[发明专利]基于多信道通信双频组网的无线智能集中器及其组网方法

权利要求书

1.基于多信道通信双频组网的无线智能集中器，所述无线智能集中器由集中器与无线路由模块两个独立部分组成，其特征在于，集中器与无线路由模块之间通过无线通信接口连接并通信， CPU主控模块是集中器的核心控制模块，包括CPU、数据存储器、程序存储器等元件，控制整个集中器的运行；电源管理模块为集中器提供稳定的电源输出，包括主电源和备用电源；交流采样模块负责集中器的计量功能，并通过SPI总线将采集的数据传输给CPU主控模块；RS485模块与下行电能表通过RS485总线连接，负责集中器的抄表工作，通过UART通信总线与CPU主控模块连接；红外模块负责集中器的红外通信功能，红外通信频率为38KHz，通过UART总线与CPU主控模块连接；Flash、FRAM存储器模块负责集中器的数据存储，包括Flash、铁电等多种数据存储方式，通过SPI总线与CPU主控模块连；无线路由模块为集中器的无线通信和无线网络维护，集中器的抄表与组网工作是通过无线路由模块完成，路由模块由CPU、Flash、无线传输芯片、模拟切换开关、射频天线组成，CPU主控模块与无线路由模块通过无线通信接口连接，使用UART总线连接，并且集中器通过无线路由通信接口为路由模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器，其特征在于，所述集中器与无线路由模块的每一部分由单独的CPU进行独立控制。

3.基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：组网时，所有未入网节点以广播方式发送申请入网命令，申请入网命令在8个信道的辅频轮流发送，命令发送后立即切换到主频等待路由回复命令；路由在设置的频段使用辅频监听，当路由接收到节点的申请入网命令后，记录节点路径信息并在相应频段回复允许入网命令，子节点接收命令后记录通信频段及上、下级节点信息；节点入网后，只工作在预设频段，主频通信，辅频监听，不再发送申请组网命令；路由根据无线节点的信号强度逐级建立路径，并记录完整的路径信息，节点记录下一级节点信息和上一级节点信息；新增节点时，节点在8个信道的辅频轮流发送申请组网命令，命令发送后立即切换到主频等待路由回复命令；删除节点时，路由发送删除节点命令，并删除路由中该节点相关的路径记录；入网的节点每隔一段时间向上一级中继发送心跳包，已入网节点接收到下级心跳包自动回复，路由回复一级中继心跳包。

4.根据权利要求3所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述新增节点时，周围节点接收到申请入网命令后，使用辅频向上级节点发送新节点申请入网命令，逐级上报路由；路由接收到新节点申请入网命令后，记录节点路径信息并在相应频段回复允许入网命令；删除节点时，节点更新上、下级节点相关信息，被删除节点恢复为未入网节点。

5.根据权利要求4所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述入网的节点如果上一级节点没有收到某个下一级节点的心跳包，并在呼叫无应答后确诊为该节点出现故障，主动报告给路由，路由标记该节点损坏，并修复与该节点相关的路径。

6.根据权利要求3所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述8个信道为在频率470MHz~510MHz之间分为8个信道，主频和辅频均占用200KHz，主频和辅频频率差为2M，这样可以保证任意主频之间通信不干扰，任意辐频之间通信相互不干扰，主频与辐频之间也不干扰。

7.根据权利要求3所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述组网方法主频是正常抄表和通信所使用的频率，通信包括允许入网命令、回复允许入网命令、搜寻子节点命令、上/下行上报子节点命令，上行通信是节点到路由的通信，下行通信是路由到节点的通信、心跳包和回复心跳包；辅频用于组网，未入网节点在辅频发送申请入网命令，已入网节点和路由在辅频监听。

8.根据权利要求3所述的基于多信道通信双频组网的无线智能集中器组网方法，其特征在于，所述组网方法不同台区的无线路由模块设置在不同信道工作，集中器具有主动监听无线网络状态并自动选择最优信道进行通信，或在集中器的LCD显示界面上手动设置和查询当前台区通信信道。