一种应用变电柜DECT系统的制作方法
本发明涉及无线通信系统，具体为一种应用变电柜dect系统。
背景技术：
1、在过去，dect技术是数字增强无线通信(digital enhanced cordlesstelecommunications)的缩写，主要用于无线电话系统，随着通信技术的发展，dect系统与5g技术中nr(新空口)技术进行结合，衍生出dect nr+技术。dect nr+支持点对点、星形和簇树拓扑结构。簇树拓扑是一种包含分支的星形拓扑。所有簇连接起来形成mesh网络，也就是是一种不完全的mesh，因为并非所有的节点都像在完全mesh拓扑中那样相互连接。
2、dect nr+实现了高度可扩展的密集网络，这部分归功于该技术的自主性和分散性，因此dect nr+在大规模机器通信领域(mmtc)有着很好的应用前景。在大规模机器通信场景中包括大量的传感器收集测量数据，例如智能电表。这类应用需要低维护和低成本的自治网络结构。
3、在电力系统的数据传输场景，由于缺乏组织和引导，dect系统的自由组网特性也会对电力系统的通信网络造成影响。当电力系统的数据传输单元破坏了原有的网络结构，相关管理人员将很难从大量的数据中找到电力设备的对应数据，为数据采集后的数据管理造成不便，并且，电力场站中的变电柜有着相对固定的位置，任由数据传输节点自由组网，而不对变电柜中数据传输节点的组网方式加以引导，会造成局部网络拥塞，进而影响整个电力系统互联网。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种应用变电柜dect系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案一种应用变电柜dect系统，系统包括：数据传输模块、节点管理模块和传输平面管理模块，其中，数据传输模块用于管理dect系统传输的拓扑网络，数据传输模块中包括数据传输节点和管理节点，节点管理模块用于管理各个数据传输节点的位置，其中，数据传输节点位于拓扑网络的内部，管理节点位于拓扑网络的边界，与节点管理模块相连接，用于发送连接请求对应的连接方向和连接距离的组网连接信令，传输平面管理模块用于管理各个数据传输节点的位置信息。
3、进一步的，每个变电柜中设置一个数据传输节点，其中一个数据传输节点包括至少传输一个数据传感器采集的数据信息，数据传感器用于监测变电柜中的物理信号。
4、进一步的，每个变电柜中设置一个数据传输节点，其中一个数据传输节点包括至少传输一个数据传感器采集的数据信息，数据传感器用于监测变电柜中的物理信号。
5、进一步的，扑网络中呈线型连接的数据传输节点划分为第一类传输节点，其余数据传输节点划分为第二类传输节点。
6、进一步的，传输平面管理模块包括：第一平面管理单元、第二平面管理单元和数据标记单元，其中，第一平面管理单元用于管理第一平面中数据传输节点的位置信息，在dect网络的初始状态下，所有的数据传输节点位于第一平面；第二平面管理单元用于管理第二平面中数据传输节点的位置信息；
7、进一步的，数据标记单元用于对于第一平面中数据传输节点进行标记，被标记的数据传输节点进入第二平面；
8、在对电柜设备进行数据采集的过程中，存在需要对其中一部分的电柜设备进行数据采集的情况，如果仍然按照对所有电柜设备的数据进行采集的方法，会采集到大量不需要的数据信息，为之后的数据整理带来不必要的困难；
9、所以通过利用dect系统中数据传输节点能够自由组网的特性，将选中的数据传输节点映射到一个新的管理平面，在新管理平面中进行组网；
10、但是在传统意义上，dect中的数据传输节点只具有领域发现的特征，如果两个数据传输节点距离过远可能存在无法进行拓扑连接的问题，所以，获取与已组成的网络拓扑游离的数据传输节点，将游离节点的位置信息发送至新管理平面中的拓扑网络，使得拓扑网络中的数据传输节点有目的地进行自组网发现，将游离节点纳入新管理平面中。
11、进一步的，节点管理模块包括：标记节点管理单元、组网监管单元和组网信令发送单元，其中，标记节点管理单元用于获取第二平面的中的传输节点，组网监管单元用于监管在第二平面中完成自组网的传输节点与标记节点管理单元中的传输节点是否一致，组网信令发送单元用于获取没有完成自组网的数据传输单元，从距离数据传输单元最近的，并且已经完成自组网的数据传输单元发送组网连接信令。
12、进一步的，第一类传输节点的线型连接包括：若干个数据传输节点通过数据传输链路进行连接，组成一个无分叉的线型拓扑网络，线型拓扑网络中每一个节点为第一类传输节点，其中，任意一条线型拓扑网络为一条节点链，第二类传输节点至少连接两条节点链。
13、进一步的，传输节点中包括传输验证子模块和传输调整子模块，传输验证子模块用于验证dect网络中自组网连接的稳定性，传输调整子模块用于在任意一个数据传输节点与上联传输节点发生断开后，为任意一个数据传输节点选择新的上联传输节点。
14、进一步的，传输验证子模块包括：连接管理单元、错误率计算单元和连接请求反馈单元，其中，连接管理单元用于发送请求连接验证包，当获取到组网连接信令后，根据组网连接信令提供的连接方向和连接距离发送请求连接验证包，或在接收到第一连接信令后发送请求连接验证包，错误率计算单元用于在接收到请求连接验证包后，计算接收到的请求连接验证包的错误率，连接请求反馈单元：以额定功率向传输节点外部发送第一连接信令。
15、进一步的，传输调整子模块包括：错误率筛选单元、时延计算单元、逻辑距离管理单元和链路选择单元，其中，错误率筛选单元用于根据请求连接验证包的错误率，对发送请求连接验证包的数据传输节点进行筛选，时延计算单元用于计算接收到同一数据传输节点发送的若干个请求连接验证包的平均时延，逻辑距离管理单元用于发送第二连接信令，通过获取第二连接信令经过第二类传输节点的数量，得到两个数据传输节点间的逻辑距离，链路选择单元用于重新选择传输节点的上联节点。
16、电力系统中的数据传输场景有别于一般的用户进行数据传输场景，一般用户更关系网络连接是否畅通并不在意网络的结构是否有秩序，而在电力系统的数据传输路径需要符合电力设备管理的相关管理规定，对数据进行有序传播；而dect系统本身缺乏传输管理设备，无法大量地配置设备传输连接的权限，以拒绝不适当的设备接入请求；
17、在电力系统中，不同的变电柜承担不同的工作，变电柜承担的工作通过变电柜自身的位置和相邻的变电柜种类进行区分，在数据的逐设备的传输过程中，同一条节点链上的各个变电柜的承担的工作是存在关联的，当跨节点链的变电柜的工作关联会存在较大的差异，并且两个设备跨的节点链越多，工作关联的差异会更加明显；
18、所有，当从dect系统中抽出一步数据传输节点后，将剩余的数据传输节点重新连接至第一平面中的网络拓扑时，需要考虑到变电柜承担工作的关联程度，这样也尽可能地保留第一平面中网络拓扑结构的原始状态，避免由于数据传输节点自由连接后造成节点拥塞进而导致网络故障，优先选取同一节点链的上联节点作为重新连接的上联目标；
19、同时也考虑到存在同一节点链的上联节点并不能满足连接需要，在保证网络传输的情况下，从相近的节点链选取上联节点。
20、进一步的，一种应用变电柜dect系统的通信方法，方法包括：
21、z1：对第一平面中获取数据传输节点组成第二平面；
22、z2：对第二平面中的游离数据传输节点连接至最近拓扑网节点，将第二平面中的数据传输节点与第一平面中的数据传输节点断开连接；
23、z3：对于第一平面中断开连接的数据传输节点进行连接验证，筛选备选节点集合；
24、z4：评估备选节点，为第一平面中断开连接的数据传输节点选择新的上联节点。
25、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明根据dect通信系统的自组网和非蜂窝网络结构的特性，设计了一种应于与电力场站中电柜设备的通信系统，在抽取网络拓扑结构中的部分的数据传输节点进行重新组网后，引导剩余的数据传输节点重新组网。在重新组网的过程中保留原始网络的网络结构，使得剩余的数据传输节点有序连接。避免了在没有网络中继设备的dect网络中，网络结构发生改变后，由于数据传输设备自由组网导致的数据传输紊乱，影响电柜管理系统对于原有电柜设备的管理方式，保障电柜监测中产生的数据实时有效地进行传输。
技术特征：
1.一种应用变电柜dect系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：数据传输模块、节点管理模块和传输平面管理模块，其中，数据传输模块用于管理dect系统传输的拓扑网络，所述数据传输模块中包括数据传输节点和管理节点，节点管理模块用于管理各个数据传输节点的位置，其中，数据传输节点位于拓扑网络的内部，管理节点位于拓扑网络的边界，与节点管理模块相连接，用于发送连接请求对应的连接方向和连接距离的组网连接信令，传输平面管理模块用于管理各个数据传输节点的位置信息。
2.根据权利要求1所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：对于某个保护若干个变电柜的电力场站中，在每个变电柜中设置一个数据传输节点，其中一个数据传输节点包括至少传输一个数据传感器采集的数据信息，所述数据传感器用于监测变电柜中的物理信号；
3.根据权利要求2所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：传输平面管理模块包括：第一平面管理单元、第二平面管理单元和数据标记单元，其中，第一平面管理单元用于管理第一平面中数据传输节点的位置信息，在dect网络的初始状态下，所有的数据传输节点位于第一平面，第二平面管理单元用于管理第二平面中数据传输节点的位置信息，数据标记单元用于对于第一平面中数据传输节点进行标记，被标记的数据传输节点进入第二平面。
4.根据权利要求3所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：所述第一平面与第二平面中的设备存在通信隔离，当数据传输节点划入第二平面后，切断第二平面中数据传输节点与第一平面中数据传输节点的数据传输链路。
5.根据权利要求3所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：节点管理模块包括：标记节点管理单元、组网监管单元和组网信令发送单元，其中，标记节点管理单元用于获取第二平面的中的传输节点，组网监管单元用于监管在第二平面中完成自组网的传输节点与标记节点管理单元中的传输节点是否一致，组网信令发送单元用于获取没有完成自组网的数据传输单元，从距离所述数据传输单元最近的，并且已经完成自组网的数据传输单元发送组网连接信令。
6.根据权利要求5所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：第一类传输节点的线型连接包括：若干个数据传输节点通过数据传输链路进行连接，组成一个无分叉的线型拓扑网络，线型拓扑网络中每一个节点为第一类传输节点，其中，任意一条线型拓扑网络为一条节点链；
7.根据权利要求6所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：数据传输节点中包括传输验证子模块和传输调整子模块，传输验证子模块用于验证dect网络中自组网连接的稳定性，传输调整子模块用于在任意一个数据传输节点与上联传输节点发生断开后，为所述任意一个数据传输节点选择新的上联传输节点。
8.根据权利要求7所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：传输验证子模块包括：连接管理单元、错误率计算单元和连接请求反馈单元，其中，连接管理单元用于发送请求连接验证包，当获取到组网连接信令后，根据组网连接信令提供的连接方向和连接距离发送请求连接验证包，或在接收到第一连接信令后发送请求连接验证包，错误率计算单元用于在接收到请求连接验证包后，计算接收到的请求连接验证包的错误率，连接请求反馈单元用于以额定功率向传输节点外部发送第一连接信令。
9.根据权利要求8所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：传输调整子模块包括：错误率筛选单元、时延计算单元、逻辑距离管理单元和链路选择单元，其中，错误率筛选单元用于根据请求连接验证包的错误率，对发送请求连接验证包的数据传输节点进行筛选，时延计算单元用于计算接收到同一数据传输节点发送的若干个请求连接验证包的平均时延，逻辑距离管理单元用于发送第二连接信令，通过获取第二连接信令经过第二类传输节点的数量，得到两个数据传输节点间的逻辑距离，链路选择单元用于重新选择传输节点的上联节点。
10.根据权利要求9所述的一种应用变电柜dect系统，其特征在于：所述dect系统包括：
技术总结
本发明公开了一种应用变电柜DECT系统，涉及无线通信系统技术领域，系统包括：数据传输模块、节点管理模块和传输平面管理模块，其中，数据传输模块用于管理DECT系统传输的拓扑网络，所述数据传输模块中包括数据传输节点和管理节点，节点管理模块用于管理各个数据传输节点的位置，其中，数据传输节点位于拓扑网络的内部，管理节点位于拓扑网络的边界，用于发送连接请求对应的连接方向和连接距离的组网连接信令，传输平面管理模块用于管理各个数据传输节点的位置信息，避免了在DECT网络中，由于数据传输设备自由组网导致的数据传输紊乱，影响电柜管理系统对于原有电柜设备的管理方式，保障电柜监测中产生的数据实时有效地进行传输。
技术研发人员：严少斌,严飞飞,薛耀辉,牟金龙,胡兴伟
受保护的技术使用者：上海博昂电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23