[發明專利]基于分簇網絡感知技術的火情趨勢分析方法及系統

有效

• 申請號: 201110458570.1
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103188757A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 王佐明;王雄康
• 申請（專利權）人: 王佐明;王雄康;上海華申泰格軟件有限公司
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W84/18;G08B17/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種基于分簇網絡感知技術的火情趨勢分析系統，其特征在于，包括：

多個傳感器，所述多個傳感器包括用于撒播在火場的具有短距離通信功能的多個普通節點傳感器和具有短距離通信功能、中距離通信功能以及GPS定位功能的多個錨節點傳感器；

中繼器，所述中繼器具有中距離通信功能，用于在火場接收錨節點傳感器所發出的簇路由信息，并通過衛星通信鏈路發送所接收的簇路由信息；

飛行器，所述飛行器用于在火災發生時向地面撒播所述多個傳感器；

數據處理平臺，所述數據處理平臺位于指揮監控中心，用于通過衛星通信鏈路接收所述簇路由信息，并對所述簇路由信息進行分析處理；

所述多個傳感器中的錨節點傳感器作為簇頭建立若干無線分簇網絡，并通過中繼器和衛星通信鏈路將各錨節點傳感器所發出的簇路由信息實時發送到數據處理平臺，所述數據處理平臺對所接收到的簇路由信息采用DV-hop定位算法計算得出各傳感器的分布數據并實時繪制出火場監測地圖，然后計算出整個火場的發展速度和方向以及隔離帶的最佳開設位置。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述普通節點傳感器包括無線收發器。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述錨節點傳感器包括用于與所述普通節點傳感器的無線收發器通信的無線收發器、用于衛星定位的GPS模塊和用于與所述中繼器通信的超高頻通訊模塊。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述中繼器設置在飛行器上。

5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述飛行器為直升機、飛機、無人機或飛艇。

6.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述中繼器具有衛星通信能力。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無線分簇網絡包括一個或多個錨節點傳感器和多個普通節點傳感器。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述簇路由信息包括簇路由表、最優路徑以及錨節點傳感器的GPS定位數據。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數據處理平臺采用DV-hop定位算法對所接收到的所述信息進行分析。

10.一種采用如權利要求1～9任一項所述系統的基于分簇網絡感知技術的火情趨勢分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：利用飛行器沿火線空中撒播多個傳感器；

步驟2：傳感器達到地面后，以傳感器中的所有或部分錨節點傳感器作為簇頭節點，其余的傳感器作為簇節點自組建立若干無線分簇網絡；

步驟3：所有簇頭發起并開始建立最優路徑；

步驟4：各無線分簇網絡中的各個簇頭節點實時向中繼器發送其簇路由信息，所述中繼器經由衛星通信鏈路將所接收到的簇路由信息進行發送；

步驟5：數據處理平臺通過衛星通信鏈路實時接收所述簇路由信息；

步驟6：數據處理平臺對所接收到簇路由信息進行分析，實時繪制出火場監測地圖；

步驟7：判斷所接收的路由信息是否足夠計算火場的發展速度和趨勢，若足夠計算，則執行步驟8；若不夠計算，則返回執行步驟5；

步驟8：計算并在火場監測地圖上標注整個火場的發展速度和趨勢；

步驟9：根據預設的計算模型計算并在火場監測地圖上標注隔離帶的最佳開設位置。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述簇路由信息包括簇路由表、最優路徑以及錨節點傳感器的GPS定位數據。

12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟3中所有簇頭發起并開始建立最優路徑的步驟包括：

步驟3.1簇頭節點發起洪泛廣播，內容包括本簇頭節點ID、本簇頭節點坐標和本簇頭節點跳數；

步驟3.2等待鄰近簇節點建立梯度路由，并轉發廣播信息；

步驟3.3接收鄰近簇節點轉發的其它簇頭廣播信息，內容包括其它簇頭節點ID、其它簇頭節點坐標和其它簇頭節點跳數；

步驟3.4通過中距離通訊裝置向中繼器發送已經接收到的簇路由信息；

步驟3.5返回步驟3.1。