一种移动组网设备及自组网方法与流程

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动组网设备及自组网方法。

背景技术：

安全性、可靠性和经济性是核电站赖以生存和发展的基础。基于核电站的工作现场作业通信实时性、互联性、可移动性及数据安全性需求，为工作现场作业的工程技术人员和管理人员提供实时的专家指导、团队协作、安全监管及工作现场状态采集等功能是核电站长期以来的发展目标。

为了实现上述的发展目标，现有技术的做法通常是：工程技术人员和管理人员携带移动设备到工作现场，通过移动设备实现与后台服务器的信息交互，进而使得移动设备能够将采集到的工作现场状态信息传送给后台服务器，并使得专家能够通过后台服务器接收到的工作现场状态信息，给予工作现场作业的工程技术人员和管理人员以一定的指导和监管。并且，工作现场作业的工程技术人员和管理人员还能通过各自携带的移动设备进行沟通以实现团队协作。

在工作现场有网的情况下，现有技术能够很好地实现上述的发展目标。但是，在工作现场没网或者网络状态较差的情况下，工作现场作业的工程技术人员和管理人员携带的移动设备难以实现与后台服务器的信息交互，进而无法实现上述的发展目标。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供一种移动组网设备及自组网方法。

第一方面，本发明实施例提供一种移动组网设备，包括：

采集模块，用于采集工作现场的环境信息；

组网模式确定模块，用于根据所述环境信息确定组网模式，所述组网模式为第一类组网模式或第二类组网模式；

组网模块，用于基于所述组网模式进行组网；

其中，所述第一类组网模式为wifi组网模式，所述第二类组网模式为环网组网模式。

第二方面，本发明实施例提供一种自组网方法，包括：

基于主路由器、环网交换机和若干个第一方面所述的移动组网设备构建的系统所创建的网络，进行自动组网；其中，

所述主路由器，用于为工作现场中的移动组网设备提供wifi热点；

所述环网交换机，用于为所述工作现场中的移动组网设备提供信号传输通路。

本发明实施例提供的一种移动组网设备及自组网方法，通过在工作现场中设置移动组网设备，以利用移动组网设备的两种组网模式进行自动组网，为工作现场提供有网的网络环境，使得工作现场中的移动设备能够自动连上网络，实现与后台服务器进行信息交互，并且，使得工作现场中的移动设备彼此都能够进行信息交互，实现了核电站的发展目标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种移动组网设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种wifi组网示意图；

图3为本发明实施例提供的一种环网组网示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种移动组网设备的结构示意图，如图1所示，该移动组网设备包括：

采集模块101，用于采集工作现场的环境信息。

组网模式确定模块102，用于根据所述环境信息确定组网模式，所述组网模式为第一类组网模式或第二类组网模式。

组网模块103，用于基于所述组网模式进行组网。

其中，所述第一类组网模式为wifi组网模式，所述第二类组网模式为环网组网模式。

需要说明的是，为了更好地说明本发明实施例，先介绍该移动组网设备的应用环境。该移动组网设备可应用于核电站中，以解决核电站工作现场没网或者网络状态较差的情况下，工作现场作业的工程技术人员和管理人员携带的移动设备难以实现与后台服务器的信息交互，进而无法实现为工作现场作业的工程技术人员和管理人员提供实时的专家指导、团队协作、安全监管及工作现场状态采集等发展目标的问题。

该移动组网设备具体包括：采集模块101、组网模式确定模块102和组网模块103。其中，采集模块101的输出端和组网模式确定模块102的输入端电连接，组网模式确定模块102的输出端和组网模块103的输入端电连接。

具体地，采集模块101采集的工作现场的环境信息可以包括：工作现场的设备的数量信息、设备摆放的密集程度信息和网络状态信息等。其中，此处的设备指的是工作现场中的电气设备、机械设备和其他仪器等；密集程度信息表征了工作现场中所摆放的各种设备是否密集；网络状态信息特指工作现场中无线wifi网络的网络状态信息。采集模块101将采集到的环境信息发送给组网模式确定模块102，以供组网模式确定模块102根据环境信息确定工作现场环境的复杂程度及工作现场空间被遮挡程度，判定以何种组网模式进行组网。可以理解的是，若工作现场环境的复杂程度及工作现场空间被遮挡程度越高，则组网模式确定模块102更倾向于选择有线组网模式进行组网，否则，更倾向于选择无线组网模式进行组网。

需要说明的是，移动组网设备还可以包括组网模块选择模块，该模块可以按钮的形式存在，工作现场中的工作人员可通过按钮选择以何种组网模式进行组网。

需要说明的是，采集模块还可以采集工作现场的其他信息，例如通用标准模拟信号、机械式模拟仪表、通断式信号等，并且可以对这些信息按照要求进行预处理，然后在工作现场有网的情况下，将经过预处理后的信息发送给后台服务器。

组网模式确定模块102根据接收到的环境信息，判定以何种组网模式进行组网，具体地，本发明实施例中的组网模式包括第一类组网模式和第二类组网模式。其中，第一类组网模式为wifi组网模式，为一种无线组网模式，第二类组网模式为环网组网模式，为一种有线组网模式。组网模式确定模块102将组网模式的确定结果发送给组网模块103。

例如，若工作现场的设备的数量少、摆放较为稀疏且网络状态良好时，组网模式确定模块102会将组网模式选择为第一类组网模式；若工作现场的设备的数量多、摆放较为密集且网络状态差时，组网模式确定模块102会将组网模式选择为第二类组网模式。需要说明的是，选择标准可在实际应用中进行配置，本发明实施例对此不作具体限定。

组网模块103根据接收到的组网模式的确定结果，以对应的组网模式进行组网。

本发明实施例提供的方法，通过在工作现场中设置组网模块，使得将其置入工作现场中后，能够通过两种模式进行自动组网，为工作现场提供有网的网络环境，使得工作现场中的移动设备能够与后台服务器进行信息交互，并且，使得工作现场中的移动设备彼此都能够进行信息交互，实现了核电站的发展目标。并且，通过设置采集模块和组网模式确定模块，能够使移动组网设备根据环境信息来进行组网模式的切换，增强了移动组网设备的灵活性，能够根据环境随时切换组网模式，保证了工作现场的网络连通和稳定性，提高了工作现场作业的工程技术人员和管理人员的工作效率与可靠性。

在上述各实施例的基础上，所述组网模块，进一步包括：

第一wifi单元1031，用于当确定所述组网模式为第一类组网模式时，将自身的工作模式设置为客户端模式，以连接所述工作现场中已组网的其他移动组网设备或主路由器所创建的wifi热点。第二wifi单元1032，用于当所述第一wifi单元连接所述wifi热点成功时，将自身的工作模式设置为apserver模式，以创建wifi热点。

具体地，本发明实施例具体说明组网模块103的第一类组网模式，即wifi组网模式。

本发明实施例的组网模块103进一步包括两个单元：第一wifi单元1031和第二wifi单元1032。其中，当组网模块103确定以wifi组网模式进行组网时，第一wifi单元1031将自身的工作模式设置为客户端模式，以连接工作现场中已组网的其他移动组网设备或主路由器所创建的wifi热点；第二wifi单元1032在获知第一wifi单元1031连接wifi热点成功时，将自身的工作模式设置为apserver模式，以创建wifi热点。

结合附图对本发明实施例的组网模块以wifi组网模式进行组网的过程进行说明，图2为本发明实施例提供的一种wifi组网示意图，如图2所示，主路由器为工作现场中的移动组网设备提供wifi热点，移动组网设备1和移动组网设备2均连接上了主路由器提供的wifi热点，与主路由器成功进行了组网，并且，移动组网设备1和移动组网设备2均各自创建了wifi热点，以供工作现场的其他尚未进行组网的移动组网设备或移动设备连接。本发明对移动组网设备3的组网过程进行说明：

移动组网设备3的组网模块确定以wifi模式进行组网后，组网模块中的第一wifi单元(也即对上wifi)和第二wifi单元(也即对下wifi)均启用。其中，对上wifi将自身的工作模式设置为客户端模式，用于连接主路由器、移动组网设备1或移动组网设备2所创建wifi热点。在图2中，移动组网设备3的对上wifi连接上了移动组网设备1所创建的wifi热点，当连接成功时，对下wifi将自身的工作模式设置为apserver模式，以创建wifi热点，该wifi热点可被工作现场的其他尚未进行组网的移动组网设备或移动设备连接。可选地，移动设备可以为智能头戴设备。智能头戴设备指的是可以供工作现场的工程技术人员和管理人员佩戴的智能设备，可以头盔的形式体现。智能头戴设备通常在工程技术人员和管理人员进入工作现场之前就以佩戴，因此，避免了忘记携带等情况的发生，提高了工作现场作业的工程技术人员和管理人员的工作效率与可靠性。

对wifi组网模式下，移动组网设备的连接做出相关约定如下：

为了实现移动组网设备以wifi组网模式进行自动组网的功能，需要对网络的ssid及密码做出相应的约定，以实现网络的自动检测及连接，约定如下：

移动组网设备及主路由器建立的网络的ssid固定为slt_wifi_[addr]，其中[addr]是节点(移动组网设备或主路由器)地址的16进制。如地址为0x0d，则ssid固定为slt_wifi_0d。主路由器的地址永远为0，即主路由器建立的网络的ssid为slt_wifi_00。对节点建立的wifi网络的ssid进行约定的目的是为了实现节点对无线网络的自动监测识别。同时ssid中带节点信息，则子节点在连接父节点时可以通过ssid识别父节点的地址，以实现网络拓扑的绘制。为实际wifi网络的自动连接，网络连接的密码固定某一个值，使用wap2ccmp加密方式。

在上述各实施例的基础上，所述组网模块，进一步包括：

至少一个接口单元；其中，所述接口单元用于与所述工作现场中已组网的其他移动组网设备或环网交换机相连；相应地，

所述第二wifi单元，还用于当所述接口单元与所述其他移动组网设备或环网交换机连接成功时，将自身的工作模式设置为apserver模式，以创建wifi热点。

具体地，本发明实施例具体说明组网模块103的第二类组网模式，即环网组网模式。

结合附图对本发明实施例的组网模块以环网组网模式进行组网的过程进行说明，图3为本发明实施例提供的一种环网组网示意图，如图3所示，环网交换机为光纤环网交换机，光纤环网交换机和每一移动组网设备的组网模块，都具有两个光接口。其中，移动组网设备1的光接口1与光纤环网交换机的光接口1建立了光路连接，移动组网设备2的光接口1与移动组网设备1的光接口2建立了光路连接，移动组网设备2的光接口1与移动组网设备1的光接口2建立了光路连接，移动组网设备3的光接口1与移动组网设备2的光接口2建立了光路连接，并且，移动组网设备3的光接口2与光纤环网交换机的光接口2建立了光路连接。需要说明的是，在每一移动组网设备进行组网成功时，均将自身的第二wifi单元的工作模式设置为apserver模式，以创建wifi热点，供工作现场的其他尚未进行组网的移动组网设备或移动设备连接。可选地，移动设备可以为智能头戴设备。智能头戴设备指的是可以供工作现场的工程技术人员和管理人员佩戴的智能设备，可以头盔的形式体现。智能头戴设备通常在工程技术人员和管理人员进入工作现场之前就以佩戴，因此，避免了忘记携带等情况的发生，提高了工作现场作业的工程技术人员和管理人员的工作效率与可靠性。

对本发明实施例的环网逻辑进行说明，环形网中各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环路上任何节点均可以请求发送信息。请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用，一个节点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某节点地址相符时，信息被该节点的环路接口所接收，而后信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送该信息的环路接口节点为止。信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制，传输速度快，实现双向数据同步传输，质量稳定，丢包率低，某个节点发生故障时，可以自动旁路。

在上述各实施例的基础上，所述第一wifi单元，进一步包括：

设置与扫描子单元，用于当确定所述组网模式为第一类组网模式时，将自身的工作模式设置为客户端模式，以扫描所述工作现场中的每一已组网的其他移动组网设备和所述主路由器所创建的wifi热点。

选择与连接子单元，用于根据每一wifi热点的热点信息，从所有wifi热点中，选择最优wifi热点并连接。

具体地，第一wifi单元进一步包括设置与扫描子单元和选择与连接子单元两部分，其中，设置与扫描子单元主要用于将自身的工作模式设置为客户端模式，以扫描工作现场中的每一已组网的其他移动组网设备和主路由器所创建的wifi热点，以使得选择与连接子单元根据每一wifi热点的热点信息，从所有wifi热点中，选择最优wifi热点并连接。其中，热点信息可以包括wifi信号强度，最优wifi热点可以为wifi信号强度最大的wifi热点。

在上述各实施例的基础上，该移动组网设备还包括：

自检模块，用于当所述第一wifi单元连接所述wifi热点成功后，检测所述第一wifi单元与所述wifi热点的连接状态，以使得当所述连接状态不满足预设条件时，断开连接，并同时关闭所述第二wifi单元创建的wifi热点。

具体地，移动组网设备还包括自检模块，当移动组网设备成功以wifi组网模式进行组网后，自检模块可以定期或不定期检测移动组网设备的第一wifi单元与wifi热点的连接状态，若连接状态不满足预设条件时，断开与wifi热点的连接，并同时关闭自身的第二wifi单元创建的wifi热点。需要说明的是，连接状态不满足预设条件可以为：wifi信号太弱或网络出现中断等。

以下对wifi组网模式的组网逻辑进行说明：

1)无连接状态。

移动组网设备初始化时为无连接状态。在这个状态下，该移动组网设备的采集模块定期或不定期扫描周围的wifi热点，并从扫描到的热点列表中选择一个最优的热点进行连接，进入正在连接的状态。

2)正在连接状态

移动组网设备通过固定的wifi密码及加密方式自动连接选定的wifi热点，并自动分配本机ip地址。如果连接失败则回到无连接状态，重新扫描wifi热点。如果连接成功，则立即创建对下的wifi热点，扩展wifi网络。同时进入自检状态。

3)自检状态

移动组网设备定期或不定期检测对上wifi的连接状态。当连接出现异常时(如wifi信号太弱或网络出现中断等)，则断开对上的连接，并关闭对下wifi所创建的wifi热点，进入断开等待状态。

4)断开等待状态

断开等待状态的存在是为了等待该移动组网设备的所有子节点(也即所有直接或间接地连接该移动组网设备所创建的wifi热点的移动组网设备)的连接断开。否则该移动组网设备有可测能在下次连接时误连接子节点建立的wifi热点，而造成网络死锁的状态。当子节点全部关闭断开连接后，该移动组网设备回到无连接状态，重新扫描周围的wifi热点网络。

本发明实施例提供的方法，一台移动组网设备故障或者离开原有网络，余下的移动组网设备将自动重新组网，从而保证了现场网络稳定性，提高了工作效率与可靠性。

在上述各实施例的基础上，所述采集模块，还用于采集所述工作现场的设备信息，以通过所述第一wifi单元或所述接口单元，将所述设备信息发送给后台服务器。

具体地，若移动组网设备成功组网，则可通过采集模块采集工作现场的设备信息，并通过自身的第一wifi单元无线传输至后台服务器，或通过自身的接口单元有线传输至后台服务器。其中，设备指的是工作现场中的电气设备、机械设备和其他仪器等，设备信息可以为设备的运行状态信息。

在上述各实施例的基础上，所述第一wifi单元或所述接口单元，还用于接收后台服务器发送的信息。

具体地，移动组网设备不仅能够将工作现场采集到的设备信息发送给后台服务器，也可接受后台服务器发送到工作现场的消息。

本发明实施例提供一种自组网方法，包括：

基于主路由器、环网交换机和若干个上述的移动组网设备构建的系统所创建的网络，进行自动组网；其中，

所述主路由器，用于为工作现场中的移动组网设备提供wifi热点；

所述环网交换机，用于为所述工作现场中的移动组网设备提供信号传输通路。

移动组网设备在上述实施例中已详细说明，此处不再赘述。将本发明实施例提供的系统应用在核电站以进行举例说明。通常，核电站的工作现场的网络状态较差甚至没网，为了解决这个问题，将本发明实施例提供的系统布置在工作现场中。该系统包括主路由器、环网交换机和若干个移动组网设备。其中，每一移动组网设备判定采取何种组网模式进行组网，并根据判定结果以相应的组网模式进行组网，对于组网成功后的每一移动组网设备，可实现与其他已组网移动组网设备、移动设备或后台服务器的信息交互。

其中，移动设备可以为智能头戴设备，智能头戴设备指的是可以供工作现场的工程技术人员和管理人员佩戴的智能设备，可以头盔的形式体现。智能头戴设备通常在工程技术人员和管理人员进入工作现场之前就以佩戴，因此，避免了忘记携带等情况的发生，提高了工作现场作业的工程技术人员和管理人员的工作效率与可靠性。

本发明实施例提供的方法，移动设备通过由主路由器、环网交换机和若干个移动组网设备所创建的网络，实现移动设备与后台服务器进行信息交互，并且，使得工作现场中的移动设备彼此都能够进行信息交互，实现了核电站的发展目标。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。