CN112968833B - 一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于新型低压配电网电力线通信路由算法系统，属于数据通信技术领域，包括通信环境搭建模块、环境检测模块、通信节点修复反馈模块、仿真环境运行模块、修复记录存储模块、运行问题检测修复模块、数据显示模块以及控制模块；本发明方便工作人员在系统发生错误修复时查找斌修复错误修复的节点，提高通信环境搭建的稳定性，工作人员可以查看通信环境运行信息以及问题修复等信息，方便工作人员对通信环境进行维护，提高工作人员工作效率。

Description

一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统。

背景技术

路由是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程，路由工作在OSI参考模型第三层包含的网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议，如TCP/IP、IPX/SPX等协议，但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议，路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口，路由器根据收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包，路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表，路由算法根据许多信息来填充路由表，路由表还可以包括其它信息，路由器彼此通信，通过交换路由信息维护其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通过分析来自其它路由器的路由更新信息，该路由器可以建立网络拓扑图，路由器间发送的另一个信息是链接状态广播信息，它通知其它路由器发送者的链接状态，链接信息用于建立完整的拓扑图，使路由器可以确定最佳路径，因此，发明出一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统变得尤为重要；

首先，现有的基于低压配电网电力线通信路由算法系统不会存储替换修复记录，若发生错误替换时，工作人员无法进行数据恢复，影响通信环境搭建的稳定性，其次，现有的基于低压配电网电力线通信路由算法系统无法让工作人员查看通信环境的运行信息，不方便工作人员对通信环境进行维护，降低工作人员工作效率，为此，我们提出一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统，包括通信环境搭建模块、环境检测模块、通信节点修复反馈模块、仿真环境运行模块、修复记录存储模块、运行问题检测修复模块、数据显示模块以及控制模块；

所述环境检测模块与通信环境搭建模块、通信节点修复反馈模块通信连接，所述仿真环境运行模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，所述修复记录存储模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，所述数据显示模块与运行问题检测修复模块、控制模块通信连接；

所述通信环境搭建模块包括信号处理单元、节点通信单元；

所述修复记录存储模块包括节点记录单元与环境记录单元；

所述信号处理单元用于接收外部基站信号并按照数据字典的定义进行数据转换处理生成构建数据，节点通信单元用于接收构建数据并开始进行通信环境构建，其具体构建步骤如下：

步骤一：节点通信单元接收构建数据后开始收集对应网络环境内所有的节点信息并将各节点标记为A₁、A₂、A₃、...、A_n，n为自然数，且n大小依次递增；

步骤二：各节点开始对构建信息发出响应，同时各节点开始按照蛛网结构进行通信连接并搭建蛛网网络；

步骤三：通信环境搭建完成后处理生成测试数据并发送至环境检测模块；

所述环境检测模块用于对构建完成的通信环境进行环境检测并生成定位数据，其具体环境检测步骤如下：

步骤(1)：环境检测模块开始向各节点发送相应信号，并记录个节点的信号强度B₁、B₂、B₃、...、B_x，x为自然数，且x大小一次递增；

步骤(2)：选择中心节点A_n以及普通节点A_n+1,并记录两组节点的信号强度B_x以及B_x+1；

步骤(3)：比较B_x与B_x+1大小，若B_x＞B_x+1，A_n开始选择新的中心节点A_n+2形成新的蛛网网络，若B_x＜B_x+1，A_n+1成为新的中心节点并开始构建蛛网网络，同时生成路由表；

步骤(4)：将路由表进行反馈，同时将各组蛛网网络进行通信连接；

步骤(5)：将在检测过程中出现问题的节点分别进行数据转换处理生成定位数据并分别标记为C₁、C₂、C₃、...、C_y，y为自然数且y大小一次递增；

所述通信节点修复反馈模块用于接收定位数据并进行问题节点分析修复处理生成替换数据，其具体分析修复步骤如下：

第一步：对定位数据C₁、C₂、C₃、...、C_y进行数据解码并对问题节点所在位置进行数据定位，同时将对应的问题节点标记为D₁、D₂、D₃、...、D_z，z为自然数且z大小依次递增；

第二步：将问题节点D₁、D₂、D₃、...、D_z进行节点替换处理并生成替换数据发送至节点记录单元；

第三步：所有问题节点替换修复完成后生成反馈数据；

所述节点记录单元用于将替换数据进行数据转换生成储存数据进行数据保存；

所述仿真环境运行模块用于接收反馈数据并开始运行构建完成的通信环境同时生成检测数据；

所述数据显示模块用于显示通信环境的基础信息、替换数据、修复数据、构建数据以及更改数据，控制模块用于使用者调用需要的数据并通过数据显示模块进行显示。

进一步的，所述运行问题检测修复模块用于接收检测数据并开始对运行中的通信环境进行实时检测修复，其具体检测修复步骤如下：

Ⅰ、运行问题检测修复模块对运行中的通信环境进行实时检测修复；

Ⅱ、当运行中的通信环境因不良节点导致通信中断时，对不良节点进行数据定位，同时对定位完成的不良数据进行节点替换修复处理并生成修复数据，同时将修复数据发送至环境记录单元；

Ⅲ、当运行中的通信环境中通信链路被中断，则开始重新构建网络通信环境并生成构建数据，同时将构建数据发送至环境记录单元；

Ⅳ、对修复完成后的通信环境进行不断的时延分析，排除在运行过程中出现的不良节点并生成更改数据，同时将更改数据发送至环境记录单元；

所述环境记录单元用于存储修复数据、构建数据以及更改数据。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明设置有修复记录存储模块，通信环境搭建完成后，通信节点修复反馈模块开始对通信环境中的各节点进行不良节点修复以及替换，并将替换数据上传至修复记录存储模块进行存储，通信环境开始进行仿真运行时，运行问题检测修复模块开始对运行中出现的问题进行修复并将相关修复数据上传至修复记录存储模块进行存储，方便工作人员在系统发生错误修复时查找斌修复错误修复的节点，提高通信环境搭建的稳定性；

2、本发明设置有数据显示模块，当通信环境开始正常运行后，数据显示模块开始接收通信环境运行的基础信息以及过往问题修复数据并按照数据字典的定义将数据进行数据转换并开始显示，同时工作人员可以通过控制模块选择进行显示的数据，工作人员可以查看通信环境运行信息以及问题修复等信息，方便工作人员对通信环境进行维护，提高工作人员工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提出的一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统，包括通信环境搭建模块、环境检测模块、通信节点修复反馈模块、仿真环境运行模块、修复记录存储模块、运行问题检测修复模块、数据显示模块以及控制模块；

环境检测模块与通信环境搭建模块、通信节点修复反馈模块通信连接，仿真环境运行模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，修复记录存储模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，数据显示模块与运行问题检测修复模块、控制模块通信连接；

通信环境搭建模块包括信号处理单元、节点通信单元；

修复记录存储模块包括节点记录单元与环境记录单元。

本实施例的具体方案为：信号处理单元用于接收外部基站信号并按照数据字典的定义进行数据转换处理生成构建数据，节点通信单元用于接收构建数据并开始进行通信环境构建，其具体构建步骤如下：

步骤一：节点通信单元接收构建数据后开始收集对应网络环境内所有的节点信息并将各节点标记为A₁、A₂、A₃、...、A_n，n为自然数，且n大小依次递增；

步骤二：各节点开始对构建信息发出响应，同时各节点开始按照蛛网结构进行通信连接并搭建蛛网网络；

步骤三：通信环境搭建完成后处理生成测试数据并发送至环境检测模块；

环境检测模块用于对构建完成的通信环境进行环境检测并生成定位数据，其具体环境检测步骤如下：

步骤(1)：环境检测模块开始向各节点发送相应信号，并记录个节点的信号强度B₁、B₂、B₃、...、B_x，x为自然数，且x大小一次递增；

步骤(2)：选择中心节点A_n以及普通节点A_n+1,并记录两组节点的信号强度B_x以及B_x+1；

步骤(3)：比较B_x与B_x+1大小，若B_x＞B_x+1，开始选择新的中心节点A_n+2形成新的蛛网网络，若B_x＜B_x+1，A_n+1成为新的中心节点并开始构建蛛网网络，同时生成路由表；

步骤(4)：将路由表进行反馈，同时将各组蛛网网络进行通信连接；

步骤(5)：将在检测过程中出现问题的节点分别进行数据转换处理生成定位数据并分别标记为C₁、C₂、C₃、...、C_y，y为自然数且y大小一次递增。

通信节点修复反馈模块用于接收定位数据并进行问题节点分析修复处理生成替换数据，其具体分析修复步骤如下：

第一步：对定位数据C₁、C₂、C₃、...、C_y进行数据解码并对问题节点所在位置进行数据定位，同时将对应的问题节点标记为D₁、D₂、D₃、...、D_z，z为自然数且z大小依次递增；

第二步：将问题节点D₁、D₂、D₃、...、D_z进行节点替换处理并生成替换数据发送至节点记录单元；

第三步：所有问题节点替换修复完成后生成反馈数据；

节点记录单元用于将替换数据进行数据转换生成储存数据进行数据保存。

在本发明的具体实施例中，通信环境搭建完成后，通信节点修复反馈模块开始对通信环境中的各节点进行不良节点修复以及替换，并将替换数据上传至修复记录存储模块进行存储，通信环境开始进行仿真运行时，运行问题检测修复模块开始对运行中出现的问题进行修复并将相关修复数据上传至修复记录存储模块进行存储，方便工作人员在系统发生错误修复时查找斌修复错误修复的节点，提高通信环境搭建的稳定性。

本实施例的具体方案为：仿真环境运行模块用于接收反馈数据并开始运行构建完成的通信环境同时生成检测数据。

运行问题检测修复模块用于接收检测数据并开始对运行中的通信环境进行实时检测修复，其具体检测修复步骤如下：

Ⅰ、运行问题检测修复模块对运行中的通信环境进行实时检测修复；

Ⅱ、当运行中的通信环境因不良节点导致通信中断时，对不良节点进行数据定位，同时对定位完成的不良数据进行节点替换修复处理并生成修复数据，同时将修复数据发送至环境记录单元；

Ⅲ、当运行中的通信环境中通信链路被中断，则开始重新构建网络通信环境并生成构建数据，同时将构建数据发送至环境记录单元；

Ⅳ、对修复完成后的通信环境进行不断的时延分析，排除在运行过程中出现的不良节点并生成更改数据，同时将更改数据发送至环境记录单元。

环境记录单元用于存储修复数据、构建数据以及更改数据。

数据显示模块用于显示通信环境的基础信息、替换数据、修复数据、构建数据以及更改数据，控制模块用于使用者调用需要的数据并通过数据显示模块进行显示。

在本发明的具体实施例中，当通信环境开始正常运行后，数据显示模块开始接收通信环境运行的基础信息以及过往问题修复数据并按照数据字典的定义将数据进行数据转换并开始显示，同时工作人员可以通过控制模块选择进行显示的数据，工作人员可以查看通信环境运行信息以及问题修复等信息，方便工作人员对通信环境进行维护，提高工作人员工作效率。

本发明的工作原理及使用流程：该基于低压配电网电力线通信路由算法系统开始使用时，信号处理单元开始接收外部基站信号并按照数据字典的定义进行数据转换处理生成构建数据，节点通信单元接收完成构建数据后开始收集对应网络环境内所有的节点信息，各节点开始对构建信息发出响应，同时各节点开始按照蛛网结构进行通信连接并搭建蛛网网络，通信环境搭建完成后处理生成测试数据并发送至环境检测模块，环境检测模块开始向各节点发送相应信号，并记录个节点的信号强度，选择中心节点以及普通节点,并记录两组节点的信号强度，比较两组节点的信号强度大小，若中心节点的信号强度大于普通节点的信号强度，开始选择新的中心节点形成新的蛛网网络，若普通节点的信号强度大于中心节点的信号强度，该普通节点成为新的中心节点并开始构建蛛网网络，同时生成路由表，将路由表进行反馈，同时将各组蛛网网络进行通信连接，将在检测过程中出现问题的节点分别进行数据转换处理生成定位数据，通信节点修复反馈模块开始接收定位数据并进行问题节点分析修复处理生成替换数据，节点记录单元接收替换数据并进行数据转换生成储存数据进行数据保存，仿真环境运行模块接收反馈数据并开始运行构建完成的通信环境同时生成检测数据，运行问题检测修复模块对运行中的通信环境进行实时检测修复，当运行中的通信环境因不良节点导致通信中断时，对不良节点进行数据定位，同时对定位完成的不良数据进行节点替换修复处理并生成修复数据，同时将修复数据发送至环境记录单元，当运行中的通信环境中通信链路被中断，则开始重新构建网络通信环境并生成构建数据，同时将构建数据发送至环境记录单元，对修复完成后的通信环境进行不断的时延分析，排除在运行过程中出现的不良节点并生成更改数据，同时将更改数据发送至环境记录单元，数据显示模块开始显示通信环境的基础信息、替换数据、修复数据、构建数据以及更改数据，控制模块用于使用者调用需要的数据并通过数据显示模块进行显示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统，其特征在于，包括通信环境搭建模块、环境检测模块、通信节点修复反馈模块、仿真环境运行模块、修复记录存储模块、运行问题检测修复模块、数据显示模块以及控制模块；

所述环境检测模块与通信环境搭建模块、通信节点修复反馈模块通信连接，所述仿真环境运行模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，所述修复记录存储模块与通信节点修复反馈模块、运行问题检测修复模块通信连接，所述数据显示模块与运行问题检测修复模块、控制模块通信连接；

所述通信环境搭建模块包括信号处理单元、节点通信单元；

所述修复记录存储模块包括节点记录单元与环境记录单元；

所述信号处理单元用于接收外部基站信号并按照数据字典的定义进行数据转换处理生成构建数据，节点通信单元用于接收构建数据并开始进行通信环境构建，其具体构建步骤如下：

步骤一：节点通信单元接收构建数据后开始收集对应网络环境内所有的节点信息并将各节点标记为A₁、A₂、A₃、...、A_n，n为自然数，且n大小依次递增；

步骤二：各节点开始对构建信息发出响应，同时各节点开始按照蛛网结构进行通信连接并搭建蛛网网络；

步骤三：通信环境搭建完成后处理生成测试数据并发送至环境检测模块；

所述环境检测模块用于对构建完成的通信环境进行环境检测并生成定位数据，其具体环境检测步骤如下：

步骤(1)：环境检测模块开始向各节点发送相应信号，并记录个节点的信号强度B₁、B₂、B₃、...、B_x，x为自然数，且x大小一次递增；

步骤(2)：选择中心节点A_n以及普通节点A_n+1,并记录两组节点的信号强度B_x以及B_x+1；

步骤(3)：比较B_x与B_x+1大小，若B_x＞B_x+1，A_n开始选择新的中心节点A_n+2形成新的蛛网网络，若B_x＜B_x+1，A_n+1成为新的中心节点并开始构建蛛网网络，同时生成路由表；

步骤(4)：将路由表进行反馈，同时将各组蛛网网络进行通信连接；

步骤(5)：将在检测过程中出现问题的节点分别进行数据转换处理生成定位数据并分别标记为C₁、C₂、C₃、...、C_y，y为自然数且y大小一次递增；

所述通信节点修复反馈模块用于接收定位数据并进行问题节点分析修复处理生成替换数据，其具体分析修复步骤如下：

第一步：对定位数据C₁、C₂、C₃、...、C_y进行数据解码并对问题节点所在位置进行数据定位，同时将对应的问题节点标记为D₁、D₂、D₃、...、D_z，z为自然数且z大小依次递增；

第二步：将问题节点D₁、D₂、D₃、...、D_z进行节点替换处理并生成替换数据发送至节点记录单元；

第三步：所有问题节点替换修复完成后生成反馈数据；

所述节点记录单元用于将替换数据进行数据转换生成储存数据进行数据保存；

所述仿真环境运行模块用于接收反馈数据并开始运行构建完成的通信环境同时生成检测数据；

所述数据显示模块用于显示通信环境的基础信息、替换数据、修复数据、构建数据以及更改数据，控制模块用于使用者调用需要的数据并通过数据显示模块进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于低压配电网电力线通信路由算法系统，其特征在于，所述运行问题检测修复模块用于接收检测数据并开始对运行中的通信环境进行实时检测修复，其具体检测修复步骤如下：

Ⅰ、运行问题检测修复模块对运行中的通信环境进行实时检测修复；

Ⅱ、当运行中的通信环境因不良节点导致通信中断时，对不良节点进行数据定位，同时对定位完成的不良数据进行节点替换修复处理并生成修复数据，同时将修复数据发送至环境记录单元；

Ⅲ、当运行中的通信环境中通信链路被中断，则开始重新构建网络通信环境并生成构建数据，同时将构建数据发送至环境记录单元；

Ⅳ、对修复完成后的通信环境进行不断的时延分析，排除在运行过程中出现的不良节点并生成更改数据，同时将更改数据发送至环境记录单元；

所述环境记录单元用于存储修复数据、构建数据以及更改数据。

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