一種嵌入分布式組網(wǎng)方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種嵌入分布式組網(wǎng)方法，包括：網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟；初始路由生成步驟；實時路由維護步驟；消息發(fā)送路由步驟。本發(fā)明還提供一種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案采用四個步驟能極大提高電表抄讀的效率。
【專利說明】
一種嵌入分布式組網(wǎng)方法及其系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入分布式組網(wǎng)方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，電力載波遠程抄表系統(tǒng)通常由一安裝在電力部門客戶管理中心的主站計算機和一個以上的根據(jù)臺區(qū)變壓器供電范圍劃分的臺區(qū)(在組網(wǎng)抄表中，有時也稱為域)組成。主站計算機處于遠程抄表網(wǎng)絡(luò)的中心位置，負責(zé)統(tǒng)一管理各個臺區(qū)的抄表工作，并永久保存客戶的電能量數(shù)據(jù)。每個臺區(qū)轄區(qū)內(nèi)包括有一臺臺區(qū)變壓器、一個安裝在臺區(qū)變壓器附近的集中器、一個以上的安裝在客戶附近的電能表和采集器(或載波表)。
[0003]—般而言，抄表的過程由集中器自動完成，集中器會定時啟動抄讀任務(wù)，通過分散保存在抄表系統(tǒng)中(注意:不是集中器中)的路由跳轉(zhuǎn)表引導(dǎo)消息在集中器與電能表之間進行通信以收集電能量數(shù)據(jù)，并將抄表數(shù)據(jù)暫存于其持久存儲器中。主站計算機將會定期訪問集中器，將集中器存儲器中的數(shù)據(jù)匯總到自身的數(shù)據(jù)庫中。但是，在臺區(qū)初建的安裝時期，抄表系統(tǒng)并沒有建立起引導(dǎo)消息的路由跳轉(zhuǎn)表，最初的電能量信息抄讀通過洪泛路由算法完成，在洪泛抄讀過程中，抄表系統(tǒng)各節(jié)點中的路由模塊通過分析在抄表系統(tǒng)中流動的消息，建立起最終所需的分布式路由，然而這種抄表方式的效率較低，無法滿足現(xiàn)代電力抄表的實時需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入分布式組網(wǎng)方法及其系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電表抄讀的效率較低的問題。
[0005]本發(fā)明提出一種嵌入分布式組網(wǎng)方法，應(yīng)用于電力線載波抄表系統(tǒng)，所述電力線載波抄表系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，其中，所述方法包括:
[0006]網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟:所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲；
[0007]初始路由生成步驟:當(dāng)所述集中器中的路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，所述集中器將開放其路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由；
[0008]實時路由維護步驟:當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，所述集中器通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護；
[0009]消息發(fā)送路由步驟:在所述集中器發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。
[0010]所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息具體包括:
[0011 ]在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案；
[0012]在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送之；
[0013]當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息；
[0014]當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識；
[0015]當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果是未配置狀態(tài)則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)更新為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中；
[0016]所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。
[0017]優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲具體包括:
[0018]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息;
[0019]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記貝IJ在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域；
[0020]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接；
[0021]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識；
[0022]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息；
[0023]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0024]優(yōu)選的，所述初始路由生成步驟具體包括:
[0025]所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息；
[0026]所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成；
[0027]如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法；
[0028]在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)；
[0029]在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗；
[0030]在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別；
[0031]在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0032]在當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0033]當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項；
[0034]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域；
[0035]在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0036]在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0037]如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由；
[0038]在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別；
[0039]如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。
[0040]另一方面，本發(fā)明還提供一種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力線載波抄表，所述嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，所述集中器包括:
[0041 ]路由模塊，用于存儲鄰居節(jié)點表；
[0042]網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊，用于利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的消息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲；
[0043]初始路由生成模塊，用于當(dāng)所述路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，將開放所述路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由；
[0044]實時路由維護模塊，用于當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護；
[0045]消息發(fā)送路由模塊，用于在發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。
[0046]優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法具體用于:
[0047]在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案；
[0048]在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送；
[0049]當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息；
[0050]當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識；
[0051]當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果是未配置狀態(tài)則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)置為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中；
[0052]所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。
[0053]優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊中的網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法具體用于:
[0054]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息;
[0055]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記貝IJ在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域；
[0056]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接；
[0057]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識；
[0058]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息；
[0059]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0060]優(yōu)選的，所述初始路由生成模塊具體用于:
[0061]所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息；
[0062]所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成；
[0063]如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法；
[0064]在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)；
[0065]在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗；
[0066]在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別；
[0067]在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0068]在當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0069]當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項；
[0070]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域；
[0071]在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0072]在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0073]如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由；
[0074]在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別；
[0075]如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。
[0076]本發(fā)明提供的技術(shù)方案在網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中采用網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并形成網(wǎng)絡(luò)拓補，在初始路由生成步驟中采用路由生成算法以在系統(tǒng)安裝后的最初路由生成，在實時路由維護步驟中采用路由維護算法以實時維護路由的有效性，在消息發(fā)送路由步驟中采用消息路由算法以使生成的路由表有效發(fā)送消息，通過這四種算法在四個步驟中的應(yīng)用，極大地提高了電表抄讀的效率，從而滿足現(xiàn)代電力的實時需求。
【附圖說明】
[0077]圖1為本發(fā)明一實施方式中嵌入分布式組網(wǎng)方法流程圖；
[0078]圖2為本發(fā)明一實施方式中集中器10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0079]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0080]本發(fā)明【具體實施方式】提供了一種嵌入分布式組網(wǎng)方法，應(yīng)用于電力線載波抄表系統(tǒng)，所述電力線載波抄表系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，其中，所述方法主要包括如下步驟:
[0081]S11、網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟:所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲；
[0082]S12、初始路由生成步驟:當(dāng)所述集中器中的路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，所述集中器將開放其路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由；
[0083]S13、實時路由維護步驟:當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，所述集中器通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護；
[0084]S14、消息發(fā)送路由步驟:在所述集中器發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。
[0085]本發(fā)明提供的一種嵌入分布式組網(wǎng)方法在網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中采用網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并形成網(wǎng)絡(luò)拓補，在初始路由生成步驟中采用路由生成算法以在系統(tǒng)安裝后的最初路由生成，在實時路由維護步驟中采用路由維護算法以實時維護路由的有效性，在消息發(fā)送路由步驟中采用消息路由算法以使生成的路由表有效發(fā)送消息，通過這四種算法在四個步驟中的應(yīng)用，極大地提高了電表抄讀的效率，從而滿足現(xiàn)代電力的實時需求。
[0086]以下將對本發(fā)明所提供的一種嵌入分布式組網(wǎng)方法進行詳細說明。
[0087]請參閱圖1，為本發(fā)明一實施方式中嵌入分布式組網(wǎng)方法流程圖。
[0088]在本實施方式中，該嵌入分布式組網(wǎng)方法，應(yīng)用于電力線載波抄表系統(tǒng)，所述電力線載波抄表系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，其中，集中器通過電力線與電能表通信，收集電能表中的有關(guān)用戶電能量消費的信息，一般而言，集中器不能夠與電能表直接通信，一條消息要經(jīng)過其他電能表(作為中繼節(jié)點)中繼，才能由集中器到達目的電能表(或由電能表到達集中器)，這些中繼節(jié)點構(gòu)成一條路由。
[0089]在本實施方式中，主站計算機處于遠程抄表網(wǎng)絡(luò)的中心位置，負責(zé)統(tǒng)一管理各個臺區(qū)的抄表工作，并永久保存客戶的電能量數(shù)據(jù)。每個臺區(qū)轄區(qū)內(nèi)包括有一臺臺區(qū)變壓器、一個安裝在臺區(qū)變壓器附近的集中器、一個以上的安裝在客戶附近的電能表和采集器(或載波表)。其中，集中器負責(zé)收集由所在臺區(qū)內(nèi)臺區(qū)變壓器供電的所有客戶的電能表數(shù)據(jù)，它一方面通過電力線與采集器(或載波表)連接，間接建立與電能表的通信連接，另一方面通過GPRS或其它網(wǎng)絡(luò)通信媒介建立與主站計算機的通信連接；電能表用于計量用戶消費的電能量，具有唯一的標(biāo)識號碼(即表號)，抄表系統(tǒng)的目的就是收集客戶電能表的電能量數(shù)據(jù)及電能表的其他狀態(tài)數(shù)據(jù);采集器(或者載波表)負責(zé)與集中器之間的數(shù)據(jù)通信，其中采集器一方面通過其他串行通信方式建立與電能表的通信連接，另一方面，通過電力線建立與集中器的通信連接。
[0090]在步驟Sll中，網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟:所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲。
[0091]在本實施方式中，步驟Sll采用網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法來完成，以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并形成網(wǎng)絡(luò)拓補。步驟Sll還包括兩個部分內(nèi)容，分別由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法和網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法來執(zhí)行。其中，網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法的概要包括:集中器上電后，集中器功能模塊會立即同步自身與集中器路由模塊中的電表檔案，此后，如果進入抄表時段，集中器功能模塊將啟動抄表，一旦啟動抄表，電力線上將會出現(xiàn)抄表消息，由于所有節(jié)點都共享電力線媒介，所以，任何節(jié)點發(fā)送到電力線上的消息，都會被它的鄰近節(jié)點感知到，分布于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控代碼將會分析節(jié)點感知到的所有消息，從中提取出構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓補所需要的消息；在節(jié)點收到的消息中，消息的子域:MAC層源地址子域保存了發(fā)送消息的源節(jié)點的標(biāo)識，它標(biāo)識了與接收節(jié)點有直接通信鏈接的節(jié)點，稱這類節(jié)點為消息接收節(jié)點的鄰近節(jié)點；鏈路質(zhì)量子域保存了收到消息時接收節(jié)點附近電力線的通信質(zhì)量，接收節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)拓補生成模塊使用這些信息發(fā)現(xiàn)自身的鄰近節(jié)點并構(gòu)建自身的鄰近節(jié)點表(又稱“鄰居表”)，與此同時，當(dāng)節(jié)點把接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)出去(如果必要的話，例如，收到的消息并不是最終發(fā)送給自身的時候)時，又會把自身的鄰近節(jié)點表中的信息作為附加信息添加到轉(zhuǎn)發(fā)消息中，向外廣播自身的鄰近節(jié)點信息，從而使鄰近節(jié)點查知某節(jié)點以前收到過自身的消息，從而發(fā)現(xiàn)收發(fā)雙向都連通的雙向鏈路。
[0092]在本實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息具體包括S111-S116這六個子步驟，具體如下所示。
[0093]在子步驟Slll中，在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案。其中，在同步之后，如果進入抄表時段，集中器的功能模塊將啟動抄表，一般情況下，如果集中器是首次上電，則會立即使用洪泛算法，預(yù)抄全部電表。
[0094]在子步驟S112中，在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送。
[0095]在子步驟S113中，當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息。
[0096]在子步驟S114中，當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識。
[0097]在子步驟S115中，當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果是未配置狀態(tài)則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)更新為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中。
[0098]在子步驟S116中，所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。其中挑選步驟是:首先，如果優(yōu)先抄讀表不空，則挑選優(yōu)先抄讀表中節(jié)點進行抄讀，否貝IJ，按照正常表庫順序抄讀。
[0099]在本實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲具體包括S117-S122這六個子步驟，具體如下所示。
[0100]在子步驟S117中，當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0101]在子步驟S118中，在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記則在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域。
[0102]其中，當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，不管是新收到消息還是重復(fù)包消息，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點MAC地址，它是與當(dāng)前節(jié)點有直接通信鏈接的鄰近節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，使用該標(biāo)識在自己的鄰居表中查詢是否MAC地址標(biāo)識的節(jié)點已登記到鄰居表中，如果未登記則在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，其中包含源中繼節(jié)點標(biāo)識以及與通信鏈路質(zhì)量有關(guān)的信息;如果表中已包含該鄰近節(jié)點項，則更新該鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域，這些子域描述了鄰居與中繼節(jié)點之間通信鏈接的質(zhì)量。
[0103]在子步驟S119中，在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接。
[0104]在子步驟S120中，如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識。
[0105]在子步驟S121中，如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0106]在子步驟S122中，如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0107]在本實施方式中，上述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中，所有節(jié)點(包括集中器以及其它載波節(jié)點)都會監(jiān)控出現(xiàn)在電力線上的任何消息，包括重復(fù)包，因為，即使是同一條抄表消息，每一次在網(wǎng)絡(luò)上被中繼時，都會更新消息中附加的各種信息域，例如:中繼節(jié)點本身的鄰居表信息與其他上報信息。
[0108]在步驟S12中，初始路由生成步驟:當(dāng)所述集中器中的路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，所述集中器將開放其路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由。
[0109]在本實施方式中，在初始路由生成步驟中采用路由生成算法以在系統(tǒng)安裝后的最初路由生成。其中，該路由生成算法的概要包括:使用了節(jié)點級數(shù)概念，將集中器鄰近節(jié)點定義為一級節(jié)點，而一級節(jié)點的鄰近節(jié)點集合中那些不是集中器鄰近節(jié)點的節(jié)點稱之為二級節(jié)點，同樣，二級節(jié)點的鄰近節(jié)點集合中，那些不是集中器與一級節(jié)點的鄰近節(jié)點的節(jié)點，稱之為三級節(jié)點，以此類推，形成一個以集中器為中心，由近及遠的節(jié)點層次集合，與此對應(yīng)，集中器與η級節(jié)點之間的路由稱之為η級路由；集中器上電進入抄表時段后，啟動抄表，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還未形成初始網(wǎng)絡(luò)拓補，路由模塊首先會生成網(wǎng)絡(luò)拓補，也就是存在于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的鄰居表的集合，當(dāng)集中器路由模塊中的鄰居節(jié)點表在一個固定時段內(nèi)不再發(fā)生變化時，集中器將開放集中器鄰居節(jié)點(也就是一級節(jié)點)的路由生成，集中器啟動鄰近節(jié)點路由生成后，集中器鄰近節(jié)點將會上報路由，如果在一段時間后沒有新的路由上報，集中器將會開放一級與二級節(jié)點的路由生成，此后，一級與二級節(jié)點都會開始上報路由，這樣由近及遠生成全網(wǎng)初始路由。
[0110]在本實施方式中，所述初始路由生成步驟具體包括S123-S137這十五個子步驟，具體如下所示。
[0111]在步驟S123中，所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息。
[0112]在步驟S124中，所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成，設(shè)置路由生成主定時器。
[0113]在步驟S125中，如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法。
[0114]在步驟S126中，在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)；
[0115]在步驟S127中，在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗；
[0116]在步驟S128中，在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別。
[0117]其中，如果發(fā)送節(jié)點已生成到集中器路由，接收節(jié)點也會將發(fā)送節(jié)點的路由級別與路由損耗記錄到鄰居信息表對應(yīng)于發(fā)送節(jié)點的鄰居信息項中。
[0118]在步驟S129中，在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項。
[0119]在步驟S130中，在當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項。
[0120]其中，最優(yōu)節(jié)點為路由上報節(jié)點的路由鄰近節(jié)點。
[0121]在步驟S131中，當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項。
[0122]其中，當(dāng)集中器收到抄表響應(yīng)消息時，在抄表響應(yīng)消息的附加信息域中發(fā)現(xiàn)了某節(jié)點的路由生成上報信息，則首先檢查路由認可隊列，看是否已收到過同一節(jié)點的路由報告，如果收到過，則更新路由認可項(路由認可項由目標(biāo)節(jié)點標(biāo)識與最臨近目標(biāo)節(jié)點的最后一級中繼節(jié)點標(biāo)識構(gòu)成，由于集中器到最后一級中繼節(jié)點的路由已生成，只要使用認可項中的兩個數(shù)據(jù)項，網(wǎng)絡(luò)即可生成到當(dāng)前目標(biāo)節(jié)點的分布式路由)；如果沒有收到過該節(jié)點的路由上報項，則查詢集中器電表檔案庫，提取路由鄰近節(jié)點的表庫記錄，將路由鄰近節(jié)點與路由上報節(jié)點的通信鏈路與路由鄰近節(jié)點的路由拼接在一起形成路由上報節(jié)點的路由，形成集中器到上報節(jié)點的首級跳轉(zhuǎn)項保存到集中器路由跳轉(zhuǎn)表，形成路由上報節(jié)點的路由認可項。
[0123]在步驟S132中，當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域。
[0124]其中，該信息域并不是針對一個節(jié)點的路由的認可信息，該信息域最多可包含十條路由的認可。
[0125]在步驟S133中，在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域。
[0126]其中，任何一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息的中繼節(jié)點，都會檢查該信息域，具體包括:
[0127]首先，檢查本節(jié)點是否為某一路由認可項的路由目標(biāo)節(jié)點，如果是，則要在路由跳轉(zhuǎn)表中形成到集中器的路由跳轉(zhuǎn)項，跳轉(zhuǎn)項的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)為集中器，跳轉(zhuǎn)項的下一跳是本節(jié)點的上行路由鄰近節(jié)點。
[0128]其次，如果本節(jié)點不是任一路由認可項的路由目標(biāo)節(jié)點，檢查自己是否為某一路由認可項的上行路由鄰近節(jié)點，如果是，形成到目標(biāo)節(jié)點跳轉(zhuǎn)項，其目標(biāo)與下一跳均指定為路由目標(biāo)節(jié)點。
[0129]最后，如果中繼節(jié)點不是上述兩類節(jié)點，則檢查自己的路由跳轉(zhuǎn)表，看是否有已認可信息域中某一認可項的路由上行鄰近節(jié)點為目標(biāo)的跳轉(zhuǎn)項，如果有，則生成一個新的跳轉(zhuǎn)項，該跳轉(zhuǎn)項以該認可項的目標(biāo)節(jié)點為目標(biāo)，以剛找到的跳轉(zhuǎn)項的下一跳為新跳轉(zhuǎn)項的下一跳。
[0130]在步驟S134中，在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域。
[0131]在步驟S135中，如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由。
[0132]在步驟S136中，在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別。
[0133]在步驟S137中，如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。
[0134]在步驟S13中，實時路由維護步驟:當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，所述集中器通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護。
[0135]在本實施方式中，在實時路由維護步驟中采用路由維護算法以實時維護路由的有效性，其中，路由維護算法的概要包括:當(dāng)抄讀系統(tǒng)完成初始路由生成后，也就結(jié)束了初始組網(wǎng)階段，隨即轉(zhuǎn)入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與路由維護階段，如果初始組網(wǎng)并沒有為每一個節(jié)點生成路由，或是由于噪聲導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信鏈路狀態(tài)惡化，使某些節(jié)點的路由失效，或是因為刪除電表使一些中繼節(jié)點不存在導(dǎo)致一些路由失效，或是因為添加新節(jié)點需要建立新路由這些都會激活網(wǎng)絡(luò)維護模塊執(zhí)行一些維護功能，但是，不同的原因會導(dǎo)致不同的處理，下面會分別介紹一些典型維護任務(wù)的執(zhí)行流程，網(wǎng)絡(luò)維護算法與前面的網(wǎng)絡(luò)拓補生成以及路由生成一樣，也是通過在消息中視情況附加一些網(wǎng)絡(luò)維護用的信息域，或是分析消息中的MAC層源目地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，進行網(wǎng)絡(luò)維護的，這種網(wǎng)絡(luò)維護沒有獨立于抄讀流程，是與抄讀流程并發(fā)執(zhí)行的。以下將對每一種情況一一進行說明。
[0136]1、初始組網(wǎng)中沒有生成路由的節(jié)點維護。
[0137]在網(wǎng)絡(luò)拓補生成與路由生成流程結(jié)束后，初始網(wǎng)絡(luò)已建立，但是，不能保證為每一個節(jié)點都生成了路由，通常，我們將這些在初始組網(wǎng)中沒能成功生成路由的節(jié)點稱之為邊界節(jié)點。對于這些節(jié)點，我們使用尋找雙向連通路徑算法盡力為它們生成路由，詳細流程如下:
[0138]I)如果初始組網(wǎng)已完成，抄讀目標(biāo)節(jié)點沒有路由，集中器路由模塊給抄讀請求消息附加一個尋找到目標(biāo)節(jié)點雙向路徑信息域，消息使用低速模式發(fā)送。
[0139]2)當(dāng)目標(biāo)節(jié)點收到帶有尋找雙向路徑信息域的消息后，在生成抄讀響應(yīng)消息時，給消息附加尋找雙向路徑響應(yīng)信息域，消息使用低速模式發(fā)送。
[0140]3)當(dāng)中繼節(jié)點收到帶有尋找雙向路徑響應(yīng)信息域的上行消息后，在自己的鄰居節(jié)點表中查找，看消息中MAC層源地址標(biāo)識的節(jié)點是否為自己的鄰居節(jié)點，且該節(jié)點與自己之間是否存在雙向鏈路，如果如此，則將自己加入到消息中的上行路徑表中，將消息轉(zhuǎn)發(fā)到電力線上。
[0141]4)集中器收到帶有尋找雙向路徑響應(yīng)信息域的消息后，檢查響應(yīng)信息域中的上行路徑表(此時該表中節(jié)點序列代表了消息從目標(biāo)節(jié)點到集中器的上行路程中依次經(jīng)過的節(jié)點)，從目標(biāo)節(jié)點的最鄰近節(jié)點開始，向集中器端搜尋，找到第一個已生成路由的節(jié)點，那么，與它最鄰近的無路由節(jié)點是我們要生成路由的節(jié)點，生成它的路由。
[0142]2、刪除從節(jié)點操作的網(wǎng)絡(luò)維護
[0143]當(dāng)集中器刪除電表時，有可能刪除了承擔(dān)中繼職責(zé)的節(jié)點，從而使某些節(jié)點的路由失效。如果刪除的節(jié)點數(shù)目較大，那么以前形成的網(wǎng)絡(luò)拓補會受到嚴(yán)重破壞，此種情況或許要求重啟組網(wǎng)；如果僅刪除個別節(jié)點，那么有可能只做一些輕微的失效路由修補即可。詳細流程如下:
[0144]I)當(dāng)集中器應(yīng)用功能模塊向路由模塊發(fā)送刪除節(jié)點命令后，集中器將從路由模塊的表庫內(nèi)刪除從節(jié)點，并且計數(shù)刪除節(jié)點中中繼節(jié)點的數(shù)目。如果系統(tǒng)是在添加節(jié)點之后立即刪除節(jié)點的，設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)進入更換節(jié)點維護任務(wù)狀態(tài)，如果之前未處在添加節(jié)點或更新節(jié)點狀態(tài)，則直接進入刪除節(jié)點維護任務(wù)狀態(tài)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)維護任務(wù)定時器，等待一段指定時間后進入指定網(wǎng)絡(luò)維護任務(wù)(等待一段時間后再啟動網(wǎng)絡(luò)維護任務(wù)是為了在應(yīng)用功能模塊連續(xù)發(fā)出多個刪除或添加節(jié)點命令時，積累許多小任務(wù)后進入統(tǒng)一處理)。
[0145]2)當(dāng)集中器網(wǎng)絡(luò)維護任務(wù)定時器耗盡后，系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)維護任務(wù)狀態(tài)進入刪除節(jié)點維護任務(wù)。
[0146]3)集中器檢查刪除節(jié)點集中有多少中繼節(jié)點，如果刪除中繼節(jié)點數(shù)目超過總節(jié)點數(shù)的四分之一，則啟動重新組網(wǎng)。否則，僅執(zhí)行節(jié)點刪除網(wǎng)絡(luò)維護。
[0147]4)如果重啟動組網(wǎng)，則集中器廣播發(fā)送不帶刪除節(jié)點信息的節(jié)點刪除信息；否則，集中器發(fā)送帶有刪除節(jié)點表的節(jié)點刪除信息，告知現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點哪些節(jié)點被刪除了。
[0148]5)當(dāng)節(jié)點收到刪除節(jié)點廣播通知后，如果收到的是不帶任何刪除節(jié)點信息的通知，清除節(jié)點里以前形成的網(wǎng)絡(luò)拓補與路由跳轉(zhuǎn)的所有信息，重啟組網(wǎng)；如果收到的是帶有刪除節(jié)點信息的通知，則轉(zhuǎn)入下面步驟。
[0149]6)如果節(jié)點收到的是帶有刪除節(jié)點信息的通知，則對照消息中的刪除節(jié)點表與自己的鄰居表與路由表，進行相應(yīng)處理:如果有刪除節(jié)點是自己路由跳轉(zhuǎn)表中某一路由跳轉(zhuǎn)項的下一跳，清除鄰居表中對應(yīng)項，作廢路由跳轉(zhuǎn)表中的路由跳轉(zhuǎn)項，進一步，如果該跳轉(zhuǎn)項的目標(biāo)節(jié)點是集中器，則表示節(jié)點上行路徑已經(jīng)中斷，作廢節(jié)點自己的路由，是節(jié)點能在自己的鄰居表中尋找新的帶有路由的鄰居重新生成自己與集中器之間的路由。
[0150]3、添加從節(jié)點操作的網(wǎng)絡(luò)維護
[0151]若集中器功能模塊向路由模塊的表庫內(nèi)增加從節(jié)點，則路由模塊表庫更新后，在集中器重新發(fā)送恢復(fù)或啟動命令后，路由模塊開始對新加入的節(jié)點執(zhí)行洪泛抄讀。抄讀過程中，集中器路由模塊如果發(fā)現(xiàn)節(jié)點未進行配置，將在抄讀消息中生成附加的節(jié)點配置信息域，對新節(jié)點進行配置;配置后的節(jié)點將會在抄讀過程中形成鄰居表與路由跳轉(zhuǎn)表，生成路由。
[0152]4、更新從節(jié)點操作的網(wǎng)絡(luò)維護
[0153]若集中器重新刷新表庫，增加某些電表，并刪除某些電表，則路由模塊表庫更新后，在集中器重新發(fā)送恢復(fù)或啟動命令后，首先洪泛抄讀新加入電表。同時在新加入電表的抄讀過程，不開放已配路徑標(biāo)示。使得新加入的電表不會立即選擇自己的上行路徑。
[0154]I)路由模塊首先抄讀新加入的節(jié)點，對新節(jié)點進行配置，同時生成新節(jié)點附近的網(wǎng)絡(luò)拓補。
[0155]2)啟動刪除節(jié)點消息的廣播。通知本域內(nèi)的所有節(jié)點被刪除電表的信息。并開放已配路徑標(biāo)示，使得在廣播過程中，可形成新的路徑。
[0156]3)集中器在多輪廣播發(fā)送被刪節(jié)點信息命令后，對受影響路徑上的節(jié)點，開始級數(shù)少到多的洪泛抄讀，以形成新的路徑。
[0157]5、模塊更換操作的網(wǎng)絡(luò)維護
[0158]I)若某電表模塊因為某種原因被更換，則新加的模塊暫時不會有短地址存在。
[0159]2)當(dāng)新加入的模塊接收到鄰近的路由消息包時，向監(jiān)聽到的路由模塊洪泛上報自己的長地址。若無短地址的模塊接收到組網(wǎng)洪泛路由消息包，則在上行消息包內(nèi)擴展未配置節(jié)點地址域，請求路由模塊配置本節(jié)點。
[0160]3)路由模塊接收到長地址上報消息后，若表庫內(nèi)有此節(jié)點的長地址，則用洪泛配置此節(jié)點的短地址及上行路徑。若表庫內(nèi)沒有此節(jié)點的長地址，則發(fā)送禁止向本路由模塊上報長地址的否認消息，新更換模塊的節(jié)點將不再對此路由模塊上報自己長地址。繼續(xù)監(jiān)聽其他路由模塊的消息，轉(zhuǎn)2)。
[0161]4)若配置結(jié)束，有以下兩個選擇:
[0162]4.1路由模塊根據(jù)路由表記錄，按原路徑配置被更換模塊的路由表。
[0163]4.2路由模塊查看路由表，對經(jīng)過已更換節(jié)點模塊才能到達節(jié)點，采用組網(wǎng)洪泛抄讀。已更換模塊的節(jié)點搜集自己的鄰居表，上行路徑收影響的節(jié)點重新選擇自己的上行路徑。
[0164]6、路徑中斷發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)維護
[0165]若路由模塊按照分布式路由抄讀某從節(jié)點，某路由節(jié)點連續(xù)接收不到下行消息的下一級路由的轉(zhuǎn)發(fā)包且沒有接收到響應(yīng)的上行消息，則自主切換速率模式到低速模式，重法發(fā)送嘗試通信。若通信成功，可以接收到下一級轉(zhuǎn)發(fā)，則修改本級連接模式和連接損耗。若通信連接不成功，則按照相對相位關(guān)系，啟動過零發(fā)送(不同相位考慮過零接收，非過零發(fā)送)，嘗試通信。若成功，則修改本級連接模式和連接損耗。若失敗，則本級節(jié)點啟動局部路徑洪泛修復(fù)過程。具體流程如下:
[0166]I)首先啟動本地修復(fù)，修復(fù)路徑離目標(biāo)節(jié)點的跳數(shù)不大于規(guī)定最修復(fù)最大跳數(shù)。若太大，則拒絕本地修復(fù)。由集中器發(fā)動遠程修復(fù)。
[0167]2)本級節(jié)點自己產(chǎn)生修復(fù)路徑消息，將下一級地址放入待修復(fù)地址內(nèi)，然后選擇低速或者過零洪泛到網(wǎng)絡(luò)。
[0168]3)若修復(fù)路徑消息被某路由節(jié)點接收到，則路由節(jié)點可以根據(jù)自己當(dāng)前鄰居表和路由表，重新選擇上行路徑。
[0169]4)目標(biāo)節(jié)點接收到下行請求消息后，其響應(yīng)消息需要暫時等待本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的下行洪泛消息靜止，然后，響應(yīng)消息按照上行路徑上傳。上行消息復(fù)制下行消息的修復(fù)路徑信息域。等傳遞到待修復(fù)節(jié)點時，查看是否修復(fù)，若已經(jīng)修復(fù)，則按照修復(fù)的路徑上傳，并且將修復(fù)的路徑部分存入上行消息的修復(fù)路徑信息域。上傳到集中器，由集中器按照新的路徑對原來此節(jié)點的路由表進行刷新。在此段路由后的路徑上的相關(guān)節(jié)點的路由表都應(yīng)按照此路徑進行刷新。
[0170]5)若遇到一條路由路徑上出現(xiàn)多個路徑中斷，則在上行消息傳遞過程中，遇到路徑持續(xù)中斷，則被中斷的路徑的發(fā)起點將選擇備用路徑向上轉(zhuǎn)發(fā)。并將修復(fù)的路徑地址和屬性隨消息帶到集中器。由集中器更新相關(guān)路由表。
[0171]6)若本地修復(fù)失敗，路由模塊則需要啟動路由尋找過程。
[0172]7)若僅有單個節(jié)點抄收失敗。
[0173]7.1路由模塊需要發(fā)送洪泛尋找路徑消息幀，通過全網(wǎng)絡(luò)尋找合適的途徑。尋找路徑消息幀的下行消息與一般消息相同。上行消息傳遞過程中，若在雙向節(jié)點之間傳遞，則將自己的短地址放入上行路徑消息域中。若尋找成功，則修復(fù)成功。若反復(fù)嘗試都不成功，則放棄。修復(fù)失敗。
[0174]7.2路由模塊接收到不同的帶擴展路徑消息域的上行消息，為目標(biāo)節(jié)點挑選最佳上行路徑的下一跳節(jié)點(下行的最后一跳節(jié)點，考慮路徑損耗最小的鄰居節(jié)點)。由于僅有此節(jié)點未抄讀成功，則其鄰近節(jié)點都已抄收成功，目標(biāo)節(jié)點的上行路徑可以復(fù)制選擇作為下一跳的鄰居節(jié)點的上行路徑。
[0175]7.3集中器在后續(xù)抄讀中需要對鄰近節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點的連接關(guān)系予以確認。
[0176]8)若有多個節(jié)點未抄讀成功
[0177]8.1路由模塊根據(jù)原節(jié)點路由的級數(shù)遠近開始抄讀失敗節(jié)點。路由模塊發(fā)送洪泛尋找路徑消息，全網(wǎng)尋找合適路徑，尋找路徑的下行消息與一般消息相同，上行消息傳遞過程中，若是雙向鄰近節(jié)點，則將自己的短地址放入上行消息的路徑擴展域中。
[0178]8.2路由模塊接收到不同的帶擴展路徑消息域的上行消息，為目標(biāo)節(jié)點挑選最佳上行路徑的下一跳節(jié)點，且這個節(jié)點已被抄讀成功，目標(biāo)節(jié)點的上行路徑可以復(fù)制選擇作為下一跳的鄰居節(jié)點的上行路徑。
[0179]8.3集中器在后續(xù)抄讀中需要對鄰近節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點的連接關(guān)系予以確認。
[0180]在步驟S14中，消息發(fā)送路由步驟:在所述集中器發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)所述路由跳轉(zhuǎn)表發(fā)送抄讀消息。
[0181]在本實施方式中，在消息發(fā)送路由步驟中采用消息路由算法以使生成的路由表有效發(fā)送消息，以下將對消息發(fā)送路由步驟進行詳細說明。
[0182]①、集中器發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲中的路由跳轉(zhuǎn)表(路由跳轉(zhuǎn)表由多個以消息目標(biāo)節(jié)點為標(biāo)識的路由跳轉(zhuǎn)項組成，每個路由跳轉(zhuǎn)項由目標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，下一跳節(jié)點在鄰居表中的索引構(gòu)成)。
[0183]②、如果與目標(biāo)節(jié)點對應(yīng)的路由跳轉(zhuǎn)項存在，集中器使用路由跳轉(zhuǎn)項中下一跳節(jié)點索引找到中繼節(jié)點通信屬性描述數(shù)據(jù)項，使用數(shù)據(jù)項中的當(dāng)前最優(yōu)通信模式為當(dāng)前發(fā)送消息的通信模式，使用該中繼節(jié)點網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識作為消息MAC層目標(biāo)地址，標(biāo)記該消息為路由發(fā)送消息，然后發(fā)送消息到電力線上，然后，設(shè)置重發(fā)定時器并啟動對電力線的監(jiān)視。
[0184]③、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點收到電力線上的消息后，如果發(fā)現(xiàn)其MAC層目標(biāo)地址與自己的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識匹配，則認定自己是消息的中繼節(jié)點或目標(biāo)節(jié)點，從而將消息上交到自己的網(wǎng)絡(luò)層做進一步路由處理;如果發(fā)現(xiàn)其MAC層目標(biāo)地址與自己的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識不匹配，則在將消息交由自己的組網(wǎng)模塊處理后再丟棄。
[0185]④、當(dāng)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)層收到消息后，將其網(wǎng)絡(luò)層目標(biāo)地址與自己的節(jié)點標(biāo)識進行匹配(此處匹配有可能使用唯一標(biāo)識，也可能使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識)，如果匹配，則消息將上交到應(yīng)用層由節(jié)點做接收處理;否則，如果不匹配，消息將由網(wǎng)路層作中繼處理。
[0186]⑤、接收節(jié)點將查詢自己存儲中的路由跳轉(zhuǎn)表，如果與目標(biāo)節(jié)點對應(yīng)的路由跳轉(zhuǎn)項存在，接收節(jié)點使用路由跳轉(zhuǎn)項中下一跳節(jié)點索引找到中繼節(jié)點通信屬性描述數(shù)據(jù)項，使用數(shù)據(jù)項中的當(dāng)前最優(yōu)通信模式為當(dāng)前發(fā)送消息的通信模式，使用該中繼節(jié)點網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識作為消息MAC層目標(biāo)地址，然后發(fā)送消息到電力線上，然后，設(shè)置重發(fā)定時器并啟動對電力線的監(jiān)視。
[0187]⑥、當(dāng)消息發(fā)送節(jié)點發(fā)送消息后，如果在電力線上再接收到任何消息，將檢查該消息是否是自己剛發(fā)送的消息的再次中繼或剛發(fā)送的消息的響應(yīng)消息，如果如此，表示自己的發(fā)送已被下一跳節(jié)點接收，不必執(zhí)行重發(fā);否則，如果節(jié)點在自己發(fā)送消息后在重發(fā)定時器時間耗盡之前，未再在電力線上接收到任何消息，表示消息發(fā)送到電力線上后未被其他節(jié)點成功接收，發(fā)送節(jié)點將使用更為可靠的通信模式啟動重發(fā)。
[0188]⑦、如果節(jié)點在進行最多兩次重發(fā)后，仍未監(jiān)視到消息的任何再中繼或響應(yīng)，則丟棄該消息，當(dāng)前集中器啟動的通信會話失敗，集中器將會對節(jié)點通信狀況進行追蹤，視情況啟動網(wǎng)絡(luò)維護。
[0189]本發(fā)明【具體實施方式】還提供一種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力線載波抄表，所述嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器10、電能表，其中，所述集中器10主要包括:
[0190]路由模塊11，用于存儲鄰居節(jié)點表；
[0191]網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12，用于利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲；
[0192]初始路由生成模塊13，用于當(dāng)所述路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，將開放所述路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由；
[0193]實時路由維護模塊14，用于當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護；
[0194]消息發(fā)送路由模塊15，用于在發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。
[0195]本發(fā)明提供的一種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，在集中器10的網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12中采用網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并形成網(wǎng)絡(luò)拓補，在集中器10的初始路由生成模塊13中采用路由生成算法以在系統(tǒng)安裝后的最初路由生成，在集中器10的實時路由維護模塊14中采用路由維護算法以實時維護路由的有效性，在集中器10的消息發(fā)送路由模塊15中采用消息路由算法以使生成的路由表有效發(fā)送消息，通過這四種算法在四個模塊中的應(yīng)用，極大地提高了電表抄讀的效率，從而滿足現(xiàn)代電力的實時需求。
[0196]請參閱圖2，所示為本發(fā)明一實施方式中集中器10的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施方式中，集中器10主要包括路由模塊11、網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12、初始路由生成模塊13、實時路由維護模塊14以及消息發(fā)送路由模塊15。
[0197]路由模塊11，用于存儲鄰居節(jié)點表。
[0198]網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12，用于利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的消息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲。
[0199]在本實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法具體用于:
[0200]在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案；
[0201]在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送；
[0202]當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息；
[0203]當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識；
[0204]當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果未配置則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)置為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中；
[0205]所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。
[0206]在本實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12中的的網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法具體用于:
[0207]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息;
[0208]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記貝IJ在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域；
[0209]在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接；
[0210]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識；
[0211]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息；
[0212]如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。
[0213]初始路由生成模塊13，用于當(dāng)所述路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，將開放所述路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲由近及遠生成全網(wǎng)初始路由。
[0214]在本實施方式中，所述初始路由生成模塊13具體用于:
[0215]所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息；
[0216]所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成；
[0217]如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法；
[0218]在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)；
[0219]在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗；
[0220]在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別；
[0221]在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0222]在當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項；
[0223]當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項；
[0224]當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域；
[0225]在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0226]在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域；
[0227]如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由；
[0228]在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別；
[0229]如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。
[0230]實時路由維護模塊14，用于當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護。
[0231]消息發(fā)送路由模塊15，用于在發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)所述路由跳轉(zhuǎn)表發(fā)送抄讀消息。
[0232]本發(fā)明提供的一種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，在集中器10的網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊12中采用網(wǎng)絡(luò)拓補信息生成算法以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)并形成網(wǎng)絡(luò)拓補，在集中器10的初始路由生成模塊13中采用路由生成算法以在系統(tǒng)安裝后的最初路由生成，在集中器10的實時路由維護模塊14中采用路由維護算法以實時維護路由的有效性，在集中器10的消息發(fā)送路由模塊15中采用消息路由算法以使生成的路由表有效發(fā)送消息，通過這四種算法在四個模塊中的應(yīng)用，極大地提高了電表抄讀的效率，從而滿足現(xiàn)代電力的實時需求。
[0233]值得注意的是，上述實施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可;另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0234]另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤或光盤等。
[0235]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種嵌入分布式組網(wǎng)方法，應(yīng)用于電力線載波抄表系統(tǒng)，所述電力線載波抄表系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，其特征在于，所述方法包括: 網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟:所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲； 初始路由生成步驟:當(dāng)所述集中器中的路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，所述集中器將開放其路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由； 實時路由維護步驟:當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，所述集中器通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護； 消息發(fā)送路由步驟:在所述集中器發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。2.如權(quán)利要求1所述的嵌入分布式組網(wǎng)方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的所述集中器利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息具體包括: 在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案； 在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送； 當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息； 當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識； 當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果是未配置狀態(tài)則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)更新為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中； 所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。3.如權(quán)利要求1所述的嵌入分布式組網(wǎng)方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成步驟中的通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲具體包括: 當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息；在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記則在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域； 在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。4.如權(quán)利要求1所述的嵌入分布式組網(wǎng)方法，其特征在于，所述初始路由生成步驟具體包括: 所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息； 所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成； 如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法； 在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)； 在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗； 在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別； 在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項； 在當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項； 當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項； 當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域； 在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域； 在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域； 如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由； 在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別； 如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。5.—種嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力線載波抄表，所述嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)包括主站計算機以及多個臺區(qū)，每個臺區(qū)包括臺區(qū)變壓器、集中器、電能表，其特征在于，所述集中器包括: 路由模塊，用于存儲鄰居節(jié)點表； 網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊，用于利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法獲取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲所需的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法生成網(wǎng)絡(luò)拓撲； 初始路由生成模塊，用于當(dāng)所述路由模塊內(nèi)的鄰居節(jié)點表在一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)不再發(fā)生變化時，將開放所述路由模塊內(nèi)鄰居節(jié)點的路由生成，并根據(jù)已經(jīng)生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲以集中器為中心由近及遠生成全網(wǎng)初始路由； 實時路由維護模塊，用于當(dāng)完成全網(wǎng)初始路由生成之后，通過分析所接收到的消息的MAC層源地址、目的地址以及鏈路質(zhì)量參數(shù)來進行實時路由維護； 消息發(fā)送路由模塊，用于在發(fā)送抄讀消息時，查詢集中器存儲的路由跳轉(zhuǎn)表，并根據(jù)路由跳轉(zhuǎn)表中路由跳轉(zhuǎn)項的指引發(fā)送抄讀消息。6.如權(quán)利要求5所述的嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點配置算法具體用于: 在所述集中器上電時，所述集中器的功能模塊同步路由模塊中的電表檔案； 在所述集中器的路由模塊生成抄讀消息時，如果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點未進行初始配置，則會在所述抄讀消息中附加目標(biāo)節(jié)點配置信息域并發(fā)送； 當(dāng)所述目標(biāo)節(jié)點收到所述抄讀消息后，檢查自身是否已配置，如果未配置，則從所述抄讀消息中提取所述目標(biāo)節(jié)點配置信息域以完成所述集中器對自身的配置，并發(fā)送抄讀響應(yīng)消息； 當(dāng)中繼節(jié)點收到所述抄讀響應(yīng)消息時，檢查自身是否已配置，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中已有未配置節(jié)點報告域，則將該域中的節(jié)點唯一標(biāo)識替換為自身的唯一標(biāo)識，如果未配置且所述抄讀響應(yīng)消息中沒有未配置節(jié)點報告域，則在所述抄讀響應(yīng)消息中附加未配置節(jié)點報告域，并報告自身的唯一標(biāo)識； 當(dāng)所述集中器收到所述抄讀響應(yīng)消息后，所述集中器的路由模塊會檢查所述目標(biāo)節(jié)點是否處在已配置狀態(tài)，如果是未配置狀態(tài)則將所述目標(biāo)節(jié)點配置狀態(tài)置為已配置，如果所述抄讀響應(yīng)消息中有未配置節(jié)點報告域，則提取報告域中的唯一標(biāo)識保存在優(yōu)先抄讀表中； 所述集中器根據(jù)存儲的所述優(yōu)先抄讀表挑選下一節(jié)點進行抄讀。7.如權(quán)利要求5所述的嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲形成模塊中的網(wǎng)絡(luò)拓撲生成算法具體用于: 當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在所述抄讀消息中附加鄰居信息域，所述鄰居信息域包含自身鄰居信息表的一個子段，用于向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息；在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，提取消息中的源發(fā)送節(jié)點的MAC地址，并在自身的鄰居表中通過所述MAC地址查詢所述源發(fā)送節(jié)點是否已登記到鄰居表中，如果未登記則在鄰居表中生成新的鄰近節(jié)點項，如果已登記則更新鄰近節(jié)點項中有關(guān)子域； 在當(dāng)前節(jié)點收到電力線上的消息后，查看收到消息中的鄰居信息域，如果自身的標(biāo)識出現(xiàn)在所述鄰居信息域中，則表明自身已成為發(fā)送節(jié)點的鄰居節(jié)點，從而將自身的鄰居表中屬于發(fā)送節(jié)點的鄰近節(jié)點項的鏈路雙向標(biāo)志置為“I”，以表明自身與發(fā)送節(jié)點存在雙向通信鏈接； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于未配置節(jié)點，以及收到的消息中不存在長地址上報域的話，則在收到的消息中附加長地址上報域并將自身的唯一標(biāo)識填入該域，如果消息在上行過程中已由前面的中繼節(jié)點生成了長地址上報域的話，則以自身的唯一標(biāo)識替換長地址上報域中的唯一標(biāo)識； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的中繼節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，則當(dāng)前節(jié)點作為中繼節(jié)點用自身的鄰居表的一個子段替換鄰居信息域中原有的內(nèi)容，并向其他節(jié)點通告自身收集的鄰居信息； 如果收到消息的當(dāng)前節(jié)點是消息的目標(biāo)節(jié)點且屬于已配置節(jié)點的話，當(dāng)前節(jié)點在發(fā)送抄表響應(yīng)消息時，將在抄表響應(yīng)消息中附加鄰居信息域且包含自身的鄰居信息表的一個子段，并向鄰近節(jié)點通告自身收集的鄰居信息。8.如權(quán)利要求5所述的嵌入分布式組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述初始路由生成模塊具體用于: 所述集中器檢查網(wǎng)絡(luò)拓補生成狀態(tài)，如果在系統(tǒng)預(yù)置的時間內(nèi)，鄰居表都沒有得到更新，則表明所述集中器可能已經(jīng)獲得自身周圍所有鄰近節(jié)點的信息； 所述集中器檢查自身的鄰居表，如果鄰居表中已經(jīng)存在與自身有雙向連接的鄰近節(jié)點，則設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，將路由生成開放級別設(shè)置為一級路由生成； 如果鄰居表中沒有雙向連接的鄰近節(jié)點，則不設(shè)置路由生成開放標(biāo)志，重新設(shè)置路由生成定時器，并繼續(xù)執(zhí)行所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法； 在所述集中器生成下行電表抄讀消息時，在消息中附加鄰居信息域，該域中除了包含所述網(wǎng)絡(luò)拓補生成算法中描述的鄰居信息表子段外，如果開放路由生成，則在該信息域中填寫路由開放標(biāo)志以及路由開放級數(shù)； 在抄表消息由載波節(jié)點洪泛中繼時，如果中繼節(jié)點已生成自身與所述集中器之間的路由，則在更新中繼消息的鄰居信息域時，填寫自身路由的路由級別與路由損耗； 在抄表消息由載波節(jié)點接收時，所有接收節(jié)點將檢查鄰居信息域中的路由生成開放信息，如果路由開放標(biāo)志已置起，則接收節(jié)點將記錄鄰居信息域中的路由生成開放標(biāo)志與路由生成開放級別； 在當(dāng)載波節(jié)點響應(yīng)抄表請求時，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，并根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項； 當(dāng)中繼節(jié)點中繼上行消息時，發(fā)現(xiàn)消息中還可以附加新的信息域，如果發(fā)現(xiàn)路由開放標(biāo)志已設(shè)置，而自身未生成到所述集中器的路由時，則在自身的鄰居信息表中尋找已生成到所述集中器路由的鄰居節(jié)點，在這些節(jié)點中挑選那些路由級別不大于開放級別的節(jié)點，根據(jù)自身到這些節(jié)點的鏈路質(zhì)量以及這些節(jié)點到所述集中器路由的路由損耗挑選最優(yōu)節(jié)點形成自身到所述集中器的路由，并在響應(yīng)抄表信息中形成路由上報項； 當(dāng)所述集中器收到抄表響應(yīng)消息時，更新路由認可項，或者形成路由上報節(jié)點的路由認可項； 當(dāng)所述集中器生成下行電表抄讀消息時，檢查路由認可隊列，如果路由認可隊列不為空，則在抄讀消息中形成路由認可信息域； 在中繼節(jié)點接收到任一個轉(zhuǎn)發(fā)帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所述帶有路由認可信息域； 在目標(biāo)節(jié)點接收到任一個帶有路由認可信息域的下行抄讀消息時，檢查所攜帶有路由認可信息域； 如果一個具有路由上報條件的節(jié)點在上報路由后在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到所述集中器的認可，則繼續(xù)上報自身的路由； 在所述集中器開放一級路由上報后，將等待節(jié)點上報路由，并在每收到一個新路由時重新刷新自身的等待路由上報定時器，如果在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有再收到新的上報路由，但在開放這一級路由后確實已收到過新路由，則所述集中器將路由開放級數(shù)加一，并重新向網(wǎng)絡(luò)通告新的路由開放級別； 如果開放一級路由后沒有收到一個新路由，或者路由開放級別已達15級，則將置起網(wǎng)絡(luò)初始路由生成完成標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入所述實時路由維護步驟。
【文檔編號】H04L12/24GK105827456SQ201610272213
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】王旭, 劉宏軍, 陳支龍, 劉玲, 譚志強, 劉文波, 肖洪東, 羅歡, 楊成, 黃烈琴
【申請人】瑞斯康微電子（深圳）有限公司