CN111586206A - 用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法 - Google Patents

用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，通过集中控制主机与单灯控制器完成，包括以下步骤：第一次上报；第二次上报；地址确认。本发明通过在单灯控制器和集中控制主机之间以程序方式自动进行地址编号上报流程，使用时只需开启设备该功能即可，地址编号上报过程完全自动，无需人为干涉，避免了单灯控制器的地址编号记录错误和遗漏，省时省力省成本，并提高了上报准确性和效率；本发明结合两次上报流程和一次确认流程，并结合随机时间算法计算等待时间，且以限时等待、灵活关联等方式实现单灯控制器地址编号的自动上报功能，进一步提高了准确性和效率。

Description

用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法
技术领域
本发明涉及一种路灯系统的监控方法，尤其涉及一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法。
背景技术
城市路灯作为市政工程的重要组成，越来越受到政府的重视，其精准化管控和节能显得越来越重要。路灯系统是城市市政路灯照明系统的简称，现有的路灯系统已经越来越智能化，一般都包括集中控制主机和单灯控制器，顾名思义，集中控制主机是整个路灯系统的总的控制中心，单灯控制器是对具体某个单灯进行控制的控制器，多个单灯控制器分别与集中控制主机通信连接，实现整个路灯系统的智能监控管理。为了实现更大范围的联动控制，各区域的集中控制主机还与云平台通信连接，可实现全国的路灯系统联控。
为了便于精细化管理，需要将每一个单灯控制器对应的地址编号信息保存在集中控制主机中，无论是路灯系统初装调试阶段，还是后期设备运维阶段，单灯控制器对应的地址编号将是确认该单灯控制器的唯一依据，所以单灯控制器地址编号的准确、快速、高效上报是路灯系统智能化管控的重要环节。
目前，将每一个单灯控制器对应的地址编号信息保存在集中控制主机中还处于比较原始的阶段，即在安装路灯系统时通过人工的方式将每一个单灯控制器对应的地址编号记录下来，然后汇总并保存在集中控制主机中，这种传统方法不但费时费力，浪费人力和时间成本，而且还会因为人为失误造成遗漏或错误，不利于路灯系统的现代化、自动化、智能化建设。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，通过集中控制主机与单灯控制器完成，包括以下步骤：
步骤1、第一次上报，包括以下步骤：
步骤1.1、集中控制主机向某个单灯控制器发送上报指令协议一；
步骤1.2、该单灯控制器接收到上报指令协议一后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤1.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议一向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议一，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址；
步骤1.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议一，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议一，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议一；
步骤1.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议一，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议一，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议一，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议一后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议一时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤1.8、重复步骤1.1-步骤1.7，直到完成所有单灯控制器的第一次地址编号上报流程；
步骤2、第二次上报，包括以下步骤：
步骤2.1、集中控制主机向第一次未成功上报地址编号的某个单灯控制器发送上报指令协议二；
步骤2.2、该单灯控制器接收到上报指令协议二后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤2.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议二向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议二，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址，不限次数；
步骤2.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议二，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议二，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议二；
步骤2.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议二，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议二，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议二，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议二后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议二时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤2.8、重复步骤2.1-步骤2.7，直到完成所有第一次未成功上报地址编号的单灯控制器的第二次地址编号上报流程；
步骤3、地址确认，包括以下步骤：
步骤3.1、集中控制主机根据自身保存的单灯控制器地址编号，向某一个单灯控制器发送请求地址确认协议，然后进入等待响应状态；
步骤3.2、该单灯控制器接收到请求地址确认协议后，立即返回核实地址确认协议；
步骤3.3、集中控制主机利用自身计时器，在收到该单灯控制器的核实地址确认协议时，计时器清零，并标记该地址编号确实存在，如果通信连接有云平台，则通过确认通信协议上报至云平台；若该计时器计时到1分钟时仍未收到该单灯控制器的核实地址确认协议，则强制停止该单灯控制器的地址确认流程，并标记该地址编号未确认，如果通信连接有云平台，则将该单灯控制器的地址编号通过未确认通信协议上报至云平台；
步骤3.4、重复步骤3.1-步骤3.3，直到完成所有成功上报地址编号的单灯控制器的地址编号确认流程。
作为优选，所述步骤1.2、步骤1.3、步骤1.5、步骤1.6、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.5、步骤2.6中，所述随机时间算法的计算公式为：
Figure 896099DEST_PATH_IMAGE002
其中，T为随机时间，即需要计算的等待时间，n表示允许产生随机数的个数，rand()表示产生0~1之间的实数；[a]表示不超过a的最大整数，t1为初次随机时间，单位为秒，
Figure 772788DEST_PATH_IMAGE004
，t2为附加随机时间，单位为秒，
Figure 408300DEST_PATH_IMAGE006
。
作为优选，所述步骤1.2、步骤1.3、步骤1.5、步骤1.6、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.5、步骤2.6中，所述等待时间的范围为2~52s，等待时间的间隔为100ms，最多有500个等待时间点。
本发明的有益效果在于：
本发明通过在单灯控制器和集中控制主机之间以程序方式自动进行地址编号上报流程，使用时只需开启设备该功能即可，地址编号上报过程完全自动，无需人为干涉，避免了单灯控制器的地址编号记录错误和遗漏，省时省力省成本，并提高了上报准确性和效率；本发明结合两次上报流程和一次确认流程，并结合随机时间算法计算等待时间，且以限时等待、灵活关联等方式实现单灯控制器地址编号的自动上报功能，进一步提高了准确性和效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例：
一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，通过集中控制主机与单灯控制器完成，包括以下步骤：
步骤1、第一次上报，包括以下步骤：
步骤1.1、集中控制主机向某个单灯控制器发送上报指令协议一；
步骤1.2、该单灯控制器接收到上报指令协议一后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤1.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议一向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议一，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址；
步骤1.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议一，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议一，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议一；
步骤1.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议一，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议一，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议一，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议一后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议一时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤1.8、重复步骤1.1-步骤1.7，直到完成所有单灯控制器的第一次地址编号上报流程；
步骤2、第二次上报，包括以下步骤：
步骤2.1、集中控制主机向第一次未成功上报地址编号的某个单灯控制器发送上报指令协议二；
步骤2.2、该单灯控制器接收到上报指令协议二后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤2.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议二向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议二，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址，不限次数；
步骤2.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议二，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议二，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议二；
步骤2.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议二，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议二，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议二，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议二后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议二时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤2.8、重复步骤2.1-步骤2.7，直到完成所有第一次未成功上报地址编号的单灯控制器的第二次地址编号上报流程；
步骤3、地址确认，包括以下步骤：
步骤3.1、集中控制主机根据自身保存的单灯控制器地址编号，向某一个单灯控制器发送请求地址确认协议，然后进入等待响应状态；
步骤3.2、该单灯控制器接收到请求地址确认协议后，立即返回核实地址确认协议；
步骤3.3、集中控制主机利用自身计时器，在收到该单灯控制器的核实地址确认协议时，计时器清零，并标记该地址编号确实存在，如果通信连接有云平台，则通过确认通信协议上报至云平台；若该计时器计时到1分钟时仍未收到该单灯控制器的核实地址确认协议，则强制停止该单灯控制器的地址确认流程，并标记该地址编号未确认，如果通信连接有云平台，则将该单灯控制器的地址编号通过未确认通信协议上报至云平台；
步骤3.4、重复步骤3.1-步骤3.3，直到完成所有成功上报地址编号的单灯控制器的地址编号确认流程。
所述步骤1.2、步骤1.3、步骤1.5、步骤1.6、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.5、步骤2.6中，所述随机时间算法的计算公式为：
Figure 472071DEST_PATH_IMAGE002
其中，T为随机时间，即需要计算的等待时间，n表示允许产生随机数的个数，rand()表示产生0~1之间的实数；[a]表示不超过a的最大整数，t1为初次随机时间，单位为秒，
Figure 779294DEST_PATH_IMAGE004
，t2为附加随机时间，单位为秒，
Figure 510489DEST_PATH_IMAGE006
。
所述等待时间的范围为2~52s，等待时间的间隔为100ms，最多有500个等待时间点。
下面对上述随机时间算法的原理及优势进行说明：
用作等待时间的随机时间的产生有一个重要参数，即该条线路的预估单灯控制器数量或者实际单灯控制器数量，记为m，该参数直接影响单灯控制器地址编号的平均上报时间；另一个参数为允许产生随机数的个数，记为n，n和m都为正整数。
所有的单灯控制器产生的等待时间中，最短时间有且只有一个的概率为
Figure 972695DEST_PATH_IMAGE008
，下面对这个算式进行讨论。
讨论1：上式是大于或者等于
Figure 274494DEST_PATH_IMAGE010
的；若m为定值，n为变量，令
Figure 604981DEST_PATH_IMAGE012
，则有
Figure 597208DEST_PATH_IMAGE014
，因为
Figure 135374DEST_PATH_IMAGE016
，所以上式是关于n递增的。
讨论2：若n为定值，m为变量；当m增加1时，可以得到
Figure 845841DEST_PATH_IMAGE018
；原式分子分母同时乘以n，则为
Figure 917703DEST_PATH_IMAGE020
，显然后式大于前式，所以上式是关于m递减的。
要保证上式概率尽可能的大，应该使得n尽可能大同时m尽可能小。
基于以上的讨论，在实际应用时，采用m=n进行处理，同时m的范围为1~500；n为0对应的延时时间为2000ms，每增加1，延时时间增加100ms，故n对应的延时时间范围为2000ms~51900ms。
举例说明如下：实际应用时该线路有100个单灯控制器，即m和n的初始值为100；单灯控制器首先产生一个1~100的随机数，假如为25，则延时等待时间为4400ms，在此基础上再产生一个1~10的随机数，假如为5，则该单灯控制器延时等待时间为4400ms+50ms=4450ms；在上报单灯控制器地址编号的过程中，当有一个单灯控制器地址编号上报成功时，m与n的值相应减1，缩短最长等待时间。
两次随机数的产生可以减小单灯控制器等待时间冲突的可能性。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，通过集中控制主机与单灯控制器完成，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、第一次上报，包括以下步骤：
步骤1.1、集中控制主机向某个单灯控制器发送上报指令协议一；
步骤1.2、该单灯控制器接收到上报指令协议一后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤1.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议一向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议一，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址；
步骤1.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议一，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议一，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议一；
步骤1.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议一，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议一，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议一或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议一，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤1.3-步骤1.4；
步骤1.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议一后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议一时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤1.8、重复步骤1.1-步骤1.7，直到完成所有单灯控制器的第一次地址编号上报流程；
步骤2、第二次上报，包括以下步骤：
步骤2.1、集中控制主机向第一次未成功上报地址编号的某个单灯控制器发送上报指令协议二；
步骤2.2、该单灯控制器接收到上报指令协议二后，开启上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间；
步骤2.3、该单灯控制器产生的随机时间到达后，通过地址上报协议二向集中控制主机上报自身地址编号，然后该单灯控制器进入等待响应状态；若在10s时间以内收到集中控制主机返回的地址确认协议二，则标记本机地址已上报至集中控制主机，并不再上报地址；否则，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间，重新按此方法上报地址，不限次数；
步骤2.4、集中控制主机收到该单灯控制器发送的地址上报协议二，判断是否接收到过该地址编号，没有则记录并保存该单灯控制器的地址编号，并向该单灯控制器发送地址确认协议二，有则直接向该单灯控制器发送地址确认协议二；
步骤2.5、在该单灯控制器等待时间内，若收到其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机返回给其它单灯控制器的地址确认协议二，则重新利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.6、若该单灯控制器未收到上报指令协议二，但收到了其它单灯控制器的地址上报协议二或者集中控制主机发送给其它单灯控制器的地址确认协议二，则直接启动地址上报功能，利用随机时间算法产生一个等待时间并重复步骤2.3-步骤2.4；
步骤2.7、集中控制主机利用自身计数器，自向该单灯控制器发出上报指令协议二后开始计时，收到该单灯控制器发送的地址上报协议二时，该计数器清零；当计数器时间计数到30s时，默认为该单灯控制器的第一次地址编号上报完成，该计数器清零；
步骤2.8、重复步骤2.1-步骤2.7，直到完成所有第一次未成功上报地址编号的单灯控制器的第二次地址编号上报流程；
步骤3、地址确认，包括以下步骤：
步骤3.1、集中控制主机根据自身保存的单灯控制器地址编号，向某一个单灯控制器发送请求地址确认协议，然后进入等待响应状态；
步骤3.2、该单灯控制器接收到请求地址确认协议后，立即返回核实地址确认协议；
步骤3.3、集中控制主机利用自身计时器，在收到该单灯控制器的核实地址确认协议时，计时器清零，并标记该地址编号确实存在，如果通信连接有云平台，则通过确认通信协议上报至云平台；若该计时器计时到1分钟时仍未收到该单灯控制器的核实地址确认协议，则强制停止该单灯控制器的地址确认流程，并标记该地址编号未确认，如果通信连接有云平台，则将该单灯控制器的地址编号通过未确认通信协议上报至云平台；
步骤3.4、重复步骤3.1-步骤3.3，直到完成所有成功上报地址编号的单灯控制器的地址编号确认流程。
2.根据权利要求1所述的用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，其特征在于：所述步骤1.2、步骤1.3、步骤1.5、步骤1.6、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.5、步骤2.6中，所述随机时间算法的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，T为随机时间，即需要计算的等待时间，n表示允许产生随机数的个数，rand()表示产生0~1之间的实数；[a]表示不超过a的最大整数，t1为初次随机时间，单位为秒，
Figure 129869DEST_PATH_IMAGE002
，t2为附加随机时间，单位为秒，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
3.根据权利要求1或2所述的用于路灯系统的单灯控制器地址编号自动上报方法，其特征在于：所述步骤1.2、步骤1.3、步骤1.5、步骤1.6、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.5、步骤2.6中，所述等待时间的范围为2~52s，等待时间的间隔为100ms，最多有500个等待时间点。
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