一种一键自配置并组网的方法及其系统与流程

本发明涉及气体探测技术领域，特别涉及一种一键自配置并组网的方法及其系统。

背景技术：

现有的环保监测系统中，常采用有线和无线通信方式。采用有线方式通信时，各个气体探测器（即节点，又叫从机）之间通过布线与气体报警控制主机（即主机）通信，对于各个节点之间间隔较远且节点数量较多的监测环境来说，安装走线非常复杂且线路成本很高。采用单点对单点的无线通信方式时，不能添加中继器来延长通信距离，且组网设备数量较少，不适用于大范围或长距离的组网。

目前组网时，采用手动配置，需要手动配置的组网参数包括：无线模块本机地址、无线模块信道号、无线模块下级无线中继器地址、无线模块目标地址等；由于每个节点都需进行组网参数配置，本机地址不能重复但同一网络下的信道号需相同，无线模块下级无线中继地址或无线模块目标地址如果配置错误就无法通信。若节点数量大，配置及排查通信故障会耗大量的时间，从而增大人力成本和时间成本。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种一键自配置并组网的方法及其系统，以解决现有手动配置组网增加配置时间的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种一键自配置并组网的方法，其包括：

步骤a、通过无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，获取组网参数并进入允许从机入网的状态；

步骤b、各节点根据入网按键操作进入入网申请状态，根据无线气体报警控制主机反馈的入网参数完成入网。

所述的一键自配置并组网的方法中，所述步骤a具体包括：

步骤a1、通过无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，使能自组网；

步骤a2、通过调节第一预设io口的高低电平来获取组网参数；

步骤a3、通过调节第二预设io口的高低电平进入允许从机入网状态。

所述的一键自配置并组网的方法中，所述步骤a2具体包括：

步骤a21、通过无线气体报警控制主机的mcu将主机模块的第一预设io口拉低，触发参数获取功能；

步骤a22、无线气体报警控制主机发送状态指令来检测主机模块的状态；

步骤a23、主机模块获取组网参数。

所述的一键自配置并组网的方法中，所述步骤a3中，无线气体报警控制主机的mcu将主机模块的第二预设io口拉低，触发主机模块进入从机入网请求状态。

所述的一键自配置并组网的方法中，所述步骤b具体包括：

步骤b1、使能各节点的自组网功能，通过调节各节点中第三预设io的高低电平控制各节点进入入网申请状态；

步骤b2、各节点根据主机模块反馈的入网参数完成入网，退出入网申请状态。

所述的一键自配置并组网的方法中，在所述步骤b1中，各节点的mcu将从机模块的join引脚拉低，在第二预设时间内检测从机模块进入入网申请状态后将join引脚拉高。

所述的一键自配置并组网的方法中，在所述步骤b2中，主机模块接收到从机模块的入网申请指令后，给该从机模块分配入网参数；各节点的从机模块接收到入网参数后完成各节点的入网，之后退出入网申请状态。

一种实现所述的一键自配置并组网的方法的系统，其包括无线气体报警控制主机和若干个节点；

所述无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，获取组网参数并进入允许从机入网的状态；各节点进入入网申请状态，根据无线气体报警控制主机反馈的入网参数完成入网。

相较于现有技术，本发明提供的一键自配置并组网的方法及其系统，通过无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，获取组网参数并进入允许从机入网的状态；各节点进入入网申请状态，根据无线气体报警控制主机反馈的入网参数完成入网。通过一个按键即可进入允许从机入网状态，各节点能批量入网，无需手动输入各节点的组网参数并手动入网，大大降低了手动配置入网的步骤和难度，提高了组网速率。

附图说明

图1为本发明提供的一键自配置并组网的方法流程图。

图2为本发明提供的一键自配置并组网的方法中一键自组网界面的示意图。

图3为本发明提供的排队控制系统的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种一键自配置并组网的方法及其系统，只需在无线气体报警控制主机上点击组网按键即可实现一键自组网，无需手动配置组网参数，各从机可通过红外遥控大批量一键进入入网申请状态。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的一键自配置并组网的方法包括：

s100、通过无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，获取组网参数并进入允许从机入网的状态；

s200、各节点根据入网按键操作进入入网申请状态，根据无线气体报警控制主机反馈的入网参数完成入网。

在所述步骤s100中，无线气体报警控制主机通过进入一键自组网界面来进入组网状态，在组网状态下实现一键自组网配置，具体包括：

步骤110、通过无线气体报警控制主机检测组网按键被按下时，使能自组网。

本步骤中，所述一键自组网界面如图2所示，组网按键（即图2中的“重获zigbee参数并自组网”）被按下时，无线气体报警控制主机通过458总线发送配置指令给主机模块来使能自组网，延时预设时间来等待自组网功能的使能。

步骤120、通过调节第一预设io口的高低电平来获取组网参数。

只有主机模块获取组网参数后才能进行自组网。本步骤中，先通过无线气体报警控制主机的mcu将主机模块的detect引脚（即第一预设io口）拉低第一预设时间，如3秒以上，即可触发参数获取功能，使主机模块重新获取组网参数（对应主机模块的自身功能，由主机模块自动分配）。

接着由无线气体报警控制主机通过458总线发送状态指令来检测主机模块的状态，本实施例中设置三种状态：主机空闲状态，不允许从机入网；主机允网状态，主机允许从机入网；主机退网状态。无线气体报警控制主机内的mcu发送状态指令给主机模块，检测主机模块的状态不是主机退网状态时，获取组网参数。

触发参数获取功能后，主机模块开始获取组网参数；在此过程中主机模块为退网状态。当主机模块获取到组网参数后，主机模块则具有自组网的功能，故等待主机模块的状态不为主机模块退网时，表示已获取到网络参数，这样既可自动判断主机模块是否被允许自组网，如果主机模块没有获取到网络参数，则不被允许自组网，使自组网过程更加流畅准确。

步骤130、通过调节第二预设io口的高低电平进入允许从机入网状态。

本步骤中，无线气体报警控制主机的mcu将主机模块的join引脚（即第二预设io口）拉低，拉低join引脚既可触发主机模块进入从机入网请求状态。

所述步骤s200具体包括：

步骤210、检测入网按键被按下时使能各节点的自组网功能，通过调节各节点中第三预设io的高低电平控制各节点进入入网申请状态。

本步骤中，所述入网按键包括set键和ok键，在各节点的入网界面（即innet界面）上，通过红外遥控器控制按下set键（设置键）后再按下ok键（确认键），mcu发送指令使从机模块使能自组网功能，接着节点（即从机，内设有mcu和从机模块）的mcu将从机模块的join引脚拉低，在第二预设时间（3秒以内，不超过3秒）内，将join引脚拉高。从机模块进入入网申请状态后会以2秒一次的频率给主机模块发送入网申请指令。

步骤220、各节点根据主机模块反馈的入网参数完成入网，退出入网申请状态。

主机模块接收到从机模块的入网申请指令后，会自动给该从机模块分配入网参数。各节点的从机模块接收到入网参数后即可完成各节点的入网，之后即可退出入网申请状态。若任一节点的从机模块未接收到主机模块分配的入网参数则返回步骤210继续申请，直至接收到主机模块分配的入网参数。

各节点的从机模块入网完成后，从机模块通过控制状态灯的亮灭状态来表示是否成功入网，入状态灯被高电平点亮持续3s后熄灭，熄灭持续1s后再次点亮并持续3s，周期变化2次，即状态灯闪烁两下。各节点入网完成后反馈入网成功指令控制无线气体报警控制主机，无线气体报警控制主机检测所有节点都入网成功后，操作界面返回至主界面，无线气体报警控制主机会自动退出入网状态。无线气体报警控制主机和各节点采用轮询的方式进行通信，各节点收到无线气体报警控制主机索要的数据指令后，会回传该节点监测的气体浓度值、该节点与主机通信的信号强度至无线气体报警控制主机上显示。

在一波设备组网完毕后，若需要加入新的节点，或有节点没有成功入网，可点击一键自组网界面上的添加按键（即图2所示的“添加新设备入网”），无线气体报警控制主机直接进入允许从机入网的状态，相当于执行步骤s100和s200，只是将组网按键替换成添加按键。此操作不会重新更改主机的入网参数，也不会对之前入网的节点造成影响。还可点击“读取参数配置”的按键，即可通过458总线实时读出入网参数配置供研发人员使用。

上述的主机模块和从机模块均为zigbee模块，型号优选致远电子的zm32p2s24e。在具体实施时，还可采用其它通信方式，如lora（是低功耗广域网（lowpowerwideareanetwork,lpwan）通信技术中的一种）、nb-iot（narrowbandinternetofthings，基于蜂窝的窄带物联网）等进行一键自组网。

需要理解的是，“添加新设备入网”和“重获zigbee参数并自组网”的区别是对于无线气体报警控制主机而言的，无线气体报警控制主机的zigbee模块是自己给自己分配参数的，但是如果zigbee模块的组网参数发生改变，之前组好的网络则无法连通。“重获zigbee参数并自组网”比“添加新设备入网”多了一步获取zigbee模块的组网参数的操作。

基于上述的一键自配置并组网的方法，本发明实施例还提供一种用于实现一键自配置并组网的方法的系统，请参阅图3，所述系统包括无线气体报警控制主机10和若干个节点（21、22、……、2n）；所述无线气体报警控制主机10检测组网按键被按下时，获取组网参数并进入允许从机入网的状态；各节点根据入网按键操作进入入网申请状态，根据无线气体报警控制主机反馈的入网参数完成入网。

其中，所述无线气体报警控制主机包括mcu和主机模块，所述节点内设置有对应的mcu和从机模块，各模块的功能具体详见上述方法，此处不作赘述。

综上所述，本发明提供的一键自配置并组网的方法及其系统，采用zigbee无线通信代替有线通信；针对单点对单点无线通信方式，采用蜂窝式组网，根据zigbee模块自带功能可添加中继延长通信距离，添加协调器管理组网，扩大组网面积，扩大监测数量；针对手动组网方式，采用自组网方式，主机一键进入允许从机入网状态，从机可使用红外遥控器批量控制，一步进入入网申请状态，整个组网过程只需两步：即点击“重获zigbee参数并自组网”；从机进入入网申请状态（在入网界面（即innet界面）点击set后按ok确认）。与现有的手动配置组网相比，一键自组网更方便用户配置操作，减少了配置步骤，从而降低了操作难度，大大提升了组网效率，还能降低人力成本及时间成本。

上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。