0 导言
伴随着科技的不断开展，智能化逐渐成为人们重视的焦点，并在社会和日子的各个旮旯不断深化，很多的人力物力正连绵不断的投入到智能化建造之中。2008年受金融海啸的影响，国家发改委拟大规划出资电力基础设施建造，以拉动内需，应对金融危机带来的影响；别的，电力行业从本身的开展规律动身，也需求将电能量收集与计费体系赶快主动化，在这些布景下，研讨电力会集抄表体系代替传统的人工抄表方法成为电力开展研讨人员的研讨热门。
1 会集抄表体系的特色
受通讯间隔的和通讯质量的影响，现在的会集抄表体系都只是停留在规划较小的居民小区层面上，会集抄表的根本原理如图1所示。
每栋居民楼都装有一台集抄器(终端)，担任抄读本栋居民楼的一切电表数据，一般选用的是：RS485、脉冲口等有线方法，由于表的数量较少并且一般比较会集，所以布线不会存在很大困难，一般简单完结。由集抄器向会集器上报所收集到的数据并由会集器(主站)将收集到的各栋居民楼(小区)的电表数据通过 GPRS／CDMA／GSM等方法上报给远端服务器。
终端抄表和主站上报数据的方法是相对固定的，一般不考虑其他通讯计划，由终端向主站上报数据理论上能够选用RS485有线通讯，可是由于间隔较远，布线工程很大，一般难以完结。现在比较盛行的有两种：选用电力专用的230 MHz电台通讯和电力线低压载波技能。选用电力线载波抄表计划，在传输数据信息时，由于存在搅扰噪声大、噪声带广大、阻抗不承认等要素，导致在电力线上传送信息困难、传输间隔有限等问题，而选用电台则能够有用防止或改进这些问题，本文便是针对无线电台通讯方法提出的组网计划。
2 电台通讯方法
选用电台通讯方法的状况下，终端和主站上都自带了一个无线电台通讯模块，担任完结无线电的收发。其根本通讯原理如图2所示。
M为主站，而其他的三角形则是散布在各个楼层、小区的抄表终端。由于选用的调制频率都在230 MHz这个频段内，多台终端一起上报数据的时分会由于同频搅扰而导致接纳犯错，因而，实际操作时在恣意一个时间只允许一台设备发射信号，其他设备都处于*状况。正由于这点，给建网规划构成了很大的约束。如上图所示，主站的辐射半径R是有限的，由于地理位置等许多要素的影响，总有些终端会处于主站的辐射盲区之中，这就需求以辐射区域内的终端作为中继直接联络上这些设备。由于无线电台存在同频搅扰问题，在建网时要求有一套具有防抵触功用的路由机制，下面提出一种给予侦听信道闲暇思维的无线电台路由算法。
3 路由战略
路由战略大致分为两个部分：建议建网战略和后期保护战略。首要剖析初始建网的路由计划及建网进程。
3．1 中心主站宣布建网指令
帧结构在遵从“国家电力负荷办理体系数据传输规约”的基础上参加只含主站地址 A0的一条地址链表音讯。该帧以播送的方法宣布，且重复三次，以保证掩盖规划内的一切终端都能够接纳到。主站播送完之后侦听信道闲暇状况。这就要求一切的终端、主站有必要设定一个建网收发等候时间值，每台终端可在出厂时分配由N秒到kN秒之内的一个恣意值，k和N的值需求通过试验来承认。
3．2 一级终端接纳到主站播送时做出的呼应
当终端M1接纳到主站建网播送时，将播送地址参加自己地址A1，组成地址链表L1：AOA1保存起来并丢掉之后收到的一切建网指令帧，一起侦听信道的闲暇状况，如果在它的等候时问T内没有接纳到任何音讯，则将该地址链表别离以建网指令帧和回应建网指令帧的方法播送出去，并持续侦听从头等候，侦听进程中收到任何音讯都将从头等候时间T。
3．3 非一级终端接纳到建网指令时做出的呼应
这类终端保存自己接纳到的最短地址链表，链表的终究一个地址参加本身的地址Ax，并存储x条备用链表，挑选其间一条最优链表在通过相应的闲暇等候时间后别离以建网指令帧和回应建网指令帧的方法播送出去。丢掉接纳到比已保存的链表长的一切建网指令地址链表。
3．4 主站、终端对回应建网指令帧的呼应进程
主站提取接纳到的建网回应帧中的地址链表并保存起来，关于相同意图地址的链表挑选最短的进行保存更新；终端接纳到地址链表中包括自己地址、且以中继方法呈现的建网回应帧时，在链路闲暇状况下将该帧播送转宣布去，且参加该帧已被转发标识，持续侦听信道音讯，关于接纳到的、以自己为意图地址或许链表中不含自己地址的建网回应帧一概丢掉，关于接纳到的从前转发过的帧也做丢掉处理。
整个建网建议进程就完结了。尽管建网时选用侦听闲暇机制进行收发的思维来尽量防止多台终端在能够构成彼此搅扰的规划内一起发送数据，但由于发送时数据的调制以及发送都需求必定的时间来完结，所以接纳时的同频搅扰依然是存在的，无法扫除有些本该能与主站正常取得联络的终端由于各种要素而未联络上主站。此刻，主站需求补发查找指令帧来查找未能挂号终端Mx，地址链表为Mm(主站)Mx。当终端收到查找指令帧时，分两种状况：第一种，Mx即为自己，则在闲暇时段内发送该地址链表Mm…..Mx的播送建网指令回应帧；第二种，意图地址不是自己，则将自己的地址Mt参加地址链表构成Mm…..MtMx以查找指令帧的格局发送出去。
播送建网的整个流程中，除了主站初次播送建议建网指令帧播送三次以外，其他一切的数据帧均只发送一次，以缩短建网时间，一起也能够下降建网进程中的彼此搅扰和等候的复杂性。当主站现已联络上一切终端的时分，中止发送播送建网和查找指令，只承受终端回应建网指令进行路由优化。这样，由于一切终端接纳到非丢掉帧的回应指令不会重复发送，整个网络内会由于没有主站指令而终究中止播送行为，然后到达建网完结时主动中止的意图。
第二便是后期保护。也便是在成功完结建网之后，为使整个网络实时疏通所必需采纳的保护检测行为。主站能够在闲暇时段(如夜间)与每个终端建议一次检测通讯会话，以承认通讯的完好性。如果在通讯的进程中某个终端的通讯呈现妨碍，则其间继终端有必要将该错误信息上签到主站进行挂号，主站完结一次完好的检测通讯会话之后，针对收集到的一切通讯犯错终端会集建议一次播送查找，主站超出等候时间跋文录下犯错状况，上报远端服务器。
终究，剖析一下建网完结后的正常通讯进程。当主站需求与非一级终端通讯时，依照主站上存储的最优路由链表宣布指令恳求后，对应的中继将会将该指令层层转发，一直到方针终端，中继终端有必要在闲暇状况向主站发送回应帧报告两路链接状况。若某个中继超时未能发送回应，主站应进行必定数量的重试，若一直不能成功，则挑选备用路由联络意图终端，一起记载犯错终端，以备闲暇时段的保护检测。
4 总结
此路由战略的最大特色便是引入了侦听闲暇思维，合理使用每个时问段来进行数据通讯，并且能够使多个不处于同一搅扰规划内的区域在同一时间段内各自互不影响地自在通讯，突破了同一时间只能有一台设备宣布播送的约束，理论上能够大大提高建网速度和功率；其次，每台终端只保存自己与主站的通讯途径而不用办理需求以自己为中继的其他设备，这样就大大简化了终端的路由办理；第三，突破了传统的无中继方法，有用扩展了通讯规划，下降了终端发射功耗和通讯费用；第四，每个终端都能够作为路由，简化了组网设备结构和软件结构，能够节省必定运营本钱，一起也为办理终端设备供给了便当。
由此可见，根据闲暇检测机制的无线电台路由战略在承认适宜的k和N后，理论上是可行的，也是很有实际意义的。
参考文献:
[1].RS485datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RS485_585289.html.
[2].GPRSdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/GPRS_1594650.html.
