CN112995994A - 一种地下工程自组网方法及系统 - Google Patents
一种地下工程自组网方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
为了解决现有的地下工程数据通信系统多采用有线连接方式,而导致的线路敷设复杂、施工周期长的问题,本发明提供一种地下工程自组网方法及系统,包括:以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点;所述终端节点与所述中心节点之间通过LORA无线方式进行通信;将所述区域控制器通过有线方式与管理服务器进行数据交换,传输所述环境模块和所述设备模块采集的工程内数据和/或所述管理服务器发出的指令。本发明通过有线网络与无线网络结合,能够提高原有设备使用率,缩短施工周期,降低改造成本。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程领域,具体涉及一种基于LORA的地下工程自组网方法及系统。
背景技术
现有的大量未改造的已建地下工程缺乏必要的自动化监测和控制手段,普遍采用传统的手工抄表的现场操作方式对工程的内部环境和设备进行管理,导致效率低、强度大、效果差。
传统的地下工程,大多数通过有线通信网传输监测的数据,其中主要是通过信号线缆有线连接的方式完成数据的传输,导致目前采用的工程内部设备智能控制系统在已建工程信息化改造中存在应用难的问题,需要更换大量设备,线路敷设复杂,施工周期长、投入大,受到破坏后恢复困难。
同时,由于地下工程的特点,智能化系统监测控制要求传感系统具有低功耗、远距离传输、运行稳定和节点容量大等特点。
基于此,一种基于LORA的地下工程自组网系统亟待研发。
发明内容
为了解决现有地下工程数据通信系统多采用有线连接方式,而导致的线路敷设复杂、施工周期长的问题,本发明提供一种地下工程自组网方法及系统,通过有线网络与无线网络结合,能够将地下内部物联设备便捷有效地连入工程物联网,提高原有设备使用率,缩短施工周期,降低改造成本,为工程信息化改造提供技术支持。
为了解决上述技术问题,本发明提供:一种地下工程自组网方法,包括:
以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点;所述终端节点与所述中心节点之间通过LORA无线方式进行通信;将所述区域控制器通过有线方式与管理服务器进行数据交换,传输所述环境模块和所述设备模块采集的工程内数据和/或所述管理服务器发出的指令。
所述“以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点”,包括:
LORA网关先搜索周边的邻居网络,若发现当前通信频点已占用,则自动跳开该频点,然后依据频率列表选择一个干扰最小的频点建立网络;
通过白名单确定是否允许所述网络内的终端节点或中继节点加入;
所述终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网。
所述“终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网”,包括:
所述终端节点轮询频率列表中的预设频点,向预设频点发送入网申请码;
已确定频点的LORA网关将接收所述入网申请码并回复入网申请响应码;
发送所述入网申请码的所述终端节点接收到响应码后做一个时间等待:
若,超时后选择最合适的路由,通过最佳路由回复入网就绪码;
若,未接收到入网申请响应码,则跳频至下一个频点。
所述“终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网”,还包括:
所述LORA网关接收到所述入网就绪码后,判断该节点是否在白名单中:
若,在白名单中则发送就绪响应码附带入网成功信息;
若,不在白名单中则发送就绪响应码附带入网失败信息。
所述工程内数据,包括:工程内环境数据和设备模块执行数据;
所述工程内环境数据是温度数据、湿度数据、二氧化碳浓度数据、水温数据、水位数据、油位数据及有毒有害气体数据中的一种或几种;
所述设备模块执行数据包括设备的开关状态和运行参数信息。
一种地下工程自组网系统,包括:
环境模块,设置在所述地下工程的内部,用于采集工程内的环境数据信息;
至少一个区域控制器,与所述环境模块无线连接,构成LORA网关,用于无线传输所述环境数据信息;
设备模块,设置在所述地下工程的内部,用于控制工程内部设备、采集设备运行状态信息;
至少有一个区域控制器,与所述设备模块无线连接,构成LORA网关,用于无线传输所述设备控制指令和设备运行状态信息。
管理服务器,与所述区域控制器有线连接,用于采集所述环境数据信息,并根据上述信息发送控制指令。
所述环境模块,包括:
温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、水温传感器、水位传感器、油位传感器及有毒有害气体传感器中的一种或几种。
所述设备模块,包括:
风机、阀门、水泵、空调机组中的一种或几种。
本发明至少具备以下有益效果:本发明通过有线网络与无线网络结合,具备了LORA通信的抗干扰、远距离传输、低功耗等特点,同时又支持TCP/IP网络通信、SPI总线、RS232/485通信;而且,传输方式采用了LORA无线通信技术和有线通信相结合,组网方式采用并发模式的星型组网的基于LORA的自组网系统设计,可将地下内部物联设备便捷有效连入工程物联网,能够提高原有设备使用率,缩短施工周期,降低改造成本。
附图说明
图1是本发明的网络拓扑结构图。
图2是本发明的LORA网关网络建立流程图。
图3是本发明的终端节点加入网络流程图。
图4是本发明的系统网络连接图。
图5是本发明所述系统框图。
需要明确的是:图1中的M处为管理服务器;N处为便携终端。
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。
本发明提供一种地下工程自组网方法及系统,可将地下内部物联设备便捷有效连入工程物联网,提高原有设备使用率,缩短施工周期,降低改造成本,为工程信息化改造提供技术支持。
所述的一种地下工程自组网方法,包括:以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点;所述终端节点与所述中心节点之间通过LORA无线方式进行通信;将所述区域控制器通过有线方式与管理服务器进行数据交换,传输所述环境模块和所述设备模块采集的工程内数据和/或所述管理服务器发出的指令。
具体的,LORA星型网络组网方案是以区域控制器为LORA网关中心节点,环境模块和设备模块作为终端节点,两者之间通过LORA无线方式进行通信。LORA网关支持大量终端的连接,终端可以与网关直接通信,构成星型网络;区域控制器和管理服务器之间通过以太网或者485串口进行有线通信。
所述区域控制器将无线接收到的数据通过以太网发送到管理服务器,同时将通过以太网接收到的管理服务器下发的控制命令通过无线网络发送到目标设备模块。
所述环境模块通过集成在自身内部以及外设的传感器获取工程内的温度、湿度、二氧化碳浓度、水温、水位、油位及有毒有害气体信息,这些信息通过无线网络发送给区域控制器。
所述设备模块通过传感器采集各种电气设备,如风机、阀门、水泵、空调机组等的开关状态和运行参数信息,并以无线的方式发送给区域控制器,同时能够通过无线网络接收区域控制器发出的控制命令并控制上述电气设备动作。
所述管理服务器以数据库的形式对数据进行统一管理,对数据进行全局优化进而得出控制命令并下发给目标区域控制器;还可以提供用户界面,允许授权用户使用广域网远程查看并能对设备远程控制。
在本发明构建的网络中,LORA网关与终端通信,可以分为轮询模式和并发模式。轮询模式采用时分的方式,每个节点分别与LORA网关进行信息收发及确认,直到遍历N个节点,轮询周期结束。并发模式中,多个节点可同时与LORA网关节点通信,节点采用调频和速率自适应技术,LORA可以同时接受8、12、32路,甚至更多的并发数据,支持单组组网和交叉组网,满足现实复杂网络的可扩展性。
如果系统中存在多个LORA网关,则LORA网关与LORA网关之间存在信号区域重叠覆盖,为避免通信相互干扰,采用跳频组网的方式,不同网关在相邻信号区域使用不同的工作频点。
具体实施例I:
如图1,由于地下工程的特殊性,网络层采用专用局域网络的形式进行组建,在保证工程内部通信可靠的基础上,专用局域网络可覆盖工程内部全部区域。具体的,在工程口部、通风竖井等重点部位采取屏蔽措施,确保信号不外泄。
本发明所述的系统由以太网和内部专网构成。同时,网络层可以预留网络拓展接口,借助内部专网可实现地下工程内部设备的远程监控。
信息数据传输过程如下:设备模块和环境模块将采集的信息通过无线网络发送给区域控制器,区域控制器将信息汇总后通过专用局域网络,如以太网或总线网络,将信息发送至管理服务器,完成现场信息的上传。管理服务器以数据库的形式对数据进行统一管理,按照控制策略进行数据分析并得到控制命令,通过目标区域的控制器发送给设备模块和环境模块,完成控制命令的下达。如系统已接入内部专网,则授权用户可远程查看工程信息并能对设备远程控制。
为提高网络可靠性,区域控制器与专用局域网络之间可采用本发明所述的组网方式进行连接,有效避免工程结构对信号传输的影响。
如图2所示,LORA网关上电后,先搜索周边的邻居网络,若发现当前通信频点已占用,则自动跳开该频点,然后依据频率列表选择一个干扰最小的频点建立网络。网关建立网络后,根据其管理的白名单来确定是否允许终端节点或中继节点加入。在地下工程内设置N个LORA网关,依次编号为:1号、2号、3号、......、N号,每个网关对应管理M个终端节点或中继节点。
如图3所示,终端节点上电后会轮询自己频率列表中的预设频点,向预设频点发送入网申请码,已确定频点的LORA网关将接收此码并回复入网申请响应码。发送入网申请码的终端节点接收到响应码后做一个时间等待,超时后选择最合适的路由,通过最佳路由回复入网就绪码,若未接收到入网申请响应码,则跳频至下一个频点。网关接收到入网就绪码后,判断该节点是否在白名单中,若在白名单中则发送就绪响应码附带入网成功信息,若不在白名单中则发送就绪响应码附带入网失败信息。
如图4所示,在地下工程内设置N个LORA网关,依次编号为:1号、2号、3号、......、N号,每个网关对应管理M个终端节点,依次编号为:1号、2号、3号、......、M号。为了方便分析和测试,假定系统设置4个LORA网关和8个终端节点,其中网关1和网关2就近对应管理节点1、节点2、节点3、节点4,网关3和网关4就近对应管理节点5、节点6、点7、节点8。
其中,终端节点中的节点1、节点2、节点3、节点4将采集到的数据同步传输到LORA网关中的网关1、网关2,终端节点中的节点5、节点6、节点7、节点8将采集到的数据同步传输到到LORA网关中的网关3、网关4。网络正常状态下,LORA网关1只向管理服务器上传节点1、节点2的数据,对于节点3、节点4的数据只接收,不向管理服务器发送。同理,LORA网关2只向管理服务器上传节点3、节点4的数据,对于节点1、节点2的数据只接收,不向管理服务器发送。当网络侦测到LORA网关1处于故障状态时,在网络流程向上发送节点1、节点2的数据时,唤醒网关2,使其向管理服务器上传节点1、节点2的数据。在系统中,LORA网关1和网关2互为备用,使系统具有一定自恢复能力和冗余能力。
如图5,一种地下工程自组网系统,包括:环境模块、至少一个区域控制器、管理服务器以及设备模块;其中,环境模块设置在所述地下工程的内部,用于采集工程内的环境数据信息;设备模块,设置在所述地下工程的内部,用于控制工程内部设备、采集设备运行状态信息;区域控制器与所述环境模块无线连接,构成LORA网关,用于无线传输所述环境数据信息;管理服务器与所述区域控制器有线连接,用于采集所述环境数据信息,并根据上述信息发送控制指令。
所述环境模块,包括:温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、水温传感器、水位传感器、油位传感器及有毒有害气体传感器中的一种或几种。
所述设备模块,包括:风机、阀门、水泵、空调机组中的一种或几种。
优选的,多个所述区域控制器之间通过有线连接。
本发明针对现有地下工程中的信息采集、检测需求,基于LORA的地下工程自组网方法,采用星型并发模式,实现了网络整体能耗小,效率高的目的,同时,使信息传输安全性更高,符合地下工程的实际业务场景。
对于现有的地下工程,本发明可以兼顾以前的线缆连接和WiFi连接,更快地对原有控制系统进行升级,边应用边进行LORA物联网改造,减少了改造过程中对各类系统运行的影响。而对于新建的地下工程,完全可以以LORA无线自组网为核心网络架构建设。
试验分析:
测试环境选择与测试需求
使用LoRa作为透传模块,服务端之间使用AES加密技术可实现最终实验测试环境的保密性。
测试地点、测试电磁环境和时间如下:
地面测试地点:某高校下属学院办公实验综合楼,建筑主体结构为混凝土框架结构,分割墙体为红墙与轻钢龙骨隔断,建筑结构具有典型代表性。测试选取二楼办公区某会议室与办公室,间隔红砖墙三道(24cm)。
地下测试地点:某小区地下车库(人防工程、全地下一层、混凝土封闭结构,具有基本的防空袭防核爆设施、如抗冲击防爆门等),2号地下车库23号独立车库和3号车库。
电磁环境:频带干净,仅有偶尔少量同频干扰(车库门遥控433M频段,偶发非连续),手机3G、4G、5G信号微弱,WIFI频段信号微弱。
硬件需求计算机2台,USB转485转换器(CH341R芯片)2片,485转以太网服务器模块(亿佰特E810)2块,待测试LoRa模块2台、天线2付、电源2台、设备连接电缆若干。
软件需求以太网串口服务器配置工具,COMHelperV1.16串口/网口调试助手V1.16,LoRa模块配置软件。
测试其它需求电动车电池60V供电,60V转24V DC模块,60V转220V 300W逆变模块,各类馈线、电源线1批。
测试环境搭建
设备组成
设置主站1套、从站1套。
每套测试设备包括1台计算机、1个LoRa模块、1个USB串口模块、1台串口服务器及附属天线和电缆,主从站硬件配置完全一致。
测试PC均预装WIN10 64位操作系统、IP使用内网地址192.168.4.100-192.168.4.104。模块串口使用485三线制(A、B、GND)。TCPIP协议传输采用串口服务器进行TCPIP协议到串行数据的转换,实现TCPIP协议数据经LoRa模块透传。串口服务器工作模式:TCPServer模式映射端口1723串口速率115200。网线使用1.5M成品网线(586B标准超五类双绞线)。
测试思路总体设计
测试环境:地面测试
以集成测试、功能测试、压力测试、误码测试、灵敏度测试为主,性能测试为辅,着重测试产品基本性能和通信效能。测试环境选取较为典型的钢筋混凝土结构建筑,模拟日常室内工况。主站与从站均选取两面实体砖墙,面积约20平方、石膏吊顶、轻钢龙骨,封面为普通粉灰,无大面积金属物覆盖。两点间闭门后空间不通,直线上有两道红砖墙、一道轻质隔墙。直线距离约25米左右。
地下测试:为充分模拟实际测试环境,将主站测试设备放置于2号车库23号车位室内,另一套从站设备放置于与其相对的3号车库储藏室区域(使用电动车电池转换后供电),两点间空间相通,直线连线上有三道混凝土墙壁相隔。直线距离约50米左右。
测试思路
受测试设备两端距离,手机信号、测试人员较少等限制,拟采用数据由主站发出后,经从站接收后原路原样回传,对比收发时间后加权计算求平均值(采样至少8次收发数据),虽然计算结果微量增加了因数据转发造成的延时,但也最大限度避免了因主从站PC设备不一致引起的误差(特别是避免了时钟不同步的问题),同时也将考验了设备的数据双向传输能力,减少了单向传输因硬件传输故障导致的误差。使用测试软件,控制主从机进行P2P通信,统计带内所有频点下不同速率的传输速率及延时进行分析。
约定起始频点414.92MHz,串口速率115200bps,主机发送8字节的数据包,从机收到后回复相同内容,主机收到后完成一次完整的通信。循环执行50次后切换到下一速率进行50次通信测试。遍历所有速率后,通信频点步进3MHz。数据包发送间隔(1-4s)根据通信速率的不同而变化。
地面测试:集成测试
(一)测试目的
将LoRa模块与PC端评估软件联合测试,使其能够正常运行。
测试内容
表格1集成测试内容
功能测试
(一)测试目的
功能测试指按产品设计指标,逐项测试列举的功能。
(二)测试内容
表格2功能测试内容
性能测试
(一)测试目的
性能测试主要测试产品所能达到的最大性能,或在一定参数下的性能数据。
(二)基本测试参数设置
串口速率设置为115200,数据位8,停止位1,校验无。
主机单次发送数据包大小为8字节,
射频参数:433M波段,频道20,频率433.92,功率1(30dbm)。
RF数据率分十档:91、164、296、656、830、1557、2932、4750、9501、17353。
加密密钥:1A2B3C4D5E6F1A2B3C4D5E6F1A2B3C4D。
(三)串行通信传输测试
表格3非加密模式
表格4加密模式测试
(四)TCPIP协议通信传输测试
压力测试
(一)测试目的:重复、压迫、重负测试模块异常下表现。
(二)测试内容
表格7压力测试内容
误码率:测试统计了频段内每个频点及RF速率下对应的双向通信丢包率,汇总后如下:
表格8双向通信丢包率
灵敏度测试
测量工具:40dB衰减器*2、步进衰减器*1、屏蔽箱*2、LoRa模块*2;
测量仪器:N9030A信号分析仪、网络分析仪;
PC上位:串口助手(波特率115200)、RF空中速率9501bps。
1、在TX射频输出端串入若干衰减器,使得信号强度控制在-60dBm左右,记为Pout1。
2、步进衰减器设为0dB衰减,使用PC串口助手软件验证通信链路是否可靠通信。逐步提高步进衰减器的衰减量,直到RX端接收到的信号误码率达到1%。
3、网络分析仪测量步进可调衰减器的S21。
4、将步进可调衰减器接到网络分析仪,测量其准确的衰减量,记为Atten。
5、计算接收灵敏度Prs=Pout1-Atten。
表格9灵敏度测试
信道 | Pout1/dBm | Atten/dB | 接收灵敏度/dBm |
414.92 | -62 | 69 | -131 |
417.92 | -62 | 71 | -133 |
420.92 | -62 | 71 | -133 |
423.92 | -62 | 70 | -132 |
426.92 | -62 | 71 | -133 |
429.92 | -62 | 69 | -131 |
431.92 | -62 | 69 | -131 |
434.92 | -62 | 69 | -131 |
437.92 | -62 | 70 | -132 |
440.92 | -62 | 71 | -133 |
443.92 | -62 | 70 | -132 |
447.92 | -62 | 69 | -131 |
450.92 | -62 | 68 | -130 |
453.92 | -62 | 68 | -130 |
地下测试:集成测试
(一)测试目的
将LoRa模块与PC端评估软件联合测试,使其能够正常运行。
(二)测试内容
表格10集成测试内容
功能测试
(一)测试目的
功能测试指按产品设计指标,逐项测试列举的功能。
(二)测试内容
表格11功能测试内容
性能测试
(一)测试目的
性能测试主要测试产品所能达到的最大性能,或在一定参数下的性能数据。
(二)基本测试参数设置
串口速率设置为115200,数据位8,停止位1,校验无。
主机单次发送数据包大小为8字节。
射频参数:433M波段,频道20,频率433.92,功率1(30dbm)。
RF数据率分十档:91、164、296、656、830、1557、2932、4750、9501、17353。
加密密钥:1A2B3C4D5E6F1A2B3C4D5E6F1A2B3C4D。
(三)串行通信传输测试
(四)TCPIP协议通信传输测试
表格15加密模式测试
压力测试
(一)测试目的
重复、压迫、重负测试模块异常下表现。
(二)测试内容
表格16压力测试内容
误码率:测试统计了频段内每个频点及RF速率下对应的双向通信丢包率,汇总后如下:
表格17双向通信丢包率
灵敏度测试
测量工具:40dB衰减器*2、步进衰减器*1、屏蔽箱*2、LoRa模块*2;
测量仪器:N9030A信号分析仪、网络分析仪;
PC上位:串口助手(波特率115200)、RF空中速率9501bps。
1、连接各部件和仪器,在TX射频输出端串入若干衰减器,使得信号强度控制在-60dBm左右,记为Pout1。
2、连接各部,步进衰减器设为0dB衰减,使用PC串口助手软件验证通信链路是否可靠通信。逐步提高步进衰减器的衰减量,直到RX端接收到的信号误码率达到1%。
3、网络分析仪测量步进可调衰减器的S21。
4、将步进可调衰减器接到网络分析仪,测量其准确的衰减量,记为Atten。
5、计算接收灵敏度Prs=Pout1-Atten。
表格18灵敏度测试
信道 | Pout1/dBm | Atten/dB | 接收灵敏度/dBm |
414.92 | -62 | 69 | -131 |
417.92 | -62 | 71 | -133 |
420.92 | -62 | 71 | -133 |
423.92 | -62 | 71 | -133 |
426.92 | -62 | 71 | -133 |
429.92 | -62 | 69 | -131 |
431.92 | -62 | 69 | -131 |
434.92 | -62 | 69 | -131 |
437.92 | -62 | 70 | -132 |
440.92 | -62 | 70 | -132 |
443.92 | -62 | 70 | -132 |
447.92 | -62 | 68 | -130 |
450.92 | -62 | 68 | -130 |
453.92 | -62 | 68 | -130 |
总结
经测试可知:
生产调试过程中分别使用较少数据(如单个数字)和较多数据(如整句整段文字)进行了多次测试,结果显示延时变化微乎其微。故为方便统计测试结果,本次测试发送的数据采用四个汉字“这是测试”,有效数据为8个字节。结果说明LoRa模块在进行数据传输过程中,软硬件工作稳定,传输平稳,突显其适合工业使用的特点。
LoRa模块在进行数据透传的过程,传输延时小、误码率低,支持AES加密。非常适合进行设备远程控制、传感器数据传输等对可靠性要求较高,但数据率真要求较低的环境。
LoRa模块自身设计最高接口传输速率仅为115200bps,对TCPIP协议传输来说,显然带宽较窄,明显不适用于大数据量、高码率,特别是高质量音视频的传输,但满足最低限度通信还能胜任。故不建议将LoRa模块应用于通用的网络通信。建议应用于字符通讯,设备组网控制、各类信号控制领域进行加密安全传输。如各类安防门禁、报警器、装备控制系统等。
通过对比发现TCPIP协议传输较串口传输延时更低,主要原因为数据传输经过了两次转换,其一USB转485小板上进行电平转换产生了延时,其二计算机USB总线传输延时也较大。可见使用LoRa芯片进行数据传输时,外部接口应尽量减少接口转换次数,或使用更高效能的外围接口电路。
因此,本发明所述的LoRa无线通信模块在频谱效率、速率、保密性等方面可以有效满足地下人防工程通信需求,为地下人防工程提供了一种有效的通信方式。
需要明确的是:本文其他未尽事宜均为现有技术。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易变化或替换,都属于本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种地下工程自组网方法,其特征在于,包括:
以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点;
所述终端节点与所述中心节点之间通过LORA无线方式进行通信;
将所述区域控制器通过有线方式与管理服务器进行数据交换,传输所述环境模块和所述设备模块采集的工程内数据和/或所述管理服务器发出的指令。
2.根据权利要求1所述的一种地下工程自组网方法,其特征在于,所述“以区域控制器为LORA网关的中心节点,环境模块和设备模块作为所述LORA网关的终端节点”,包括:
所述LORA网关首先搜索周边的邻居网络,若发现当前通信频点已占用,则自动跳开该频点,然后依据频率列表选择一个干扰最小的频点建立网络;
通过白名单确定是否允许所述网络内的终端节点或中继节点加入;
所述终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网。
3.根据权利要求2所述的一种地下工程自组网方法,其特征在于,所述“终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网”,包括:
所述终端节点轮询频率列表中的预设频点,向预设频点发送入网申请码;
已确定频点的所述LORA网关将接收所述入网申请码并回复入网申请响应码;
发送所述入网申请码的所述终端节点接收到响应码后做一个时间等待:
若,超时后选择最合适的路由,通过最佳路由回复入网就绪码;
若,未接收到入网申请响应码,则跳频至下一个频点。
4.根据权利要求3所述的一种地下工程自组网方法,其特征在于,所述“终端节点通过轮询预设频点,向预设频点发送入网申请码,直至入网”,还包括:
所述LORA网关接收到所述入网就绪码后,判断该节点是否在白名单中:
若,在白名单中则发送就绪响应码附带入网成功信息;
若,不在白名单中则发送就绪响应码附带入网失败信息。
5.根据权利要求1所述的一种地下工程自组网方法,其特征在于,“所述区域控制器通过有线方式与管理服务器进行数据交换”中:
所述有线方式是:以太网或者485串口通信。
6.根据权利要求1所述的一种地下工程自组网方法,其特征在于:
所述工程内数据,包括:
工程内环境数据;
设备模块执行数据;
所述工程内环境数据是温度数据、湿度数据、二氧化碳浓度数据、水温数据、水位数据、油位数据及有毒有害气体数据中的一种或几种;
所述设备模块执行数据包括设备的开关状态和运行状态信息。
7.一种地下工程自组网系统,其特征在于,包括:
环境模块,设置在所述地下工程的内部,用于采集工程内的环境数据信息;
至少一个区域控制器,与所述环境模块无线连接,构成LORA网关,用于无线传输所述环境数据信息;
设备模块,设置在所述地下工程的内部,用于控制工程内部设备、采集设备运行状态信息;
至少有一个区域控制器,与所述设备模块无线连接,构成LORA网关,用于无线传输所述设备控制指令和设备运行状态信息;
管理服务器,与所述区域控制器有线连接,用于采集所述环境数据信息,并根据上述信息发送控制指令。
8.根据权利要求7所述的一种地下工程自组网系统,其特征在于:
所述环境模块,包括:
温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、水温传感器、水位传感器、油位传感器及有毒有害气体传感器中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的一种地下工程自组网系统,其特征在于:
所述设备模块,包括:
风机、阀门、水泵、空调机组中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的一种地下工程自组网系统,其特征在于:
多个所述区域控制器之间通过有线连接。
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---|---|---|---|
CN202110160131.6A CN112995994A (zh) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 一种地下工程自组网方法及系统 |
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- 2021-02-05 CN CN202110160131.6A patent/CN112995994A/zh active Pending
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