自組網(wǎng)通訊說明

　　概況

　　隨著國內(nèi)通訊方式的創(chuàng)新和升級，無線通訊方式的需求和國產(chǎn)化也越來越有市場。我司通過自組研發(fā)斷電式漏電檢測系統(tǒng)的過程中，發(fā)明出LORA自組網(wǎng)通訊方式。此方式充分利用LORA的點(diǎn)到點(diǎn)長距離通訊的特點(diǎn)，利用高速的LORA通訊模塊，組建自動中繼、自動重組路由的MESH通訊網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包含一個(gè)集抄節(jié)點(diǎn)和若干末端的子節(jié)點(diǎn)，在開始運(yùn)行時(shí)，由集抄節(jié)點(diǎn)發(fā)出建立路由命令，經(jīng)由一套智能空間樹狀分析算法，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間各自通聯(lián)的可能性，自動組織路由，自動生成最佳通訊匹配的LORA射頻MESH通訊網(wǎng)絡(luò)。

　　

 

　　特點(diǎn)：

　　? 自動生成多層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，各層節(jié)點(diǎn)之間自動匹配成隸屬關(guān)系，自動中繼，無需額外中繼設(shè)備。

　　? 通訊過程中能實(shí)現(xiàn)自愈運(yùn)行，自動判斷節(jié)點(diǎn)投退，自動排除離線節(jié)點(diǎn)，自動接入在線節(jié)點(diǎn)。

　　? 自動約束層限，盡可能將通訊節(jié)點(diǎn)約束在淺層，以保證通訊的高效率。

　　? 支持自動節(jié)點(diǎn)地址分配(全球唯一地址)，減少了現(xiàn)場設(shè)置的麻煩。

　　? 采用了自動空間碰撞檢測回避技術(shù)，支持重要數(shù)據(jù)的緊急主動上傳。

　　? 優(yōu)化空間傳輸結(jié)構(gòu)，支持長報(bào)文多層傳輸，采取了多級全方位的防誤措施，避免各種干擾和異常狀況對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。

　　? 未來可支持跳頻傳輸，防止同頻干擾，節(jié)省信道資源。

　　功能：

　　? 支持多種信息傳遞方式，包括全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)遍歷輪詢、針對節(jié)點(diǎn)地址層間節(jié)點(diǎn)多跳查詢等。

　　? 數(shù)據(jù)類型可以包括雙向的短報(bào)文傳遞、開關(guān)量傳遞、模擬量傳遞等。

　　? 自動分割長報(bào)文，以短片傳遞，以防止干擾，增強(qiáng)LORA傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　? 這種自動組網(wǎng)、自動重組路由的組網(wǎng)方式用在臺區(qū)分散的末端設(shè)備感知的數(shù)據(jù)傳輸，充分利用了LORA點(diǎn)到點(diǎn)通信距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，避免了星型LORA傳輸網(wǎng)的集抄器與末端節(jié)點(diǎn)直線距離易被遮斷的困擾，與目前存在于末端感知通訊中其他通訊方式相比具有較大優(yōu)勢，是目前物聯(lián)網(wǎng)的有效和理想的實(shí)現(xiàn)方式。

　　組成

　　漏電主單元

　　數(shù)量：1臺

　　功能：是整個(gè)漏電檢測系統(tǒng)核心部分，具備設(shè)置和查看信息等功能

　　通訊：接收子節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并通過RS485轉(zhuǎn)發(fā)

　　無線傳輸距離：2km

　　漏電主單元為整個(gè)漏電檢測系統(tǒng)核心部分，具備設(shè)置和查看信息等功能。

　　如下圖所示：

　　

 

　　左側(cè)綠色插口為集中器電源線插口;右側(cè)為電池開關(guān)(即由電池帶電情況下和有線電源充電時(shí)開關(guān)鍵);中間紅燈亮?xí)r表示集中器正在調(diào)整路由，綠燈亮起時(shí)表示數(shù)據(jù)正在傳輸;中間五個(gè)按鈕通常定義為“功能選擇”、“上翻頁”、“下翻頁”、“設(shè)置”和“讀取”。

　　集中采集器包含八個(gè)功能，其分別是：“查詢漏電”、“查詢斷點(diǎn)”、“過程監(jiān)視”、“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”、“事件記錄”、“參數(shù)設(shè)置”、“選項(xiàng)設(shè)置”和“檔位設(shè)置”。

　　斷電式漏電指示器

　　數(shù)量：目前128臺(子節(jié)點(diǎn)可增加)

　　無線通訊方式：LORA自組網(wǎng)通訊

　　無線傳輸距離：2km

　　搭建案例

　　為此說明，我司特意搭建測試案例：

　　前置準(zhǔn)備：一臺漏電主單元，一臺以上的斷電式漏電指示器(4臺)，

　　配件：無線天線五根，電源線五根，電流互感器(CT)一個(gè)，遙控器一個(gè)。

　　首先，為漏電主單元和斷電式漏電指示器插上無線天線，為其中任意一臺斷電式漏電指示器插上電流互感器(CT)，如圖

　　然后為漏電主單元插上電源，同時(shí)打開斷電式漏電指示器電池開關(guān)，如圖：

　　此時(shí)，漏電主單元和斷電式漏電指示器自動組網(wǎng)，并根據(jù)距離遠(yuǎn)近信號強(qiáng)弱，自動分配節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈接，當(dāng)通訊連接上時(shí)，有漏電情況時(shí)會在中間顯示其漏電指示器編號，右側(cè)會顯示通訊上的臺數(shù)和通訊建立的層數(shù)。如下圖所示：

　　

 

　　第一個(gè)按鈕為：功能選擇按鍵;

　　第二個(gè)按鈕為：上翻頁

　　第三個(gè)按鈕為：下翻頁

　　第四個(gè)按鈕和第五個(gè)按鈕沒有定義。

　　為了增強(qiáng)直觀效果，手動自造一起漏電信號，其編號在漏電主單元顯示，如圖：

　　此時(shí)，圖上顯示編號xxx，然后主動關(guān)閉編號xxx裝置，我們可以看到在1s不到情況下，編號xxx從漏電主單元屏幕上消失，并且在線節(jié)點(diǎn)數(shù)也會變化。如圖：

　　當(dāng)我們再次打開編號xxx裝置時(shí)，編號會再次出現(xiàn)在漏電主單元的屏幕上，在線節(jié)點(diǎn)數(shù)也會變成原來的數(shù)字。如圖：

　　如此我們完成通訊過程中添加和刪減設(shè)備的方法。

　　“多跳”網(wǎng)絡(luò)測試方式

　　準(zhǔn)備：一臺漏電主單元，四臺斷電式漏電指示器。(請?zhí)崆俺潆娨惶?

　　場地：倉庫(隔離屏蔽)

　　首先帶一臺斷電式漏電指示器到倉庫外，打開漏電主單元和倉庫外的斷電式漏電指示器，發(fā)現(xiàn)連接不上，然后可以根據(jù)距離關(guān)系，用另外三臺斷電式漏電指示器作為中繼。這時(shí)，漏電主單元接收到四臺信號時(shí)，可以在倉庫外的設(shè)備上，人工制造一個(gè)漏電信號，顯示在漏電主單元上，即可證明“多跳”網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。