衰减器121，并加入电平检测模块122，当分控120的数量在一定的范围以内(如小于等于32个)，所有电平检测模块122所消耗的电流总和，小于该总线130的最大负载。同时，所有电平衰减器121所造成的压降总和，其值低于该线上正常工作时容许的最大电压差。在每个分控120中，电平衰减器121上的压降，大于该分控120检测模块122中A/D转换器的最小分辨率，一般单个电平衰减器121上的压降在2～50倍该设备A/D转换器最小分辨率的范围内。

中心控制器110(中控)在某一根总线130上发出定位电平(如输出电源电压)，这根总线130线路可以是单独的定位信号专用线路，也可以是和其他电源、信号、通讯用途的复用线路。分控120内部的电平检测模块122，从该总线130上拉一个固定值的电流，同时也对该总线130上的电平进行模拟-数字转换，测量出其精确的值，并作为后续判断与中心控制器110相对位置的信息。分路控制器(分控)120将其所测量的定位电平值及该设备的身份识别信息(机器码/MAC/UID)上传给中心控制器110，此两个信息进行相关联，作为该设备的安装相对位置的主要参考依据。

中心控制器110对其所在网络中所有设备的定位电平进行分析与排序，并根据每个分控120所上传的身份识别信息，以及配电箱的内部构造和设备进行线性安装的次序，计算得出每个分控120的安装相对位置。具体的方法是：把每个分控120上传的电平值进行对比，电平值最高的分控120，为最靠近中心控制器110的位置，电平值最低的分控120，为最远离中心控制器110的位置。

中心控制器110将分控120的身份识别信息与其安装相对位置信息上传给服务器，系统后台服务器通过已知的配电箱内部构造及物理的安装走线顺序，可以得出每个分控120设备在配电箱中的准确安装位置，从而实现智能设备的安装位置在系统中得到自动识别。如图3中所示，中心控制器110经排序后，若智能配电箱系统检测第四个分控120出现故障，根据该配电箱内部构造分为9个分控安装室，这9个安装室的分布为三行三列，安装走线顺序是总线130自中控接出来后，以“弓”型方式走线，依次穿过各个安装室；那么我们可以准确的知道该第四个分控120是安装在第二行第三列的安装室内。维修人员可以快速准确的找到并进行维修。

本发明通过改进总线的连接方式，在每个接入装置中串入电平衰减器，并加入电平检测模块，使得每个接入点的电平存在细微的差异，这个细微差别的电平可以用来进行相对位置的判断，而且不影响系统总线的正常功能。在系统首次上电或者复位后，控制器主动获取在系统中所有接入装置的定位电平值，再对定位电平值进行比较和排序，可以判断其安装的相对位置，并且当系统存在固定的安装模式时，进一步在系统中进行安装位置的自动识别。该系统在首次上电时自动运行，不在系统正常工作时占用系统资源、通讯信道，也不需要人工去进行操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，包括控制器、总线、至少一接入装置；所述接入装置内设置有电平衰减器和电平检测模块，所述控制器与接入装置通过总线以串并联方式连接；所述电平检测模块设置在其接入总线的线路和参考地之间，用于检测接入装置的定位电平值；所述电平检测模块将检测的定位电平值和对应接入装置的身份识别信息进行关联，并通过总线反馈至所述控制器；所述控制器接收各接入装置的电平检测模块所反馈的定位电平值，并对定位电平值进行比较判断和排序，确定各接入装置的相对位置信息。

2.如权利要求1所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所述控制器将每个接入装置所上传的定位电平值进行比较，定位电平值越大的接入装置，其相对位置越靠近控制器；反之，定位电平值越小的接入装置，其相对位置离控制器的位置越远。

3.如权利要求2所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于还包括服务器，所述控制器将接入装置的身份识别信息与安装相对位置信息上传至所述服务器，所述服务器预存有所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序，所述服务器通过将接入装置的相对位置信息与自动识别系统所在设备的内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，得到每个接入装置在该线路中的准确安装位置。

4.如权利要求2所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所述电平衰减器串入总线线路中的其中一根，所述电平衰减器串入线路为电源总线线路、定位信号线线路或者信号复用总线线路中的一根。

5.如权利要求4所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所述电平检测模块通过电平衰减器串入的总线线路或另一总线线路将检测的定位电平值反馈至控制器。

6.如权利要求1所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所述电平衰减器呈纯阻性。

7.如权利要求1所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所有电平检测模块所消耗的电流总和，小于所述电平检测模块接入总线的最大负载。

8.如权利要求1所述的智能设备安装位置自动识别系统，其特征在于，所述接入装置中电平衰减器产生的压降，大于该接入装置中电平检测模块A/D转换器的最小分辨率；同时，所有所述接入装置中的电平衰减器所造成的压降总和，低于电平衰减器串入总线的正常工作时容许的最大电压差。

9.一种智能设备安装位置自动识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

接通电源并进行初始化，控制器发出定位电平信息；

电平衰减器对定位电平信息进行衰减，电平检测模块检测接入装置的定位电平值；

通过总线将定位电平值与接入装置的身份识别信息关联后传输至控制器；

控制器对接入装置的定位电平值进行比较判断和排序，确定接入装置的相对位置信息。

10.如权利要求9所述的智能设备安装位置自动识别方法，其特征在于，还包括步骤：

所述控制器将接入装置的身份识别信息与其相对位置信息上传给服务器；

在服务器中预存有所述自动识别系统所在设备的内部构造及物理安装走线顺序；

所述服务器通过将接入装置的相对位置信息与内部构造及物理的安装走线顺序进行匹配关联，获取每个接入装置在该线路中的准确安装位置。