CN113612632A - 应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和存储介质。所述方法包括：确定主节点设备，获取主节点设备对应的初始设备档案；通过主节点设备向主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据验证信号获取主节点设备对应的目标设备档案；初始下行节点设备为初始设备档案中包括的设备；基于目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成主节点设备对应的拓扑分支图；目标下行节点设备为目标设备档案中包括的设备。采用本方法能够提高拓扑识别的识别效率以及识别精度。

Description

应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和介质

技术领域

本申请涉及电力管理技术领域，特别是涉及一种应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和存储介质。

背景技术

随着电力技术的发展，电力网络的结构日趋复杂，因此，为了实现快速定位到电力网络中某一个电力设备，对于电力网络拓扑识别的需求已经越来越大，通过拓扑识别功能，可以快速确定网络中任意一个电力设备，在出现停电或者设备故障等情形时，可以快速发现问题设备，从而提高故障处理的效率，对电力系统的安全运行具有重大意义。

目前，对电网拓扑的识别通常需要通过人工手动定位的方式进行，然而这种电网拓扑识别，然而这种拓扑识别方式，识别的效率以及识别的精度都较为低下。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和存储介质。

一种应用于网关设备的拓扑识别方法，所述方法包括：

确定主节点设备，获取所述主节点设备对应的初始设备档案；

通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案；所述初始下行节点设备为所述初始设备档案中包括的设备；

基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成所述主节点设备对应的拓扑分支图；所述目标下行节点设备为所述目标设备档案中包括的设备。

在其中一个实施例中，所述目标设备档案中携带有所述目标下行节点设备对应的节点类型；所述目标下行节点设备包括属于末端节点类型的末端节点设备以及处于分支节点类型的分支节点设备；所述基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，包括：获取所述各目标下行节点设备的节点类型，根据所述节点类型从所述目标下行节点设备中确定多个末端节点设备以及分支节点设备；确定各末端节点设备对应的分支节点设备，建立所述末端节点设备与所述分支节点设备的节点对应关系；根据所述节点对应关系获取所述各目标下行节点设备对应的拓扑分支。

在其中一个实施例中，所述确定各末端节点设备对应的分支节点设备，包括：确定当前末端节点设备；通过所述主节点设备向所述当前末端节点设备发送控制信号，以使所述当前末端节点设备根据所述控制信号产生响应信号；若接收到分支节点设备针对所述响应信号向所述主节点设备返回的报文信息，则将所述分支节点设备作为所述当前末端节点设备对应的分支节点设备。

在其中一个实施例中，所述根据所述节点对应关系获取所述各目标下行节点设备对应的拓扑分支，包括：根据所述节点对应关系，获取各分支节点设备的分支节点等级；确定所述各末端节点设备对应的分支节点设备，按照所述分支节点等级得到所述拓扑分支。

在其中一个实施例中，所述获取各分支节点设备的分支节点等级，包括：获取各分支节点设备对应的末端节点设备组成的多个末端节点设备集合；根据所述多个末端节点设备集合之间的包含关系，确定所述各分支节点设备的分支节点等级。

在其中一个实施例中，所述获取所述主节点设备对应的初始设备档案，包括：通过所述主节点设备发起搜寻组网请求，以使所述初始下行节点设备对所述搜寻组网请求进行响应，触发针对所述搜寻组网请求对应的注册操作；获取所述初始下行节点设备触发所述注册操作对应的注册信息；根据所述注册信息形成所述初始设备档案。

在其中一个实施例中，所述通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案，包括：通过所述主节点设备向所述初始下行节点设备发送验证信号，以使所述初始下行节点设备返回与所述验证信号对应的反馈信号；比对所述验证信号中的第一识别信息与所述反馈信号中的第二识别信息；若所述第一识别信息与所述第二识别信息相同，则将所述初始下行节点设备作为所述目标下行节点设备，并从所述反馈信号中获取所述目标下行节点设备的节点信息，形成所述目标设备档案。

一种应用于网关设备的拓扑识别装置，所述装置包括：

初始档案获取模块，用于确定主节点设备，获取所述主节点设备对应的初始设备档案；

目标档案获取模块，用于通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案；所述初始下行节点设备为所述初始设备档案中包括的设备；

拓扑分支获取模块，用于基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成所述主节点设备对应的拓扑分支图；所述目标下行节点设备为所述目标设备档案中包括的设备。

一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述应用于网关设备的拓扑识别方法、装置、网关设备和存储介质，确定主节点设备，获取主节点设备对应的初始设备档案；通过主节点设备向主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据验证信号获取主节点设备对应的目标设备档案；初始下行节点设备为初始设备档案中包括的设备；基于目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成主节点设备对应的拓扑分支图；目标下行节点设备为目标设备档案中包括的设备。本申请通过形成主节点设备的设备档案，通过设备档案得到主节点设备对应的拓扑分支进而形成拓扑分支图，相比于人工手动定位识别的方式，能够提高拓扑识别的识别效率以及识别精度。

附图说明

图1为一个实施例中应用于网关设备的拓扑识别方法的流程示意图；

图2为一个实施例中获取各目标下行节点设备的拓扑分支的流程示意图；

图3为一个实施例中节点设备的连接示意图；

图4为一个实施例中确定末端节点设备对应的分支节点设备的流程示意图；

图5为一个实施例中获取主节点设备对应的初始设备档案的流程示意图；

图6为一个实施例中获取主节点设备对应的目标设备档案的流程示意图；

图7为一个实施例中应用于网关设备的拓扑识别装置的结构框图；

图8为一个实施例中网关设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种应用于网关设备的拓扑识别方法，本实施例以该方法应用于网关设备进行举例说明。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S101，网关设备确定主节点设备，获取主节点设备对应的初始设备档案。

其中，主节点设备为管理整个拓扑分支的节点设备，一般而言，拓扑分支的起点为主节点设备，由主节点设备连接其它设备，从而形成多个连接不同节点设备的拓扑分支，初始设备档案则指的是该主节点设备可能管理节点设备的设备档案，可以存储有主节点设备管理的其他下行设备的设备号以及设备地址信息。具体来说，当用户通过网关设备对某个区域的网络拓扑进行识别时，网关设备需要先从找到该区域的网络拓扑对应的主节点设备，并从中得到该主节点设备对应的初始设备档案。

步骤S102，网关设备通过主节点设备向主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据验证信号获取主节点设备对应的目标设备档案；初始下行节点设备为初始设备档案中包括的设备。

由于初始设备档案仅仅存储有设备号以及设备地址信息，因此为了形成信息较为完整的设备档案，网关设备可以通过主节点设备发送验证信号的方式，让初始下行节点设备返回例如节点设备的节点类型、地理位置以及资产编号等等详细的节点设备信息，用于实现拓扑分支的识别。

具体来说，网关设备可以通过主节点设备触发一个验证请求，由主节点设备根据该请求生成一个验证信号，发送至初始设备档案中包括的各个初始下行节点设备，而初始下行节点设备则可以对主节点设备发送的验证信号进行响应，向主节点设备或者网关设备反馈其有关节点类型、地理位置以及资产编号等等详细的节点设备信息，以使得网关设备或者主节点设备可以根据接收到的设备信息形成信息完整的目标设备档案。

步骤S103，网关设备基于目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成主节点设备对应的拓扑分支图；目标下行节点设备为目标设备档案中包括的设备。

最后，网关设备则可以利用得到的目标设备档案，利用目标设备档案识别目标设备档案中包括的每一个目标下行节点设备对应的拓扑分支，从而生成该主节点设备对应的拓扑分支图，完成该区域的拓扑识别。

上述应用于网关设备的拓扑识别方法中，网关设备确定主节点设备，获取主节点设备对应的初始设备档案；通过主节点设备向主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据验证信号获取主节点设备对应的目标设备档案；初始下行节点设备为初始设备档案中包括的设备；基于目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成主节点设备对应的拓扑分支图；目标下行节点设备为目标设备档案中包括的设备。本申请网关设备通过形成主节点设备的设备档案，通过设备档案得到主节点设备对应的拓扑分支进而形成拓扑分支图，相比于人工手动定位识别的方式，能够提高拓扑识别的识别效率以及识别精度。

在一个实施例中，目标设备档案中携带有目标下行节点设备对应的节点类型；目标下行节点设备包括属于末端节点类型的末端节点设备以及处于分支节点类型的分支节点设备；如图2所示，步骤S103可以进一步包括：

步骤S201，网关设备获取各目标下行节点设备的节点类型，根据节点类型从目标下行节点设备中确定多个末端节点设备以及分支节点设备。

一般来说，网络拓扑可由3个层级的节点设备组成，如图3所示，可以包括用于管理整个网络拓扑的最高层级的主节点设备，处于网络拓扑最低层级的末端节点设备，以及用于连接主节点设备与末端节点设备途径的分支节点设备三种。在步骤S102形成目标设备档案的过程中，各目标下行节点设备可以将其对应的节点类型上传至网关设备或者主节点设备中，例如节点2则可以上传其对应的节点类型为分支节点类型，而节点7则可以上传其对应的节点类型为末端节点类型等等，从而网关设备可以根据得到的目标设备档案中存储的每一个节点设备对应的设备类型，从中确定出属于末端节点类型的末端节点设备，以及属于分支节点类型的分支节点设备。

步骤S202，网关设备确定各末端节点设备对应的分支节点设备，建立末端节点设备与分支节点设备的节点对应关系。

由于末端节点设备处于网络拓扑的最低层级，其不存在其他拓扑分支，因此每存在一个末端节点设备，则其必然存在有对应的一条对应的拓扑分支，末端节点设备对应的分支节点设备则指的是在末端节点设备对应的拓扑分支中包括的分支节点设备。例如，以图3中末端节点7为例，其对应的分支节点设备为分支节点2，而以末端节点13为例，其对应的分支节点设备则为分支节点2和分支节点6。具体来说，网关设备确定目标下行节点设备中的末端节点设备后，可以确定每一个末端节点设备对应的分支节点设备，从而建立末端节点设备与所支节点设备之间的节点对应关系。

步骤S203，网关设备根据节点对应关系获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支。

最后，网关设备则可以根据步骤S202中得到的节点对应关系，找到每一个目标下行节点设备对应的拓扑分支，例如可以形成由主节点1-分支节点2-末端节点7的拓扑分支。

进一步地，如图4所示，步骤S202可以进一步包括：

步骤S401，网关设备确定当前末端节点设备。

当前末端节点设备可以是任意一个末端节点设备，网关设备可以从多个末端节点设备中确定出任意一个，作为当前末端节点设备。

步骤S402，网关设备通过主节点设备向当前末端节点设备发送控制信号，以使当前末端节点设备根据所述控制信号产生响应信号。

其中，控制信号可以是主节点设备向当前末端节点设备发送的控制命令信号，该控制命令信号可以控制当前末端节点设备反馈相应的响应信号，例如可以是电流畸变信号，该电流畸变信号发送后仅可以被当前末端节点设备对应的分支节点设备进行接收。

具体来说，当网关设备确定当前末端节点设备后，则可以向当前末端节点设备发送用于控制当前末端节点设备反馈响应信号的控制信号，在当前末端节点设备接收到控制信号后，则可以反馈相应的电流畸变信号，作为响应信号。

步骤S403，若接收到分支节点设备针对响应信号向主节点设备返回的报文信息，网关设备则将分支节点设备作为当前末端节点设备对应的分支节点设备。

其中，报文信息时分支节点设备接收到当前末端节点设备发送的响应信号后，由分支节点设备上报至主节点设备的报文信息。由于响应信号仅可以被当前末端节点设备对应的拓扑分支上的分支节点设备进行接收，因此发送了报文信息的设备则必然是与当前末端节点设备处于同一拓扑分支的分支节点设备，因此网关设备则可以统计返回了报文信息的分支节点设备，作为当前末端节点设备对应的分支节点设备。

以图3中的末端节点7作为当前末端节点设备为例，当网关设备通过主节点设备1向末端节点7发送控制信号时，末端节点7则可以对控制信号进行响应，反馈响应信号，而该响应信号只有在末端节点7对应的分支拓扑上的分支节点设备可以接收到，即仅有分支节点2可以接收到该响应信号并反馈相应的报文信息，因此网关设备则可以建立分支节点2与末端节点7的对应关系。同理，以图3中末端节点13作为当前末端节点设备为例，末端节点13反馈响应信号后，则仅有分支节点2和分支节点6反馈相应的报文信息，因此网关设备则可以建立分支节点2和分支节点6与末端节点13的对应关系。

本实施例中，网关设备可以通过主节点设备向每一个末端节点设备发送控制信号的方式，使得末端节点设备反馈相应的响应信号，由于该响应信号仅能由该末端节点设备所处的拓扑分支上的分支节点设备检测得到，因此网关设备可以根据接收到的由分支节点设备针对响应信号发送的报文信息找到每一个末端节点设备对应的分支节点设备，从而提高分支节点设备与末端节点设备对应关系识别的准确性。

进一步地，步骤S203可以进一步包括：网关设备根据节点对应关系，获取各分支节点设备的分支节点等级；确定各末端节点设备对应的分支节点设备，按照分支节点等级得到拓扑分支。

其中，分支节点等级则指的是在末端节点设备对应的拓扑分支中，某一个分支节点设备对应的节点等级，分支节点等级越高，则说明该分支节点越接近于末端节点设备，而分支节点等级越低，则说明该分支节点越接近于主节点设备。因此，网关设备可以根据末端节点设备对应的分支节点设备的分支节点等级，构建该末端节点设备对应的拓扑分支，从而得到每一个末端节点设备对应的拓扑分支。

再次以图3中的末端节点7为例，该末端节点7对应的分支节点为分支节点2，由于仅对应于一个分支节点，因此则可以将分支节点2的分支节点等级设置为一级分支节点，那么网关设备则可以生成由主节点1-分支节点2-末端节点7的拓扑分支，而对于末端节点13，其对应的分支节点则包括分支节点2与分支节点6，网关设备则需要确定分支节点2和分支节点6分别对应的分支节点等级，例如分支节点2的分支节点等级设置为一级分支节点，而分支节点6的分支节点等级设置为二级分支节点，那么网关设备则可以生成由主节点1-分支节点2-分支节点6-末端节点13的拓扑分支。

进一步地，网关设备获取各分支节点设备的分支节点等级，可以进一步包括：网关设备获取各分支节点设备对应的末端节点设备组成的多个末端节点设备集合；根据多个末端节点设备集合之间的包含关系，确定各分支节点设备的分支节点等级。

其中，末端节点设备集合指的是某一个分支节点设备其下的所有末端节点设备组成的节点设备集合，例如，对于图3中的分支节点2而言，其对应的末端节点设备集合可以包括末端节点7、末端节点11、末端节点12、末端节点13、末端节点14和末端节点15。由于网关设备已经在步骤S202中得到了末端节点设备与分支节点设备之间的对应关系，因此网关设备可以根据构建完成的对应关系，找到每一个分支节点设备对应的末端节点设备集合。之后，如果存在某一个分支节点设备对应的末端节点设备集合被另外一个分支节点设备对应的末端节点设备集合所包含，则表明该分支节点设备的分支节点等级高于另外一个分支节点设备对应的分支节点等级。

以图3中的末端节点13为例，可以得知其对应的分支节点设备可以包括分支节点2以及分支节点6，其中分支节点2对应的末端节点设备集合可以包括末端节点7、末端节点11、末端节点12、末端节点13、末端节点14和末端节点15，而分支节点6对应的末端节点设备集合则可以包括末端节点13、末端节点14和末端节点15，可以看出分支节点6对应的末端节点设备集合被分支节点2对应的末端节点设备集合所包含，因此网关设备可以确定分支节点6的分支节点等级高于分支节点2的分支节点等级，并分别设定分支节点2为一级分支节点，而分支节点6则作为二级分支节点。

本实施例中，网关设备可以根据分支节点设备的分支节点等级生成各目标下行节点设备对应的拓扑分支，而该分支节点等级则是根据分支节点设备对应的末端节点设备集合之间的包含关系得到，从而可以保证分支节点等级获取的准确性，从而提高拓扑分支识别的准确性。

在一个实施例中，如图5所示，步骤S101可以进一步包括：

步骤S501，网关设备通过主节点设备发起搜寻组网请求，以使初始下行节点设备对搜寻组网请求进行响应，触发针对搜寻组网请求对应的注册操作。

其中，搜寻组网请求是由主节点设备发起的，用于触发初始下行节点设备进行注册的请求。主节点设备中携带有本地通讯功能，当用户需要获取拓扑分支时，则可以利用网关设备通过主节点设备的本地通讯功能发起组网搜寻，之后下行节点则可以对该请求进行响应，进行组网注册操作。

步骤S502，网关设备获取初始下行节点设备触发注册操作对应的注册信息；

步骤S503，网关设备根据注册信息形成所述初始设备档案。

注册信息是初始下行节点设备在进行注册操作时，向主节点设备或者网关设备设备上传的相关信息，例如可以包括设备的编号信息以及设备的地址信息，之后，网关设备则可以根据上传的注册信息形成携带有各初始下行节点设备对应的设备地址信息的初始设备档案。

本实施例中，网关设备可以通过主节点设备发起搜寻组网请求，在初始下行节点设备进行注册的时候采集器对应的注册信息，并形成初始设备档案，从而可以提高初始设备档案获取的效率。

进一步地，如图6所示，步骤S102可以进一步包括：

步骤S601，网关设备通过主节点设备向初始下行节点设备发送验证信号，以使初始下行节点设备返回与验证信号对应的反馈信号。

其中，反馈信号是接收到由主节点设备下发的验证信号，可以是电压畸变信号的初始下行节点设备反馈的与验证信号匹配的反馈信号，例如可以是针对验证信号反馈的报文信息，该反馈信号中可以包括初始下行节点设备对应的设备地址、节点设备类型，即属于末端节点设备还是分支节点设备、资产编号以及地理坐标等节点信息。具体来说，当网关设备需要形成用于拓扑识别的目标设备档案时，可以通过主节点设备向初始设备档案中的初始下行节点设备发送验证信号，使得初始下行节点设备可以反馈携带有用于形成目标设备档案的节点信息的反馈信号。

步骤S602，网关设备比对验证信号中的第一识别信息与反馈信号中的第二识别信息；

步骤S603，若第一识别信息与第二识别信息相同，网关设备则将初始下行节点设备作为目标下行节点设备，并从反馈信号中获取目标下行节点设备的节点信息，形成目标设备档案。

本实施例中，网关设备还可以对初始设备档案中的初始下行节点设备是否属于主节点设备对应的下行节点设备的真实性进行验证，其具体方式是通过比对验证信号中的第一识别信息与反馈信号中的第二识别信息进行。该第一识别信息可以包括发送验证信号的主节点设备的主节点地址信息以及其对应的电压相位信息，在主节点设备向初始下行节点设备发送验证信号时，将其携带一并进行发送。而初始下行节点设备在得到验证信号后，则可以从中提取出第一识别信号，在返回反馈信号时，则可以将接收到的第一识别信息作为第二识别信息与作为反馈信号的一部分进行反馈。从而网关设备可以比对第一识别信息与接收到返回的第二识别信息，并从中找到反馈与第一识别信息相同的第二识别信息的初始下行节点设备，作为目标下行节点设备，并从目标下行节点设备返回的反馈信号中读取其对应的设备地址、节点设备类型、资产编号以及地理坐标等节点信息，用于形成目标设备档案。

例如，初始设备档案中包括的初始下行节点设备可以包括节点A、节点B以及节点C，主节点设备可以向节点A、节点B以及节点C分别发送携带有主节点地址信息作为第一识别信息的验证信号，当节点A、节点B以及节点C分别接收到验证信号后，则可以分别反馈携带有第二识别信息的反馈信号，如果网关设备检测到只有节点A和节点B反馈的反馈信号中的第二识别信息与第一识别信息相同，那么网关设备则可以从反馈信号中获取节点A和节点B的节点信息，形成包括节点A和节点B作为目标下行节点设备的目标设备档案，而对于节点C的档案信息，则进行删除。

本实施例中，网关设备通过向初始下行节点设备发送验证信号，能够对初始下行节点设备进行验证，验证通过后才将其作为目标下行节点设备，形成目标设备档案，从而保证生成的目标设备档案的准确性，以提高拓扑识别的准确性。

在一个应用实例中，还提供了一种配变台区拓扑识别的实现方法，包括台区户变关系和分支的识别，可应用于智能台区一体化系列产品。通过运用电压畸变信号识别户变关系和电流畸变信号识别分支关系的识别原理，基于台区典型场景，通过主节点、分支和末端节点三类识别设备，依次进行节点设备注册、户变关系识别和分支识别三个步骤，最终生成台区设备的户变关系和分支拓扑关系。

其中，拓扑识别主要包括以下步骤：

(1)节点设备注册，即生成主节点对应的初始设备档案

通过设备的本地通讯功能(宽度载波或小无线)，主节点设备进行搜寻组网，下行节点(分支和末端)进行注册，组网注册完成后，主节点将收集到下行节点信息(主要是设备地址信息)汇总，生成初始的节点设备档案，此时该档案的内容只包含序号和设备地址，包括主节点的。

(2)户变关系识别，即通过畸变信号，基于初始设备档案得到实际设备档案

设备注册完成后，主节点的拓扑识别主模块依次在三相电压中产生畸变信号，畸变信号中携带4+1电压识别信息(四个字节主节点地址信息，一个字节电压相位信息)，收到畸变信号的下行节点处理和保存畸变信号中的信息。然后主节点通过本地通讯功能按照上一步生成的设备档案依次轮询下行分支节点，分支节点回复的报文包含刚刚收到的4+1识别信息、设备地址、识别模块类型(分支或是末端)、资产编号和地理坐标信息，主节点收到该报文后，对比4+1中的主节点地址信息，如果一致，则表明该下行节点和主节点属于同一台区下，在节点设备档案相应位置添加相位、识别模块类型、资产编号和地理坐标的信息。如果不一致，则说明不属于同一台区，则删除这条档案信息。最后添加主节点的信息，户变关系识别完成，设备档案里包含同一台区下主节点和各分支、末端节点的设备信息。

(3)分支识别，即由主节点控制末端节点使末端节点

户变关系识别完成后，设备档案中已经包含同一台区下各分支、末端节点的识别模块类型及对应的地址，主节点根据档案依次向末端节点发送控制指令，末端收到后产生电流畸变信号，畸变信号中携带4+1电流识别信息(四个字节的本机地址，一个字节的电流相位信息)，其他节点收到后，主动通过本地通讯功能向主节点上报收到的畸变信息，报文包含收到的4+1电流识别信息、设备地址。主节点通过对比自身收到的畸变信号中的信息和其他节点上报的报文中的畸变信息，确定属于同一分支的节点。最后待主节点收到所有的分支信息后，通过相应的拓扑图算法，生成分支拓扑图。

进一步地，分支识别可以通过以下过程进行：

(1)①主节点根据设备档案依次给末端节点发送控制命令，②末端收到命令后产生电流畸变信号，与该末端属于同一分支的节点都能收到，③收到畸变信号的分支节点主动上报信息给主节点，从而按照这种方式，所有的末端依次产生畸变信号，主节点将可以获取所有的分支信息。

(2)生成各分支节点与末端节点的对应关系，并按照末端的数量对分支节点从多到少排序。

(3)确定末端数量最多的为1级分支，然后按照末端的数量依次遍历其他分支，对比其包含的末端，如果其包含的末端是该分支的子集，则可以确定该节点属于本节点的子节点，如果出现多个子集，需先确认多个子集两两之间的末端的包含关系，如果它们的末端之间没有包含关系，则这几个子节点互为并列的分支，如果有包含关系，数量多为高层级的子分支；如果没有子集，则说明是最后一级分支。

(4)遍历完一次后，从上轮遍历未确定的分支中，再次按照(3)的方法，继续寻找其他分支，确定所有分支的层级关系，然后去掉各分支中下属分支已经包含的末端，如果有剩余则为该分支单独的末端，最终形成所有分支拓扑关系。

上述应用实例中，提供了通过节点设备的注册、户变关系的识别以及分支识别的过程，进而实现拓扑识别的功能，从而可以提高拓扑识别的效率。

应该理解的是，虽然本申请的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种应用于网关设备的拓扑识别装置，包括：初始档案获取模块701、目标档案获取模块702和拓扑分支获取模块703，其中：

初始档案获取模块701，用于确定主节点设备，获取主节点设备对应的初始设备档案；

目标档案获取模块702，用于通过主节点设备向主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据验证信号获取主节点设备对应的目标设备档案；初始下行节点设备为初始设备档案中包括的设备；

拓扑分支获取模块703，用于基于目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成主节点设备对应的拓扑分支图；目标下行节点设备为目标设备档案中包括的设备。

在一个实施例中，目标设备档案中携带有目标下行节点设备对应的节点类型；目标下行节点设备包括属于末端节点类型的末端节点设备以及处于分支节点类型的分支节点设备；拓扑分支获取模块703，进一步用于获取各目标下行节点设备的节点类型，根据节点类型从目标下行节点设备中确定多个末端节点设备以及分支节点设备；确定各末端节点设备对应的分支节点设备，建立末端节点设备与分支节点设备的节点对应关系；根据节点对应关系获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支。

在一个实施例中，拓扑分支获取模块703，进一步用于确定当前末端节点设备；通过主节点设备向当前末端节点设备发送控制信号，以使当前末端节点设备根据控制信号产生响应信号；若接收到分支节点设备针对响应信号向主节点设备返回的报文信息，则将分支节点设备作为当前末端节点设备对应的分支节点设备。

在一个实施例中，拓扑分支获取模块703，进一步用于根据节点对应关系，获取各分支节点设备的分支节点等级；确定各末端节点设备对应的分支节点设备，按照分支节点等级得到拓扑分支。

在一个实施例中，拓扑分支获取模块703，进一步用于获取各分支节点设备对应的末端节点设备组成的多个末端节点设备集合；根据多个末端节点设备集合之间的包含关系，确定各分支节点设备的分支节点等级。

在一个实施例中，初始档案获取模块701，进一步用于通过主节点设备发起搜寻组网请求，以使初始下行节点设备对搜寻组网请求进行响应，触发针对搜寻组网请求对应的注册操作；获取初始下行节点设备触发注册操作对应的注册信息；根据注册信息形成初始设备档案。

在一个实施例中，目标档案获取模块702，进一步用于通过主节点设备向初始下行节点设备发送验证信号，以使初始下行节点设备返回与验证信号对应的反馈信号；比对验证信号中的第一识别信息与反馈信号中的第二识别信息；若第一识别信息与第二识别信息相同，则将初始下行节点设备作为目标下行节点设备，并从反馈信号中获取目标下行节点设备的节点信息，形成目标设备档案。

关于应用于网关设备的拓扑识别装置的具体限定可以参见上文中对于应用于网关设备的拓扑识别方法的限定，在此不再赘述。上述应用于网关设备的拓扑识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于网关设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于网关设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种网关设备，该网关设备可以是网关设备，其内部结构图可以如图8所示。该网关设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该网关设备的处理器用于提供计算和控制能力。该网关设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该网关设备的通信接口用于与外部的网关设备进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种应用于网关设备的拓扑识别方法。该网关设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该网关设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是网关设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的网关设备的限定，具体的网关设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种网关设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种应用于网关设备的拓扑识别方法，其特征在于，所述方法包括：

确定主节点设备，获取所述主节点设备对应的初始设备档案；

通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案；所述初始下行节点设备为所述初始设备档案中包括的设备；

基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成所述主节点设备对应的拓扑分支图；所述目标下行节点设备为所述目标设备档案中包括的设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标设备档案中携带有所述目标下行节点设备对应的节点类型；所述目标下行节点设备包括属于末端节点类型的末端节点设备以及处于分支节点类型的分支节点设备；

所述基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，包括：

获取所述各目标下行节点设备的节点类型，根据所述节点类型从所述目标下行节点设备中确定多个末端节点设备以及分支节点设备；

确定各末端节点设备对应的分支节点设备，建立所述末端节点设备与所述分支节点设备的节点对应关系；

根据所述节点对应关系获取所述各目标下行节点设备对应的拓扑分支。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定各末端节点设备对应的分支节点设备，包括：

确定当前末端节点设备；

通过所述主节点设备向所述当前末端节点设备发送控制信号，以使所述当前末端节点设备根据所述控制信号产生响应信号；

若接收到分支节点设备针对所述响应信号向所述主节点设备返回的报文信息，则将所述分支节点设备作为所述当前末端节点设备对应的分支节点设备。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述节点对应关系获取所述各目标下行节点设备对应的拓扑分支，包括：

根据所述节点对应关系，获取各分支节点设备的分支节点等级；

确定所述各末端节点设备对应的分支节点设备，按照所述分支节点等级得到所述拓扑分支。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取各分支节点设备的分支节点等级，包括：

获取各分支节点设备对应的末端节点设备组成的多个末端节点设备集合；

根据所述多个末端节点设备集合之间的包含关系，确定所述各分支节点设备的分支节点等级。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述主节点设备对应的初始设备档案，包括：

通过所述主节点设备发起搜寻组网请求，以使所述初始下行节点设备对所述搜寻组网请求进行响应，触发针对所述搜寻组网请求对应的注册操作；

获取所述初始下行节点设备触发所述注册操作对应的注册信息；

根据所述注册信息形成所述初始设备档案。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案，包括：

通过所述主节点设备向所述初始下行节点设备发送验证信号，以使所述初始下行节点设备返回与所述验证信号对应的反馈信号；

比对所述验证信号中的第一识别信息与所述反馈信号中的第二识别信息；

若所述第一识别信息与所述第二识别信息相同，则将所述初始下行节点设备作为所述目标下行节点设备，并从所述反馈信号中获取所述目标下行节点设备的节点信息，形成所述目标设备档案。

8.一种应用于网关设备的拓扑识别装置，其特征在于，所述装置包括：

初始档案获取模块，用于确定主节点设备，获取所述主节点设备对应的初始设备档案；

目标档案获取模块，用于通过所述主节点设备向所述主节点设备对应的初始下行节点设备发送验证信号，根据所述验证信号获取所述主节点设备对应的目标设备档案；所述初始下行节点设备为所述初始设备档案中包括的设备；

拓扑分支获取模块，用于基于所述目标设备档案，获取各目标下行节点设备对应的拓扑分支，生成所述主节点设备对应的拓扑分支图；所述目标下行节点设备为所述目标设备档案中包括的设备。

9.一种网关设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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