技术摘要：
本发明公开了一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统及方法，系统由多层无线自组网网络构成，每层网络均由一个ROOT通信节点和多个NODE通信节点构成，上一层的NODE通信节点作为树状拓扑下一层的ROOT通信节点；利用主动注册的增码报文技术，逐层汇集拓扑信息并上送，  全部
背景技术：
随着我国经济的稳步发展，电力企业用户及居民用户数量也不断增长，用户节点 移动也时有发生，导致台区供电网络拓扑不断发生变化。快速获取台区网络拓扑，有助于供 电企业及时定位停电故障、安排检修恢复供电并及时发现系统潜在问题。 传统依赖配电网设计初期文档资料及后期人工逐步统计的方式费时费力，且无法 及时响应拓扑的变化，已经不能满足用户对用电高可靠性及电力企业对运维检修工作快捷 响应的需求。 现场总线或者以太网技术虽然也可以有效实现台区拓扑识别，但由于我国配网范 围非常广，无论铺设现场总线还是以太网，成本将非常高。 GPS定位技术虽然为实现台区拓扑识别提供了另一种可能性，但对用户符合较密 集的场合，如：城中村、布局密集的工业园区，仍然存在误识别的风险，“背靠背”电表箱更是 无法区分。 HPLC宽带电力线载波技术随已在台区抄表业务中开始推广应用，但受串扰、衰减、 隔离等因素影响，目前仍然主要采用星型单跳网络，不适于多层树形的台区拓扑结构识别。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：需要一种实现简单、响应拓扑变化快捷的拓扑识 别系统和方法，无需人工过多干预即可动态获取台区整体网络拓扑。 为解决上述技术问题，本发明提供一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系 统，包括多层无线自组网网络中的各通信节点，所述通信节点包括全网根节点、子网根节 点、叶节点三种； 每个无线自组网网络包括一个ROOT通信节点和多个NODE通信节点，任意一个NODE通信 节点均只能与ROOT通信节点通信，NODE通信节点之间无法相互通信； 每个无线自组网网络均具有唯一的网络编码，所述网络编码写入网络中的ROOT通信节 点和NODE通信节点中，作为网络参数，用于通信过程中区分不同的子网，使相同网络编码的 ROOT通信节点和NODE通信节点可以通信，不同网络编码的ROOT通信节点与NODE通信节点无 法通信，即在同一片区域内，同时运行多个无线自组网网络而不产生相互冲突。 前述的一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，同一个无线自组网网络内 部，任意一个NODE通信节点均可以作为中继节点，为距离ROOT通信节点更远的NODE通信节 点提供中继，网络最大支持31次中继（32跳），因此即使采用FSK调制方式的中心频率433MHz 的微功率无线网络作为物理层，也可以覆盖3-5公里范围，满足台区内拓扑识别对覆盖范围 的需求。 4 CN 111600748 A 说　明　书 2/5 页 前述的一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，所述多层无线自组网网络 按以下方式构建： （1）只有一个顶层网络，即全网根节点，具有一个ROOT通信节点，用于汇集整个台区内 节点的拓扑信息，形成拓扑图数据； （2）顶层网络各NODE通信节点如果存在下层子网节点与之相连，则同时作为下层子网 的ROOT通信节点，即子网根节点； 没有下层子网节点与之连接的NODE通信节点，即叶节点（本层网络中继节点如果没有 下层通信节点与之相连，则仍为叶节点）； （3）依照（2）所述的方式逐层向下建立，直到所有NODE通信节点均为叶节点为止。 本发明的一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别系统，拓扑结构为树形拓扑结 构，全网根节点部署在树形拓扑的树根节点处，子网根节点部署在树形拓扑的分支节点处， 叶节点部署在树形拓扑的叶节点处。 各通信节点，包括全网根节点、子网根节点和叶节点，均通过具有无线通信能力和 信息处理能力的嵌入式设备实现，包括通信单元和数据处理单元；所述全网根节点、子网根 节点为普通的带操作系统的网关设备，或是具有更强信息处理能力的边缘计算节点；所述 叶节点是带操作系统的网关设备，或是功能更为精简、结构更加小巧的单片机设备；具有中 继作用的子网根节点或叶节点不宜采用电池供电。所述子网根节点由于需要同时作为上层 网络的NODE通信节点和下层网络的ROOT通信节点，且两个网络分属不同通信网络，具有2个 独立的通信单元，一个通信单元实现上层网络的NODE通信节点，一个通信单元实现下层网 络的ROOT通信节点，通信单元分别设置不同的网络编码。 一种基于无线自组网网络的增码拓扑识别方法，包括以下步骤： （1）在树形物理拓扑结构的树根节点侧部署全网根节点，汇聚全台区拓扑信息； （2）与树根节点直连的各物理拓扑节点处，部署子网根节点或叶节点；若该物理节点是 树形拓扑的分支节点，即还直接连接有其他下层物理节点，则部署子网根节点，否则部署叶 节点； （3）与（2）所述树形拓扑分支节点具有直接连接关系的下层物理节点处，按（2）所述原 则部署子网根节点或叶节点，并与分支节点处的子网根节点设置同一个网络编码，组成一 个子网； （4）重复（3），直到所有树形拓扑的物理节点部署子网根节点、叶节点完毕； （5）全网设备启动后，全网根节点周期向全网广播获取拓扑信息报文ASK，子网根节点 将收到的ASK报文向所在子网广播转发ASK报文； （6）各节点收到ASK报文后向其所在子网的ROOT通信节点发送拓扑报文RET，RET报文中 包含一个增码区域，保存本节点的地址编码信息； （7）子网根节点除上送自身的拓扑报文RET之外，还通过所述子网根节点ROOT通信节点 收到本层NODE通信节点发来的RET报文，在所述RET报文增码区域头部插入自身的地址编 码，并通过所述子网根节点NODE通信节点向上一层网络ROOT通信节点转发该RET报文； （8）最全网根节点将汇集全网各节点RET报文，对增码区域解析，获取到各节点之间的 连接关系，得到全网拓扑信息； （9）每个NODE通信节点在重新启动后，均主动上送一次拓扑报文，经各子网根节点转 5 CN 111600748 A 说　明　书 3/5 页 发，上送到全网根节点处；全网根节点根据所述拓扑报文信息，比对该节点所在子网的子网 根节点地址与已有拓扑信息，判断该节点是否是新增节点，或该节点是否发生迁移，并更新 保存拓扑数据。 附图说明 图1无线自组网网络示意图； 图2多层无线自组网网络拓扑示意图； 图3节点示意图； 图4台区电气拓扑与无线增码拓扑识别系统部署示意图。