自組網(wǎng)通訊說(shuō)明
概況
隨著國(guó)內(nèi)通訊方式的創(chuàng)新和升級(jí)，無(wú)線通訊方式的需求和國(guó)產(chǎn)化也越來(lái)越有市場(chǎng)。我司通過(guò)自組研發(fā)斷電式漏電檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)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(zhǎng)距離通訊的特點(diǎn)，利用高速的LORA通訊模塊，組建自動(dòng)中繼、自動(dòng)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(dòng)組織路由，自動(dòng)生成最佳通訊匹配的LORA射頻MESH通訊網(wǎng)絡(luò)。
特點(diǎn)：
? 自動(dòng)生成多層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，各層節(jié)點(diǎn)之間自動(dòng)匹配成隸屬關(guān)系，自動(dòng)中繼，無(wú)需額外中繼設(shè)備。
? 通訊過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)自愈運(yùn)行，自動(dòng)判斷節(jié)點(diǎn)投退，自動(dòng)排除離線節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)接入在線節(jié)點(diǎn)。
? 自動(dòng)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(dòng)節(jié)點(diǎn)地址分配(全球唯一地址)，減少了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的麻煩。
? 采用了自動(dòng)空間碰撞檢測(cè)回避技術(shù)，支持重要數(shù)據(jù)的緊急主動(dòng)上傳。
? 優(yōu)化空間傳輸結(jié)構(gòu)，支持長(zhǎng)報(bào)文多層傳輸，采取了多級(jí)全方位的防誤措施，避免各種干擾和異常狀況對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。
? 未來(lái)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(duì)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(dòng)分割長(zhǎng)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(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)重組路由的組網(wǎng)方式用在臺(tái)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(shì)，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(tái)
功能：是整個(gè)漏電檢測(cè)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(guò)RS485轉(zhuǎn)發(fā)
無(wú)線傳輸距離：2km
漏電主單元為整個(gè)漏電檢測(cè)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(yè)”、“下翻頁(yè)”、“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(guò)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(tái)(子節(jié)點(diǎn)可增加)
無(wú)線通訊方式：LORA自組網(wǎng)通訊
無(wú)線傳輸距離：2km
搭建案例
為此說(shuō)明，我司特意搭建測(cè)試案例：
前置準(zhǔn)備：一臺(tái)漏電主單元，一臺(tái)以上的斷電式漏電指示器(4臺(tái))，
配件：無(wú)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(wú)線天線，為其中任意一臺(tái)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(dòng)組網(wǎng)，并根據(jù)距離遠(yuǎn)近信號(hào)強(qiáng)弱，自動(dòng)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(huì)在中間顯示其漏電指示器編號(hào)，右側(cè)會(huì)顯示通訊上的臺(tái)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(yè)
第三個(gè)按鈕為：下翻頁(yè)
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(dòng)自造一起漏電信號(hào)，其編號(hào)在漏電主單元顯示，如圖：
此時(shí)，圖上顯示編號(hào)xxx，然后主動(dòng)關(guān)閉編號(hào)xxx裝置，我們可以看到在1s不到情況下，編號(hào)xxx從漏電主單元屏幕上消失，并且在線節(jié)點(diǎn)數(shù)也會(huì)變化。如圖：
當(dāng)我們?cè)俅未蜷_編號(hào)xxx裝置時(shí)，編號(hào)會(huì)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(huì)變成原來(lái)的數(shù)字。如圖：
如此我們完成通訊過(guò)程中添加和刪減設(shè)備的方法。
“多跳”網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方式
準(zhǔn)備：一臺(tái)漏電主單元，四臺(tái)斷電式漏電指示器。(請(qǐng)?zhí)崆俺潆娨惶?
場(chǎng)地：倉(cāng)庫(kù)(隔離屏蔽)
首先帶一臺(tái)斷電式漏電指示器到倉(cāng)庫(kù)外，打開漏電主單元和倉(cāng)庫(kù)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(tái)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(tái)信號(hào)時(shí)，可以在倉(cāng)庫(kù)外的設(shè)備上，人工制造一個(gè)漏電信號(hào)，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。
