CN115968056A - 台区自动组网通信方法及系统、电子设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种台区自动组网通信方法及系统、电子设备、存储介质，在该方法中，CCO节点先将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点，然后CCO节点再下发采集任务，所有PCO节点和STA节点向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点在接收到对应的多个下行节点发送的信号强度后，根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点，每个下行节点筛选出最稳定的上行节点进行组网通信。本发明的台区自动组网通信方法，实现了台区自动组网通信，并且保证了台区通信拓扑的稳定性和可靠性，防止出现数据丢失的情况，大大提升了台区的通信速率、组网能力和兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及台区通信技术领域，特别地，涉及一种台区自动组网通信方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。
背景技术
在新型电力系统中，各类新能源设备接入、设备监测、高频数据采集等通信需求呈现爆发式增长，迫切需要适用于电力行业特点的高速、实时、稳定、可靠的新型通信技术支撑。目前，台区通信技术主要以高速电力线载波通信(HPLC)和微功率无线通信(HRF)两种方式。其中，HRF通信方式容易受到障碍物遮挡和气候条件影响，不能使台区全部覆盖，经常存在用户数据丢失的现象。而至于HPLC通信方式，由于大部分通信线路需要通过多个PCO节点(中继节点)进行中继转发，通信线路需跨接多个断路器开关和分支线路，母线分流效应和保护装置对载波信号造成的衰减严重；并且，在电力线负载和噪声干扰呈现明显时变特性的台区，在某些时间段，个别子节点无法组网通信；另外，当台区过大时，同样会由于CCO节点(中央协调器)与STA节点(站点)之间的电力线载波信道带宽不足，导致台区用户数据丢失的问题。因此，如何在台区内自动组建稳定、可靠的通信网络成为电力系统亟待解决的关键问题。
发明内容
本发明提供了一种台区自动组网通信方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质，以解决现有技术无法组建稳定、可靠的台区通信网络的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种台区自动组网通信方法，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信，包括以下内容：
CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
进一步地，所有PCO节点和STA节点分别通过电力线载波通信方式和微功率无线通信方式向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点分别基于电力线载波通信方式接收的多个信号强度和基于微功率无线通信方式接收的多个信号强度进行计算，得到每个上行节点分别在电力线载波通信方式下、微功率无线通信方式下的节点稳定度，再进行加权求和，得到自身的节点稳定度。
进一步地，当多个上行节点之间的节点稳定度差值小于稳定性差异阈值时，多个下行节点基于平均分配原则从多个上行节点中选择一个上行节点进行组网通信。
进一步地，当STA节点与CCO节点之间不存在PCO节点时，STA节点对电气量数据进行横向压缩后发送至CCO节点；当STA节点与CCO节点之间存在PCO节点时，下行节点对电气量数据进行横向压缩后发送至上行节点，上行节点对多个下行节点发送的横向压缩后的电气量数据进行纵向压缩后，再发送至上一级的上行节点，通过对数据进行多级横/纵向压缩后发送至CCO节点。
进一步地，进行横向压缩的过程具体为：
对于冻结周期和数据采集一致的电气量数据项，采集任务将多个数据项放到一帧进行抄回；
进行纵向压缩的过程具体为：
针对多个下行节点的同一类型数据，先对不同下行节点的地址进行顺序编号，然后从多个下行节点的数据中挑选出共有的字节数或bit内容作为共有标识，再按照编号顺序依次挑选出每个下行节点数据中的差异化内容作为标记标识，通过共有标识和标记标识构成纵向压缩后的该类型数据。
进一步地，在选择最稳定的上行节点进行组网通信后还包括以下内容：
基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
另外，本发明还提供一种台区自动组网通信系统，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信，包括：
节点信息下发模块，用于控制CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
采集任务下发模块，用于控制CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
节点稳定度计算模块，用于控制每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
自动组网通信模块，用于控制每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
进一步地，所述自动组网通信模块还用于基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
另外，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。
另外，本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行台区自动组网通信的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。
本发明具有以下效果：
本发明的台区自动组网通信方法，首先CCO节点先将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点，以使所有STA节点和PCO节点了解台区拓扑关系。然后，CCO节点再下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点在接收到对应的多个下行节点发送的信号强度后，根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点。最后，每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。本发明的台区自动组网通信方法，在下行节点与上行节点进行组网通信时，每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，通过对下行节点对应的多个上行节点的节点稳定度进行评估计算，并从中筛选出最稳定的上行节点进行组网通信，实现了台区自动组网通信，并且保证了台区通信拓扑的稳定性和可靠性，防止出现数据丢失的情况，大大提升了台区的通信速率、组网能力和兼容性。
另外，本发明的台区自动组网通信系统同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的台区自动组网通信方法的流程示意图。
图2是台区拓扑网络结构示意图。
图3是本发明另一实施例的台区自动组网通信方法的流程示意图。
图4是本发明另一实施例的台区自动组网通信系统的模块结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明的优选实施例提供一种台区自动组网通信方法，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信。所述方法具体包括以下内容：
步骤S1：CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
步骤S2：CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
步骤S3：每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
步骤S4：每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
可以理解，本实施例的台区自动组网通信方法，首先CCO节点先将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点，以使所有STA节点和PCO节点了解台区拓扑关系。然后，CCO节点再下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点在接收到对应的多个下行节点发送的信号强度后，根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点。最后，每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。本发明的台区自动组网通信方法，在下行节点与上行节点进行组网通信时，每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，通过对下行节点对应的多个上行节点的节点稳定度进行评估计算，并从中筛选出最稳定的上行节点进行组网通信，实现了台区自动组网通信，并且保证了台区通信拓扑的稳定性和可靠性，防止出现数据丢失的情况，大大提升了台区的通信速率、组网能力和兼容性。
可以理解，如图2所示，在台区拓扑网络中，CCO节点是中央协调器，一个台区只有一个CCO节点，STA节点是台区拓扑网络中的末端站点，PCO节点是中继节点，中继节点本质上是位于台区拓扑网络中间部分的STA站点，相比于末端的STA站点，中继节点具有中继转发功能。每个STA站点可以与CCO节点直接通信，也可以通过至少一级PCO节点与CCO节点通信。另外，在同一分支下的同一级PCO节点有可以是一个或者多个，例如，在PCO节点分支下的同一级PCO节点有两个，分别为PCO3和PCO4，对应的下行节点(即STA7、STA8、STA9、STA10)可以从PCO3和PCO4中选择任一个作为中继节点进行组网通信。另外，本发明中所指的多个，若未特殊说明，均表示至少两个。另外，图2中的实线表示电力新载波通信链路，虚线表示微功率无线通信链路。
可以理解，在所述步骤S1中，CCO节点通过电力线载波通信方式将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点的双模通信模组，以使所有STA节点和PCO节点了解台区拓扑关系，所有STA节点和PCO节点可以确定其与CCO节点之间是否存在PCO节点。当然，在本发明的其它实施例中，CCO节点也可以采用微功率无线通信方式进行逐级转发至所有STA节点和PCO节点。
可以理解，在所述步骤S2中，CCO节点向所有STA节点和PCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后分别向各自对应的上行节点发送信号。其中，上行节点和下行节点在台区拓扑网络中是相对而言的，例如，图2中的PCO3节点相对于STA7、STA8、STA9和STA10四个节点而言，其属于上行节点，而相对于PCO1节点而言，其属于下行节点。
可以理解，在所述步骤S3中，每个上行节点在收到多个下行节点发射的信号后，根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点。下行节点发射的信号通过通信链路传输后不可避免地会出现信号衰减，基于上行节点处接收的信号强度可以准确评估上行节点的可靠性。例如，PCO1节点可以基于其接收的STA3、STA4、PCO3和PCO4四个节点的信号强度来计算自身的节点稳定度。
可选地，所有PCO节点和STA节点分别通过电力线载波通信方式和微功率无线通信方式向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点分别基于电力线载波通信方式接收的多个信号强度和基于微功率无线通信方式接收的多个信号强度进行计算，得到每个上行节点分别在电力线载波通信方式下、微功率无线通信方式下的节点稳定度，再进行加权求和，得到自身的节点稳定度。具体的计算公式为：
σ＝W1σ1+W2σ2
其中，σ表示节点稳定度，σ1表示在电力线载波通信方式下计算得到的节点稳定度，σ2表示在微功率无线通信方式下计算得到的节点稳定度，w1和w2表示权重系数。其中，σ1的计算公式为：
其中，M表示该上行节点对应的下行节点数量，Dj,t表示该上行节点在t时刻通过电力线载波通信方式接收的下行节点j的信号强度，α表示可信系数，
另外，σ2的计算公式与σ1相同，在此不再赘述。
可选地，在本发明的其它实施例中，也可以仅采用电力线载波通信方式下或者微功率无线通信方式来计算节点稳定度。
可以理解，在所述步骤S4中，每个下行节点在收到其对应的多个上行节点发送的节点稳定度计算结果后进行筛选，从中选择最稳定的上行节点进行组网通信，实现了台区的自动组网通信，并且保证了台区通信拓扑的稳定性和可靠性，防止出现数据丢失的情况，大大提升了台区的通信速率、组网能力和兼容性。例如，当STA11节点、STA12节点、STA13节点和STA14节点接收到PCO5节点和PCO6节点的节点稳定度计算结果后，筛选出PCO5节点是最稳定的上行节点，则STA11节点、STA12节点、STA13节点和STA14节点均选择PCO5节点进行组网通信。
另外，当下行节点为STA节点，而上行节点为CCO节点时，即两者之间不存在PCO节点时，STA节点与CCO节点直接组网通信。例如，STA1节点与CCO节点之间不存在PCO节点，则STA1节点只能与CCO节点直接组网通信，不存在筛选最稳定PCO节点的过程。
可选地，当多个上行节点之间的节点稳定度差值小于稳定性差异阈值时，多个下行节点基于平均分配原则从多个上行节点中选择一个上行节点进行组网通信。当多个上行节点的节点稳定度相差不大时，若多个下行节点均选择最稳定的PCO节点进行组网通信，则该PCO节点的通信压力较大，通信速率反而较低。此时，多个下行节点基于平均分配原则从多个上行节点中选择一个上行节点进行组网通信，有利于进一步提高通信速率和均衡通信压力。例如，当PCO3节点和PCO4节点的节点稳定度差值|σ3-σ4|＜ρ，ρ表示不同PCO节点之间的稳定性差异阈值，意味着PCO3节点和PCO4节点的节点稳定度相差不大，则STA7节点、STA8节点、STA9节点和STA10节点基于平均分配原则选择PCO3节点和PCO4节点中的一个进行组网通信，比如，STA7节点和STA8节点选择与PCO3节点进行组网通信，STA9节点和STA10节点选择与PCO4节点进行组网通信，从而可以很好地均衡通信压力，提高通信速率。
可选地，在进行数据采集时，当STA节点与CCO节点之间不存在PCO节点时，STA节点对电气量数据进行横向压缩后直接发送至CCO节点；而当STA节点与CCO节点之间存在PCO节点时，下行节点对电气量数据进行横向压缩后发送至上行节点，上行节点对多个下行节点发送的横向压缩后的电气量数据进行纵向压缩后，再发送至上一级的上行节点，通过对数据进行多级横/纵向压缩后发送至CCO节点。此时的下行节点有可能是STA节点或者PCO节点，例如，STA7节点、STA8节点、STA9节点和STA10节点分别对电气量数据进行横向压缩后发送至上行节点PCO3，PCO3节点再对STA7节点、STA8节点、STA9节点和STA10节点发送的数据进行纵向压缩后发送至PCO1节点，PCO1节点将PCO3节点发送的横纵向压缩后的数据中继转发至CCO节点；同时PCO3节点也需要对自身的电气量数据进行横向压缩后发送至PCO1节点，PCO1节点则对STA3节点、STA4节点、PCO3节点、PCO4节点发送的横向压缩后的数据再进行纵向压缩后发送至CCO节点。
其中，进行横向压缩的过程具体为：
对于冻结周期和数据采集一致的电气量数据项，采集任务将多个数据项放到一帧进行抄回。
可以理解，对于同一个用户(即一个STA节点)的电气量数据，例如电压、电流、有功功率、电能示值等冻结周期和数据采集一致的数据项，CCO每次下发采集任务后，将冻结周期和数据采集一致的数据项放到一帧进行抄回，从而减少反复抄读的次数，进而减少反复通信的次数，有利于提高通信效率和数据采集效率。
其中，进行纵向压缩的过程具体为：
针对多个下行节点的同一类型数据，先对不同下行节点的地址进行顺序编号，然后从多个下行节点的数据中挑选出共有的字节数或bit内容作为共有标识，再按照编号顺序依次挑选出每个下行节点数据中的差异化内容作为标记标识，通过共有标识和标记标识构成纵向压缩后的该类型数据。
可以理解，针对同一个PCO节点下的多个STA节点的同一类型数据，例如电压数据，PCO节点先对不同STA节点的地址进行顺序编号，然后从该类型数据中挑选出多个STA节点共有的字节数或者bit内容作为共有标识，再按照编号顺序依次挑选出每个STA节点数据中的差异化内容作为标记标识，最后通过共有标识和标记标识构成纵向压缩后的该类型数据。
例如，某PCO节点接收下行30个STA节点的电压数据，若不采用数据压缩的方式进行传输，电压数据为16进制2个字节的数据内容，具体数据内容为[‘0938’，‘093f’，‘0940’，‘0945’，‘0941’，‘0946’，‘0943’，‘0945’，‘094a’，‘0952’，‘0929’，‘092a’，‘0930’，‘092a’，‘0927’，‘0926’，‘092c’，‘0924’，‘0930’，‘0931’，‘0928’，‘0934’，‘0931’，‘092e’，‘092e’，‘0933’，‘092f’，‘0933’，‘093f’，‘093c’]共占60bytes，同时还需要根据不同STA节点再增加电压标识符1个byte等标识数据内容，共占有90多个bytes。而本发明通过对电压数据进行纵向压缩，先电压数据中挑选出30个STA节点共有的字节数“09”，再按照编号顺序依次挑选出每个STA节点电压数据轴颈的差异化内容，从而形成纵向压缩后的电压数据：[09 383f 40 45 41 46 43 45 4a 52 29 2a 30 2a 27 26 2c 24 30 31 28 34 31 2e 2e 33 2f33 3f 3c]，共占有36bytes，大大减少了数据传输量，降低了每次通信所占的带宽，保证了通信的可靠性，很大程度上减少了由于通信信号拥堵而导致数据丢失的问题。
可选地，如图3所示，在本发明的另一实施例中，所述台区自动组网通信方法在选择最稳定的上行节点进行组网通信后还包括以下内容：
步骤S5：基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
可以理解，在步骤S4中每个下行节点已经筛选出最稳定的上行节点进行组网通信，整个台区通信拓扑结构的稳定性和可靠性得到了保证，但由于微功率无线通信易受到障碍物遮挡和气候影响，而电力线载波通信方式需要跨越多个PCO节点的断路器开关和分支线路，载波信号衰减严重，因此，需要在上行节点和下行节点之间自动选择最稳定、可靠的通信链路进行组网通信，以进一步提高台区组网通信的稳定性和可靠性。本发明基于一段时间内上行节点分别在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下接收信号的衰减程度，分开计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，从而选择最稳定的通信链路进行组网通信。其中，此时的上行节点可以是PCO节点或者CCO节点，下行节点可以是PCO节点或者STA节点。
具体地，基于以下公式计算通信链路的稳定程度：
其中，ξ表示下行节点i和上行节点j之间的电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路的稳定程度，Di,j,t表示t时刻上行节点j通过电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路接收的下行节点i发射信号的信号衰减程度，Di,j,t＝Di,t-Dj,t，Di,t表示t时刻下行节点i发射信号的强度，Dj,t表示t时刻上行节点j接收信号的强度，α表示可信系数，
t0、t1表示链路稳定程度检测的起始时间和终止时间，max(Di,j,t)表示电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路的最大信号衰减程度值。通过分别计算下行节点i和上行节点j之间的载波信号衰减程度Di,j,t和无线衰减程度D′i,j,t，在一段时间[t0，t1]内进行积分计算，得到载波通信链路的稳定程度ξ和无线通信链路的稳定程度ξ′，然后下行节点i选择稳定程度值更大的链路与上行节点j进行组网通信。
可以理解，本发明通过在一段时间内基于信号强度衰减程度进行积分计算求解链路稳定程度，消除了采用瞬时值计算所带来的误差，综合考虑了因环境变化所导致在PCO节点内的接收信号达不到可用阈值的情况，准确地评估了不同通信链路的稳定程度，有利于进一步提高台区通信网络的稳定性和可靠性。
另外，如图4所示，本发明的另一实施例还提供一种台区自动组网通信系统，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信，优选采用如上所述的方法，该系统包括：
节点信息下发模块，用于控制CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
采集任务下发模块，用于控制CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
节点稳定度计算模块，用于控制每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
自动组网通信模块，用于控制每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
可以理解，本实施例的台区自动组网通信系统，首先CCO节点先将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点，以使所有STA节点和PCO节点了解台区拓扑关系。然后，CCO节点再下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点在接收到对应的多个下行节点发送的信号强度后，根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点。最后，每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。本发明的台区自动组网通信系统，在下行节点与上行节点进行组网通信时，每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，通过对下行节点对应的多个上行节点的节点稳定度进行评估计算，并从中筛选出最稳定的上行节点进行组网通信，实现了台区自动组网通信，并且保证了台区通信拓扑的稳定性和可靠性，防止出现数据丢失的情况，大大提升了台区的通信速率、组网能力和兼容性。
可以理解，所述自动组网通信模块还用于基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
可以理解，每个下行节点已经筛选出最稳定的上行节点进行组网通信，整个台区通信拓扑结构的稳定性和可靠性得到了保证，但由于微功率无线通信易受到障碍物遮挡和气候影响，而电力线载波通信方式需要跨越多个PCO节点的断路器开关和分支线路，载波信号衰减严重，因此，需要在上行节点和下行节点之间自动选择最稳定、可靠的通信链路进行组网通信，以进一步提高台区组网通信的稳定性和可靠性。本发明基于一段时间内上行节点分别在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下接收信号的衰减程度，分开计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，从而选择最稳定的通信链路进行组网通信。其中，此时的上行节点可以是PCO节点或者CCO节点，下行节点可以是PCO节点或者STA节点。
具体地，基于以下公式计算通信链路的稳定程度：
其中，ξ表示下行节点i和上行节点j之间的电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路的稳定程度，Di,j,t表示t时刻上行节点j通过电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路接收的下行节点i发射信号的信号衰减程度，Di,j,t＝Di,t-Dj,t，Di,t表示t时刻下行节点i发射信号的强度，Dj,t表示t时刻上行节点j接收信号的强度，α表示可信系数，
t0、t1表示链路稳定程度检测的起始时间和终止时间，max(Di,j,t)表示电力线载波通信链路或者微功率无线通信链路的最大信号衰减程度值。通过分别计算下行节点i和上行节点j之间的载波信号衰减程度Di,j,t和无线衰减程度D′i,j,t，在一段时间[t0，t1]内进行积分计算，得到载波通信链路的稳定程度ξ和无线通信链路的稳定程度ξ′，然后下行节点i选择稳定程度值更大的链路与上行节点j进行组网通信。
可以理解，本发明通过在一段时间内基于信号强度衰减程度进行积分计算求解链路稳定程度，消除了采用瞬时值计算所带来的误差，综合考虑了因环境变化所导致在PCO节点内的接收信号达不到可用阈值的情况，准确地评估了不同通信链路的稳定程度，有利于进一步提高台区通信网络的稳定性和可靠性。
可选地，所有PCO节点和STA节点分别通过电力线载波通信方式和微功率无线通信方式向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点分别基于电力线载波通信方式接收的多个信号强度和基于微功率无线通信方式接收的多个信号强度进行计算，得到每个上行节点分别在电力线载波通信方式下、微功率无线通信方式下的节点稳定度，再进行加权求和，得到自身的节点稳定度。
可选地，当多个上行节点之间的节点稳定度差值小于稳定性差异阈值时，多个下行节点基于平均分配原则从多个上行节点中选择一个上行节点进行组网通信。
可选地，当STA节点与CCO节点之间不存在PCO节点时，STA节点对电气量数据进行横向压缩后发送至CCO节点；当STA节点与CCO节点之间存在PCO节点时，下行节点对电气量数据进行横向压缩后发送至上行节点，上行节点对多个下行节点发送的横向压缩后的电气量数据进行纵向压缩后，再发送至上一级的上行节点，通过对数据进行多级横/纵向压缩后发送至CCO节点。其中，进行横向压缩的过程具体为：
对于冻结周期和数据采集一致的电气量数据项，采集任务将多个数据项放到一帧进行抄回；
进行纵向压缩的过程具体为：
针对多个下行节点的同一类型数据，先对不同下行节点的地址进行顺序编号，然后从多个下行节点的数据中挑选出共有的字节数或bit内容作为共有标识，再按照编号顺序依次挑选出每个下行节点数据中的差异化内容作为标记标识，通过共有标识和标记标识构成纵向压缩后的该类型数据。
另外，本发明的另一实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。
另外，本发明的另一实施例还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行台区自动组网通信的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。
一般计算机可读取存储介质的形式包括：软盘(floppy disk)、可挠性盘片(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其与的磁性介质、CD-ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片(punch cards)、纸带(paper tape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH-EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。传输介质这一术语可包含任何有形或无形的介质，其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令，并且包含数字或模拟通信信号或其与促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤，其包含了用来传输一计算机数据信号的总线的导线。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种台区自动组网通信方法，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信，其特征在于，包括以下内容：
CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
2.如权利要求1所述的台区自动组网通信方法，其特征在于，所有PCO节点和STA节点分别通过电力线载波通信方式和微功率无线通信方式向各自对应的上行节点发送信号，每个上行节点分别基于电力线载波通信方式接收的多个信号强度和基于微功率无线通信方式接收的多个信号强度进行计算，得到每个上行节点分别在电力线载波通信方式下、微功率无线通信方式下的节点稳定度，再进行加权求和，得到自身的节点稳定度。
3.如权利要求1所述的台区自动组网通信方法，其特征在于，当多个上行节点之间的节点稳定度差值小于稳定性差异阈值时，多个下行节点基于平均分配原则从多个上行节点中选择一个上行节点进行组网通信。
4.如权利要求1所述的台区自动组网通信方法，其特征在于，当STA节点与CCO节点之间不存在PCO节点时，STA节点对电气量数据进行横向压缩后发送至CCO节点；当STA节点与CCO节点之间存在PCO节点时，下行节点对电气量数据进行横向压缩后发送至上行节点，上行节点对多个下行节点发送的横向压缩后的电气量数据进行纵向压缩后，再发送至上一级的上行节点，通过对数据进行多级横/纵向压缩后发送至CCO节点。
5.如权利要求4所述的台区自动组网通信方法，其特征在于，进行横向压缩的过程具体为：
对于冻结周期和数据采集一致的电气量数据项，采集任务将多个数据项放到一帧进行抄回；
进行纵向压缩的过程具体为：
针对多个下行节点的同一类型数据，先对不同下行节点的地址进行顺序编号，然后从多个下行节点的数据中挑选出共有的字节数或bit内容作为共有标识，再按照编号顺序依次挑选出每个下行节点数据中的差异化内容作为标记标识，通过共有标识和标记标识构成纵向压缩后的该类型数据。
6.如权利要求1～5任一项所述的台区自动组网通信方法，其特征在于，在选择最稳定的上行节点进行组网通信后还包括以下内容：
基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
7.一种台区自动组网通信系统，台区的节点包括CCO节点、STA节点和PCO节点，每个节点均搭载有双模通信模组，双模通信方式包括电力线载波通信和微功率无线通信，其特征在于，包括：
节点信息下发模块，用于控制CCO节点将台区节点信息下发至所有STA节点和PCO节点；
采集任务下发模块，用于控制CCO节点下发采集任务，所有PCO节点和STA节点在收到采集任务后向各自对应的上行节点发送信号；
节点稳定度计算模块，用于控制每个上行节点根据其在同一时刻接收的多个下行节点的信号强度计算自身的节点稳定度，并将计算结果下发至对应的多个下行节点；
自动组网通信模块，用于控制每个下行节点根据其对应的多个上行节点的节点稳定度计算结果进行筛选，选择最稳定的上行节点进行组网通信。
8.如权利要求7所述的台区自动组网通信系统，其特征在于，所述自动组网通信模块还用于基于一段时间内在电力线载波通信方式下和微功率无线通信方式下的信号衰减程度，分别计算下行节点和最稳定上行节点之间电力线载波通信链路和微功率无线通信链路的稳定程度，选择更稳定的通信链路进行组网通信。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如权利要求1～6任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行台区自动组网通信的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1～6任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116668308A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-08-29 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 通信网络组网方法、基于双模通信网络的组网方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108401041A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-14 | 重庆邮电大学 | 一种面向电力信息采集系统的双模异构网络组网通信方法 |
| CN109067653A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-12-21 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 双模通信网络的建立方法及系统 |
| CN109217901A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 | 电力线通信系统及组网方法 |
| CN110365367A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-22 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力线载波通讯的组网方法、装置、设备及介质 |
| CN111147566A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-12 | 国网山西省电力公司长治供电公司 | 基于开放网络协议的台区泛在物联双模组网系统及方法 |
| US10873893B1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-12-22 | REALTEK SINGAPORE Pte. Ltd. | Wireless mesh network for dynamically configuring data routing path between two wireless nodes |
-
2022
- 2022-08-12 CN CN202210965966.3A patent/CN115968056B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108401041A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-14 | 重庆邮电大学 | 一种面向电力信息采集系统的双模异构网络组网通信方法 |
| CN109067653A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-12-21 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 双模通信网络的建立方法及系统 |
| CN109217901A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 | 电力线通信系统及组网方法 |
| CN110365367A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-22 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力线载波通讯的组网方法、装置、设备及介质 |
| US10873893B1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-12-22 | REALTEK SINGAPORE Pte. Ltd. | Wireless mesh network for dynamically configuring data routing path between two wireless nodes |
| CN111147566A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-12 | 国网山西省电力公司长治供电公司 | 基于开放网络协议的台区泛在物联双模组网系统及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116668308A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-08-29 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 通信网络组网方法、基于双模通信网络的组网方法及装置 |
| CN116668308B (zh) * | 2023-07-31 | 2023-12-26 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 通信网络组网方法、基于双模通信网络的组网方法及装置 |
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