Cfda自組網信息採集平臺的製作方法
2023-12-02 23:42:11
專利名稱：Cfda自組網信息採集平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及到信息採集領域，特別涉及到一種CFDA自組網的信息採集平臺。
背景技術：
電力系統中傳統的人工抄表，即由抄表人員每月逐戶查抄電錶,消耗了大量的人力、物力，而且採集數據的時間跨度大、採集數據的準確度低，無法滿足「周期性、實時性、準確性」的要求，從而「遠程自動化抄表」則成為現代化電力系統中亟待解決的問題。
發明內容
本發明的主要目的為提供一種CFDA自組網信息採集平臺，提升了電力系統中抄 表的效率。本發明提出一種CFDA自組網信息採集平臺，與電路系統中的主站連接通信，所述平臺包括採集器、集中器以及網關；所述採集器，用於採集電錶參數，通過CFDA網絡傳送至集中器；所述集中器，用於接收所述採集器傳送的電錶參數，並通過網關傳送至主站；所述網關，促成集中器與主站之間的通信。優選地，所述集中器還用於接收主站發送的關於採集器的ID映射表，建立CFDA自組網。優選地，所述集中器中設置有CAC。優選地，所述採集器中設置有DAU。優選地，所述集中器，用於發送建立路由信標；所述採集器，用於轉發所述建立路由信標；以及，記錄周圍的場強信息並反饋回集中器。優選地，所述集中器還用於發送場強收集指令。優選地，所述集中器還用於接收採集器反饋的場強信息；以及，根據所述場強信息
建立路由表。優選地，所述採集器還用於通過TDMA協議確認轉發的時隙，以及通過CSMA協議建立轉發的偵測以及迴避機制。優選地，所述場強信息包括採集器的ID以及信號強度。優選地,所述網關為GPRS網關。本發明的CFDA自組網信息採集平臺，可為用戶實時準確的數據採集、監測、控制提供無縫的、高速實時的、可靠的、低成本的解決方案。
圖I是本發明CFDA自組網信息採集平臺一實施例中結構示意圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。CFDA(Cellular Fixed-wireless Digital Access)微蜂窩式固定節點無線數據接入系統是一種自組織的MESH網絡結構特徵的無線數據接入系統。參照圖1，本發明提出一種CFDA自組網信息採集平臺的一實施例。該平臺可與電路系統中的主站100連接通信；上述平臺包括採集器30、集中器20以及網關10 ;該採集器30，用於採集電錶參數，通過CFDA網絡傳送至集中器20 ;該集中器20，用於接收上述採集器30傳送的電錶參數，並通過網關10傳送至主站100 ;該網關10，促成集中器20與主站100之間的通信。上述CFDA中主要包括DAU (Distributing Access Unit,分布接入單兀)、CAC (Cellular Access Center，蜂窩接入中心)以及網關 10 (GPRS 網關)。在 CFDA 中，DAU和CAC是與用戶的數據採集設備以及數據處理設備，相互連接，協調工作，共同構成完整的 數據採集接入系統。因此，CFDA實際上是一個通信中間件；用戶的數據採集設備將採集到的數據交給DAU發送；CAC接收DAU發出的數據，再通過上述GPRS (General Packet RadioService，通用分組無線服務技術)網關交給用戶數據處理設備進行後續處理。本實施例中，該數據採集設備可為採集器30，該用戶數據處理設備可為電力系統中的主站100。上述CFDA自組網信息採集平臺，是將CFDA無線自組網作為集中器20的下行採集通道，實現集中器20和電錶之間的數據的透明傳輸，具體的方式如下將電錶作為一個計量點，同時也是一個數據採集點，DAU安裝在電錶側；DAU的安裝既可以嵌入到電錶中，與電錶形成一體化的設計，成為CFDA無線電錶，同時也可以設置於米集器30與電錶的485總線相連，形成485採集器30 ;將CAC安裝在集中器20側，集中器20可以將CAC嵌入到集中器20中，也可以通過485或232接口與集中器20連接。構建好以上的機構之後，即可開通組網，形成CFDA的下行網絡，該網絡可以形成集中器20和電錶之間的透明的通信通道，實現電錶和集中器20之間的透明數據採集，集中器20可以通過645規約，直接讀取網內任意電錶的參數。本實施例中，DAU設置於採集器30，CAC設置於集中器20。安裝在集中器20的CAC與安裝在採集器30的DAU之間可以通信，而DAU相互之間按照指定路由協議轉發通信。上述集中器20接收主站100的讀表指令後，將該讀表指令發送給下一級的採集器30 ;接收該讀表指令的採集器30通過多跳路由的方式，再進一步轉發其他的採集器30 ;接收到該讀表指令的採集器30可採集與其關聯電錶的電錶參數，該電錶參數至少包括電錶所顯示的用電度數等；一個採集器30可與一個或多個電錶關聯，採集電錶參數；該採集器30在採集到電錶參數後，通過其他採集器30轉發或者直接反饋給集中器20 ;該集中器20在收集到CFDA網絡中電錶參數後，通過GPRS網關發送給主站100，以便主站100完成對電錶進行優化調度、控制或者計費等功能。上述CFDA自組網信息採集平臺，在進行自動化抄表之前，需要先進行CFDA自組網。上述主站100可用於規劃網絡結構，確定微蜂窩地域及數量，形成蜂窩結構；並根據該蜂窩結構確定CAC的編碼方案；以及根據該CAC的編碼方案，分配頻率資源給CAC，確定DAU的物理ID及邏輯ID，形成兩者的ID映射表。
設置有CAC的集中器20，可從該主站100中下載該ID映射表，並在確定所有的DAU都在線後，指示CAC建路由，組網絡。首先，上述集中器20的CAC發出建立路由信標(組網信標)，由於CFDA中網絡特性，該組網信標只能發送至CAC附近的第一級採集器30中DAU，本實施例中的CFDA為8級7跳(MESH)的網絡結構。因此，該組網信標還需通過接收到該組網信標的DAU繼續轉發，才能使其被CFDA中的所有DAU接收；且該DAU轉發組網信標至其他DAU後，還可收集相應DAU的場強信息；該場強信息可包括採集器30的ID以及信號強度等；該周圍的場強信息可以是該採集器30可以轉發到的其他採集器30的場強信息。上述採集器30可將收集的場強信息以多跳路由的方式進行傳輸，反饋至集中器20。該採集器30與採集器30之間，以及採集器30與集中器20之間通過GPRS方式進行通信。上述集中器20還用於發送場強收集指令。該集中器20的CAC在發送組網信標後的設定時隙內，再發送場強收集指令，進行場強信息的收集。該場強收集指令可通過多跳路由的方式在採集器30間轉發，接收到該收集場強指令的採集器30可將相應的場強信息(其收集的場強信息)反饋給集中器20。、上述集中器20還用於接收採集器30反饋的場強信息；以及，根據上述場強信息建立路由表。該集中器20接收採集器30反饋的場強信息後，建立相應的場強信息資料庫，並通過對該場強信息資料庫中的相應場強信息進行分析後，建立上述CFDA網絡的路由表，組建CFDA網絡。上述採集器30還用於通過TDMA (Time Division Multiple Access,時分多址)協議確認轉發的時隙，以及通過CSMA(Carrier Sense Multiple Access,載波偵聽多路訪問)協議建立轉發的偵測以及迴避機制。增強了 CFDA網絡中數據傳輸的可靠性，提升了傳輸效率。集中器20的CAC發送組網信標開始組網過程後，進入組網進程第一階段即網絡測量階段，在此階段，網絡拒絕響應任何操作指令；然後，進入組網進程第二階段即網絡學習階段，在此階段，網絡可以響應主站100的終止進程指令和回送學習結果指令；回送學習結果為組網進程第二階段的一部分，將學習的結果根據回送學習結果指令進行回送，該指令為狀態開關指令，如開啟，則學習成功一個，回送一個，如關閉，則停止；再是，進程結束，CAC向集中器20的MCU發送進程結束指令。集中器20的MCU在收到該指令後，表示組網結束，在該指令中包括在網節點數和不在網節點數。如此，可自動組建高效、可靠的CFDA網絡，進行電錶參數的採集，極大地提高了電錶參數採集的效率。上述CFDA自組網信息採集平臺，兼具分布式和集中式系統的特徵，應用於電力自動抄表系統，具有網絡覆蓋率高、結構靈活、可靠性高、通用性強、施工鋪設簡單、維護方便以及工程總成本低等特點。基於CFDA自組網技術，可為用戶實時準確的數據採集、監測、控制提供無縫的、高速實時的、可靠的、低成本的解決方案。以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種CFDA自組網信息採集平臺，與電路系統中的主站連接通信，其特徵在於，所述平臺包括採集器、集中器以及網關； 所述採集器，用於採集電錶參數，通過CFDA網絡傳送至集中器； 所述集中器，用於接收所述採集器傳送的電錶參數，並通過網關傳送至主站； 所述網關，促成集中器與主站之間的通信。
2.根據權利要求I所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述集中器還用於接收主站發送的關於採集器的ID映射表，建立CFDA自組網。
3.根據權利要求2所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述集中器中設置有 CAC。
4.根據權利要求3所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述採集器中設置有 DAU。
5.根據權利要求4所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述集中器，用於發送建立路由信標； 所述採集器，用於轉發所述建立路由信標；以及，記錄周圍的場強信息並反饋回集中器。
6.根據權利要求5所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述集中器還用於發送場強收集指令。
7.根據權利要求5所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述集中器還用於 接收採集器反饋的場強信息；以及，根據所述場強信息建立路由表。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述採集器還用於通過TDMA協議確認轉發的時隙，以及通過CSMA協議建立轉發的偵測以及迴避機制。
9.根據權利要求5至7中任一項所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述場強信息包括採集器的ID以及信號強度。
10.根據權利要求I至7中任一項所述的CFDA自組網信息採集平臺，其特徵在於，所述網關為GPRS網關。
全文摘要
本發明揭示了一種CFDA自組網信息採集平臺，與電路系統中的主站連接通信，所述平臺包括採集器、集中器以及網關；所述採集器，用於採集電錶參數，通過CFDA網絡傳送至集中器；所述集中器，用於接收所述採集器傳送的電錶參數，並通過網關傳送至主站；所述網關，促成集中器與主站之間的通信。本發明的CFDA自組網信息採集平臺，可為用戶實時準確的數據採集、監測、控制提供無縫的、高速實時的、可靠的、低成本的解決方案。
文檔編號H04W74/08GK102761975SQ20111011063
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者崔濤, 舒傑紅 申請人:深圳市友訊達科技發展有限公司