基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，包括S1.初始化各節(jié)點(diǎn)以及監(jiān)控中心，各終端采集節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)并對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址分配；S2.各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，若各終端采集節(jié)點(diǎn)無報(bào)警信息和通信信息，則終端采集點(diǎn)進(jìn)入休眠模式；S3.當(dāng)某個(gè)區(qū)域有外界入侵，被入侵區(qū)域的終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，終端采集節(jié)點(diǎn)并入侵信息上傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，并由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；S4.當(dāng)無入侵信息或者通信信息激發(fā)時(shí)，則終端采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入到休眠模式，能夠有效避免各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)存在過多的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，有效均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。
【專利說明】基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸方法，尤其涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息 低功耗傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電纜作為電力傳輸或者通信信號(hào)的傳輸渠道，經(jīng)常發(fā)生被盜現(xiàn)象，傳統(tǒng)的方法采 用人工巡視，但是巡視周期長(zhǎng)，成本高，因此提出了自動(dòng)報(bào)警式的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，比如紅外線探 測(cè)器、電容探測(cè)法等，但傳統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警式的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，隨著無線網(wǎng) 絡(luò)的發(fā)展，因此人們又逐漸提出了無線的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，比如ZigBee網(wǎng)絡(luò)，其由低功耗、低成 本、低數(shù)據(jù)率等特點(diǎn)可應(yīng)用于形如電纜溝道的環(huán)境，但是電纜溝道的特殊地形狀態(tài)，使得組 建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，采用信息的多跳鏈?zhǔn)絺鬟f方式，勢(shì)必會(huì)造成離協(xié)調(diào)器 節(jié)點(diǎn)越近的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)量越高，負(fù)載越重，同時(shí)，由于入侵事件發(fā)生的隨機(jī)性和事件信息 的冗余性，使得節(jié)點(diǎn)能量消耗不均衡，從而造成無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定不好，進(jìn)而 導(dǎo)致最終不能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電纜防盜狀況。
[0003] 因此，需要提出一種新的電纜防盜報(bào)警信息低功耗的傳輸方法，能夠有效避免各 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)存在過多的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，有效均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，保證準(zhǔn)確實(shí)時(shí) 地將入侵報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功 耗傳輸方法，能夠有效避免各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)存在過多的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，有效均衡整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的能量消耗，保證準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地將入侵報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。
[0005] 本發(fā)明提供的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，包括 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的多個(gè)用于采集電纜入侵狀態(tài)的終端采集節(jié)點(diǎn)、與終端采集節(jié)點(diǎn)連接的協(xié)調(diào)器節(jié) 點(diǎn)以及監(jiān)控中心，所述終端采集節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，協(xié)調(diào)器節(jié) 點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述方法包括如下步驟：
[0006] SI.初始化各節(jié)點(diǎn)，各終端采集節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)并 對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址分配；
[0007] S2.各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，若各終端采集節(jié)點(diǎn)無報(bào)警信息和通信信息， 則終端采集點(diǎn)進(jìn)入休眠模式；
[0008] S3.當(dāng)某個(gè)區(qū)域有外界入侵，被入侵區(qū)域的終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，終端采 集節(jié)點(diǎn)將入侵信息上傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，并由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；或
[0009] 當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)被當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)以外的終端采集節(jié)點(diǎn)選擇為路由中轉(zhuǎn)傳 輸節(jié)點(diǎn)時(shí)，該終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，其他終端采集節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到協(xié)調(diào)器 節(jié)點(diǎn)；
[0010] S4.當(dāng)無入侵信息或者通信信息激發(fā)時(shí)，則終端采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入到休眠模式。
[0011] 進(jìn)一步，步驟S2中，各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，在本終端采集節(jié)點(diǎn)的通信 范圍內(nèi)廣播本節(jié)點(diǎn)的地址信息并接受前向終端采集節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息，并根據(jù)單跳最大可達(dá) 距離，建立下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集。
[0012] 進(jìn)一步，步驟S3中，當(dāng)終端采集節(jié)點(diǎn)為一跳的區(qū)域存在外界入侵，對(duì)于入侵報(bào)警 信息的傳輸包括如下步驟：
[0013] S31.當(dāng)存在外界入侵時(shí)，最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)被激活，且該終端采集 節(jié)點(diǎn)采集異常信息，并生成入侵信息數(shù)據(jù)包；
[0014] S32.最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)向前一終端采集節(jié)點(diǎn)以及后一終端采集節(jié) 點(diǎn)廣播入侵信息數(shù)據(jù)包，前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)反饋數(shù)據(jù)包，最先感應(yīng)到 入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)包判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)是否 有入侵發(fā)生；
[0015] S33.若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷在前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采 集節(jié)點(diǎn)有入侵發(fā)生，則確定該一跳的區(qū)域內(nèi)離協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)最近的終端采集節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)， 且該區(qū)域內(nèi)的其他終端采集節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息上 傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；
[0016] S34.若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集 節(jié)點(diǎn)沒有入侵發(fā)生，則最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)并上傳入侵報(bào)警信息到 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。
[0017] 進(jìn)一步，在步驟S33和步驟S34中，源節(jié)點(diǎn)上傳入侵報(bào)警信息包括如下步驟：
[0018] S301.激活節(jié)點(diǎn)檢查下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集，并定義單跳最大可達(dá)距離處節(jié)點(diǎn)為邊 界節(jié)點(diǎn)，若邊界節(jié)點(diǎn)為備選節(jié)點(diǎn)集中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟S304,否則，激活節(jié)點(diǎn)掃描 下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集的能量狀態(tài)，并計(jì)算局部能量均衡指標(biāo)值S;
[0019] S302.若指標(biāo)值δ在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則采用多跳傳輸方式，當(dāng)前激活節(jié)點(diǎn)將 RREQ分組沿著網(wǎng)絡(luò)前向鏈路傳送到邊界節(jié)點(diǎn)，此時(shí)，邊界節(jié)點(diǎn)被激活，轉(zhuǎn)向步驟S301 ;
[0020] S303.若指標(biāo)值δ不在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集中 最大剩余能量的節(jié)點(diǎn)作為下一跳的節(jié)點(diǎn)，則當(dāng)前激活節(jié)點(diǎn)采用單跳方式將RREQ分組傳送 到下一跳節(jié)點(diǎn)并激活該節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)向步驟S301 ;
[0021] S304.協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)接收到RREQ分組后就沿著反向路由發(fā)送路由回復(fù)分組RREP到 源節(jié)點(diǎn)，并沿途更新中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的備選節(jié)點(diǎn)集列表信息；
[0022] S305.源節(jié)點(diǎn)接收到RREP分組后，沿著RREQ分組的路徑傳輸入侵報(bào)警信息。
[0023] 進(jìn)一步，步驟S301中，局部能量均衡指標(biāo)值δ根據(jù)如下公式計(jì)算： η ( F-Fr^2
[0024] § =合，" η W
[0025] 其中，η為備選節(jié)點(diǎn)集的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，，為η個(gè)節(jié)點(diǎn)的剩余能量均值，E 且當(dāng) ?, S在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)或者等閾值范圍的邊界值為局部能量均衡。
[0026] 進(jìn)一步，所述終端采集節(jié)點(diǎn)為用于檢測(cè)入侵發(fā)生的電纜防盜檢測(cè)裝置，且至少包 括用于檢測(cè)入侵的傳感器模塊、用于無線傳輸?shù)腪igBee模塊I以及中央控制電路，傳感器 模塊向中央控制電路發(fā)送信號(hào)，中央控制電路通過Zigbee模塊I上傳數(shù)據(jù)。
[0027]進(jìn)一步，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)包括主控單元、ZigBee模塊II、GPRS模塊以及預(yù)留接口 模塊，所述ZigBee模塊II接收終端采集節(jié)點(diǎn)傳送的入侵報(bào)警信息并發(fā)送到主控單元，主控 單元將入侵報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心，所述預(yù)留接口模塊與主控單元連接。
[0028] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明能夠有效避免各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)存在過多的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò) 時(shí)延，有效均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗以及降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯?，保證準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地將入 侵報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0030] 圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的流程圖。
[0032] 圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施例的流程圖。
[0033] 圖4為本發(fā)明入侵報(bào)警信息傳輸?shù)牡谝徊灰鈭D。
[0034] 圖5為本發(fā)明入侵報(bào)警信息傳輸?shù)牡诙疽鈭D。
[0035] 圖6為本發(fā)明的各節(jié)點(diǎn)連接的原理框圖。
[0036] 圖7為電纜防盜系統(tǒng)安裝的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 圖1為本發(fā)明的方法流程圖，圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的流程圖，圖3為本發(fā)明 的第二實(shí)施例的流程圖，圖4為本發(fā)明入侵報(bào)警信息傳輸?shù)牡谝皇疽鈭D，圖5為本發(fā)明入侵 報(bào)警信息傳輸?shù)牡诙疽鈭D，圖6為本發(fā)明的各節(jié)點(diǎn)的連接的原理框圖，圖6中僅僅針對(duì) 一個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)和一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的連接，多個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的關(guān)系如圖 4和圖5所示，如圖所示，本發(fā)明提供的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗 傳輸方法，包括鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的多個(gè)用于采集電纜入侵狀態(tài)的終端采集節(jié)點(diǎn)、與終端采集節(jié)點(diǎn) 連接的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以及監(jiān)控中心，所述終端采集節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù) 據(jù)交互，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述方法包括如下步驟：
[0038] SI.初始化各節(jié)點(diǎn)以及監(jiān)控中心，各終端采集節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無 線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)并對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址分配，即是說：終端采集節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)加入到ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中，然后對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地質(zhì)分配，；
[0039] S2.各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，若各終端采集節(jié)點(diǎn)無報(bào)警信息和通信信息， 則終端采集點(diǎn)進(jìn)入休眠模式；
[0040] S3.當(dāng)某個(gè)區(qū)域有外界入侵，被入侵區(qū)域的終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，終端采 集節(jié)點(diǎn)并將入侵信息上傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，并由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；或
[0041]當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)被當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)以外的終端采集節(jié)點(diǎn)選擇為路由中轉(zhuǎn)傳 輸節(jié)點(diǎn)時(shí)，該終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，并其他終端采集節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到協(xié)調(diào) 器節(jié)點(diǎn)；
[0042] S4.當(dāng)無入侵信息或者通信信息激發(fā)時(shí)，則終端采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入到休眠模式； 本發(fā)明能夠有效避免各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)存在過多的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，有效均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能 量消耗，保證準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地將入侵報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。
[0043] 如圖7所示，以變電站一條T字型的電纜溝道為例，共有1#，2#，3#三條電纜溝道， 電纜溝道的每個(gè)井蓋入口處下方安裝一個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)，并且在每條溝道的一端安裝一個(gè) 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，也就是說，一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)多個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)的，鑒于電纜溝道實(shí)際特 殊的地理環(huán)境，終端采集節(jié)點(diǎn)組成鏈?zhǔn)降膫鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理和向上傳報(bào)警 信息，也就是說：終端采集節(jié)點(diǎn)為最下層，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)為第二層，監(jiān)控中心為最高層，并且終 端采集節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。
[0044] 本實(shí)施例中，如圖4和圖5所示，nl為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，n2_n8共7個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)為 例，且將nl-n8均簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，步驟S2中，各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，即是說nl-n8 節(jié)點(diǎn)均處于激活狀態(tài)，在本終端采集節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi)廣播本節(jié)點(diǎn)的地址信息并接受前向 終端采集節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息，并根據(jù)單跳最大可達(dá)距離dmax，建立下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集，其 中，備選節(jié)點(diǎn)集均為前向節(jié)點(diǎn)，其中以一個(gè)d的距離為一跳，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的即為一跳，力口 入單跳的最大距離dmax為4d，那么n7的在單跳最大距離4d的情況下，備選的節(jié)點(diǎn)集為 n3-n6共四個(gè)節(jié)點(diǎn)，若nl-n7沒有采集到入侵信息，也沒有接收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的通信信 息，那么nl-n7均進(jìn)入到休眠模式，其中nl到n7僅僅是指其中央控制電路進(jìn)入到休眠模 式。
[0045] 本實(shí)施例中，如圖2所示和圖4所示，步驟S3中，當(dāng)終端采集節(jié)點(diǎn)為一跳的區(qū)域存 在外界入侵，被入侵的區(qū)域亦可稱為事件區(qū)域，以n6、n7和n8三個(gè)節(jié)點(diǎn)為事件區(qū)域?qū)τ谌?侵報(bào)警信息的傳輸包括如下步驟：
[0046] 如圖4(a)所示，S31.當(dāng)存在外界入侵時(shí)，最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)被激 活，且該終端采集節(jié)點(diǎn)采集異常信息，并生成入侵信息數(shù)據(jù)包；
[0047] S32.最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)向前一終端采集節(jié)點(diǎn)以及后一終端采集節(jié) 點(diǎn)廣播入侵信息數(shù)據(jù)包，前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)反饋數(shù)據(jù)包，并最先感應(yīng) 到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)包判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)是 否有入侵發(fā)生；
[0048] S33.若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷在前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采 集節(jié)點(diǎn)有入侵發(fā)生，則確定該一跳的區(qū)域內(nèi)離協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)最近的終端采集節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)， 且該區(qū)域內(nèi)的其他終端采集節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息上 傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；
[0049] S34.若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集 節(jié)點(diǎn)沒有入侵發(fā)生，則最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)并上傳入侵報(bào)警信息到 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。
[0050] 如圖4(a)所示，nl為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，n2-n8共7個(gè)終端采集節(jié)點(diǎn)為例，且將nl-n8均 簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，比如節(jié)點(diǎn)n7最先檢測(cè)到入侵發(fā)生，那么節(jié)點(diǎn)n7將入侵報(bào)警信息生成數(shù)據(jù)包， 且該數(shù)據(jù)包為入侵通知數(shù)據(jù)包，并且n7向前一節(jié)點(diǎn)n6和后一節(jié)點(diǎn)n8發(fā)送入侵通知數(shù)據(jù) 包，節(jié)點(diǎn)n7通過前一節(jié)點(diǎn)n6和后一節(jié)點(diǎn)n8對(duì)入侵通知數(shù)據(jù)包的應(yīng)答（即反饋數(shù)據(jù)包或者 反饋信息）判斷在本區(qū)域內(nèi)（或者鄰域內(nèi)）的采集終端節(jié)點(diǎn)和n8)是否有入侵發(fā)生， 如果節(jié)點(diǎn)n6和節(jié)點(diǎn)n8均由檢測(cè)到入侵發(fā)生，那么節(jié)點(diǎn)n7具有編碼機(jī)會(huì)，即是說：節(jié)點(diǎn)n6 和節(jié)點(diǎn)n8能夠作為源節(jié)點(diǎn)，那么此時(shí)，選擇里協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)最近的節(jié)點(diǎn)n6作為源節(jié)點(diǎn)（或者 稱為事件簇頭節(jié)點(diǎn)），同時(shí)，節(jié)點(diǎn)n7和節(jié)點(diǎn)n8將入侵報(bào)警信息發(fā)送到節(jié)點(diǎn)n6,然后由節(jié)點(diǎn)n6上傳入侵報(bào)警信息，其中，節(jié)點(diǎn)n6采用基于機(jī)會(huì)的網(wǎng)絡(luò)編碼感知（cope)機(jī)制融合入侵報(bào) 警信息數(shù)據(jù)包，并進(jìn)行上傳；
[0051] 其中，節(jié)點(diǎn)n6、節(jié)點(diǎn)n7和節(jié)點(diǎn)n8數(shù)據(jù)分組進(jìn)行異或編碼可以認(rèn)為是數(shù)據(jù)分組剔除 的冗余信息，進(jìn)行重新組合后形成新的數(shù)據(jù)分組。
[0052] 從上述可知：這三個(gè)節(jié)點(diǎn)（指n6、n7和n8)發(fā)送入侵報(bào)警信息就只需要1/3的發(fā) 送代價(jià)，定義源節(jié)點(diǎn)需要轉(zhuǎn)發(fā)η個(gè)數(shù)據(jù)分組在節(jié)點(diǎn)ni的編碼代價(jià)函數(shù)為：
[0053]

【權(quán)利要求】
1. 基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特征在于：包括鏈?zhǔn)浇Y(jié) 構(gòu)的多個(gè)用于采集電纜入侵狀態(tài)的終端采集節(jié)點(diǎn)、與終端采集節(jié)點(diǎn)連接的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以及 監(jiān)控中心，所述終端采集節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān) 控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述方法包括如下步驟：
51. 初始化各節(jié)點(diǎn)以及監(jiān)控中心，各終端采集節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心通過無線網(wǎng) 絡(luò)組網(wǎng)并對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址分配；
52. 各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，若各終端采集節(jié)點(diǎn)無報(bào)警信息或通信信息，則終 端采集點(diǎn)進(jìn)入休眠模式；
53. 當(dāng)某個(gè)區(qū)域有外界入侵，被入侵區(qū)域的終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，終端采集節(jié) 點(diǎn)將入侵信息上傳到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，并由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；或 當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)被當(dāng)前終端采集節(jié)點(diǎn)以外的終端采集節(jié)點(diǎn)選擇為路由中轉(zhuǎn)傳輸節(jié) 點(diǎn)時(shí)，該終端采集節(jié)點(diǎn)恢復(fù)為激活狀態(tài)，且其他終端采集節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到協(xié)調(diào)器節(jié) 占 .
54. 當(dāng)無入侵信息或者通信信息激發(fā)時(shí)，則終端采集節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入到休眠模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：步驟S2中，各終端采集節(jié)點(diǎn)處于激活狀態(tài)后，在本終端采集節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi)廣 播本節(jié)點(diǎn)的地址信息并接受前向終端采集節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息，并根據(jù)單跳最大可達(dá)距離，建 立下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：步驟S3中，當(dāng)終端采集節(jié)點(diǎn)為一跳的區(qū)域存在外界入侵，對(duì)于入侵報(bào)警信息的傳 輸包括如下步驟：
531. 當(dāng)存在外界入侵時(shí)，最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)被激活，且該終端采集節(jié)點(diǎn) 采集異常信息，并生成入侵信息數(shù)據(jù)包；
532. 最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)向前一終端采集節(jié)點(diǎn)以及后一終端采集節(jié)點(diǎn)廣 播入侵信息數(shù)據(jù)包，前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)反饋數(shù)據(jù)包，最先感應(yīng)到入侵 的終端采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)包判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn)是否有入 侵發(fā)生；
533. 若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷在前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié) 點(diǎn)有入侵發(fā)生，則確定該一跳的區(qū)域內(nèi)離協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)最近的終端采集節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)，且該 區(qū)域內(nèi)的其他終端采集節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)將入侵報(bào)警信息上傳到 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；
534. 若最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)判斷前一終端采集節(jié)點(diǎn)和后一終端采集節(jié)點(diǎn) 沒有入侵發(fā)生，則最先感應(yīng)到入侵的終端采集節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)并上傳入侵報(bào)警信息到協(xié)調(diào) 器節(jié)點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：在步驟S33和步驟S34中，源節(jié)點(diǎn)上傳入侵報(bào)警信息包括如下步驟： S301.激活節(jié)點(diǎn)檢查下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集，并定義單跳最大可達(dá)距離處節(jié)點(diǎn)為邊界節(jié) 點(diǎn)，若邊界節(jié)點(diǎn)為備選節(jié)點(diǎn)集中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)入步驟S304,否則，當(dāng)前激活節(jié)點(diǎn)掃描 下一跳的備選節(jié)點(diǎn)集的能量狀態(tài)，并計(jì)算局部能量均衡指標(biāo)值S ; 5302. 若指標(biāo)值S在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則采用多跳傳輸方式，當(dāng)前激活節(jié)點(diǎn)將RREQ 分組沿著網(wǎng)絡(luò)前向鏈路傳送到邊界節(jié)點(diǎn)，此時(shí)，邊界節(jié)點(diǎn)被激活，轉(zhuǎn)向步驟S301 ; 5303. 若指標(biāo)值S不在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則當(dāng)前激活節(jié)點(diǎn)最大剩余能量的的節(jié)點(diǎn)作 為下一跳的節(jié)點(diǎn)，則被激活的節(jié)點(diǎn)采用單跳方式將RREQ分組傳送到下一跳節(jié)點(diǎn)并激活該 節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)向步驟S301 ; 5304. 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)接收到RREQ分組后就沿著反向路由發(fā)送路由回復(fù)分組RREP到源節(jié) 點(diǎn)，并沿途更新中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的備選節(jié)點(diǎn)集列表信息； 5305. 源節(jié)點(diǎn)接收到RREP分組后，沿著RREQ分組的路徑傳輸入侵報(bào)警信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：步驟S301中，局部能量均衡指標(biāo)值S根據(jù)如下公式計(jì)算：
當(dāng)S在設(shè)定的閾值范圍內(nèi)或者等閾值范圍的邊界值為局部能量均衡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：所述終端采集節(jié)點(diǎn)為用于檢測(cè)入侵發(fā)生的電纜防盜檢測(cè)裝置，且至少包括用于檢 測(cè)入侵的傳感器模塊、用于無線傳輸?shù)腪igBee模塊I以及中央控制電路，傳感器模塊向中 央控制電路發(fā)送信號(hào)，中央控制電路通過Zigbee模塊I上傳數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無線網(wǎng)絡(luò)的電力電纜防盜報(bào)警信息低功耗傳輸方法，其特 征在于：所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)包括主控單元、ZigBee模塊II、GPRS模塊以及預(yù)留接口模塊，所述 ZigBee模塊II接收終端采集節(jié)點(diǎn)傳送的入侵報(bào)警信息并發(fā)送到主控單元，主控單元將入侵 報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心，所述預(yù)留接口模塊與主控單元連接。
【文檔編號(hào)】H04W52/02GK104363641SQ201410671121
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李志勇, 李洪兵, 余華興, 范敏, 王芬, 林森, 王曉峰 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司江北供電分公司, 重慶大學(xué), 國(guó)家電網(wǎng)公司