CN103021144B - 一种传输预警信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种传输预警信息的方法和设备，用以解决现有技术中存在的进行预警的方案预警系统数据上报的方式为周期性上报，从而增加了预警时延的问题。本发明实施例提供的一种传输预警信息的方法包括：监测节点确定预警相关的监测变量；所述监测节点在所述监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。由于监测节点在所述监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而降低了预警时延。

Description

一种传输预警信息的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种传输预警信息的方法和设备。
背景技术
针对我国常见的自然灾害（包括地震、火山、海啸、森林火灾和山洪泥石流），现有的典型预警系统由一个中央节点、多个中间节点和多个监测节点组成，并且监测节点、中间节点和中央节点之间采用星形网络拓扑结构，预警相关的数据信息都是采用单跳式逐级上报处理方式。此外，预警系统还连接了对应的预警通知系统。
以地震为例，我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一。地震给我国的人民生命财产安全以及社会经济健康发展带来了严重的威胁。20世纪全球因地震死亡120万人，我国占59万人，约占全球地震死亡人数的2/5，居各国之首。地震灾害发生时，提前向公众发出预警对于减少人员伤亡是非常关键的。有关学者研究过地震提前预警时间和人员伤亡关系的理论预测：如果提前3秒预警，人员伤亡比减少14%；提前5秒，伤亡比减少22%；提前15秒，伤亡比将减少53%。
具体到地震预警系统，地震预警技术通过计算有线/无线电信号和地震波传播速度的差值，对可能被地震波及的区域做出提前通知。
我国的地震预警系统是由国家数字地震台网、区域数字地震台网（火山数字地震台网和流动数字地震台网）和数字地震台站三个部分组成，采用两级星形拓扑结构，不同种类的数字地震台站与所属的区域地震台网中心之间组成第一级星形网络，不同的区域地震台网中心与国家地震台网中心之间组成第二级星形组网结构。
典型预警系统的数据处理流程如图1所示，采用单跳式逐级上报、集中处理的方式，各个监测节点分别独立上报监测数据到所属的中间节点；各个中间节点分别独立上报监测数据到中央节点，由中央节点进行统一的预警信息处理。
目前的预警系统为单跳式（采用两级星形组网的网络拓扑结构），总的预警时延主要取决于等待时间，即分钟量级（部分为秒量级）。
现有的预警系统中预警信息采用周期式上报方式，如图2所示，每个监测节点都在固定时刻进行预警信息处理上报，上报周期为T。其中，t(1)_x=t(n)_x，x表示上报时刻，取值为0、1，2……，n表示监测节点序号。
现有预警系统数据上报的方式为周期性上报，即同一个中间节点包含的所有监测节点在固定时刻上报监测数据，导致数据上报时刻存在固定周期间隔，引入了较大的预警时延。
综上所述，目前进行预警的方案预警系统数据上报的方式为周期性上报，从而增加了预警时延。
发明内容
本发明提供一种传输预警信息的方法和设备，用以解决现有技术中存在的进行预警的方案预警系统数据上报的方式为周期性上报，从而增加了预警时延的问题。
本发明实施例提供的一种传输预警信息的方法，包括：
监测节点确定预警相关的监测变量；
所述监测节点在所述监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
本发明实施例提供的另一种传输预警信息的方法，包括：
中间节点根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中所述第一预警结果是监测节点在确定的预警相关的监测变量超过第一预警门限值后上报的；
所述中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
本发明实施例提供的一种传输预警信息的监测节点设备，包括：
第一确定模块，用于确定预警相关的监测变量；
第一上报模块，用于在所述监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
本发明实施例提供的一种传输预警信息的中间节点设备，包括：
第二确定模块，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中所述第一预警结果是监测节点在确定的预警相关的监测变量超过第一预警门限值后上报的；
第二上报模块，用于将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
由于监测节点在所述监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而降低了预警时延。进一步的降低了由于上报的不及时，如果中间节点或者中央节点采用较早的监测数据进行预警结果计算，可能出现错误判断的概率。
附图说明
图1为背景技术中预警系统的数据处理流程示意图；
图2为背景技术中监测数据周期性上报示意图；
图3为本发明实施例第一种传输预警信息的系统示意图；
图4为本发明实施例第二种传输预警信息的系统示意图；
图5为本发明实施例第三种传输预警信息的系统示意图；
图6为本发明实施例传输预警信息的系统架构示意图；
图7为本发明实施例监测节点传输预警信息的方法流程示意图；
图8为本发明实施例中间节点传输预警信息的方法流程示意图；
图9为本发明实施例第一种传输预警信息的示意图；
图10为本发明实施例第二种传输预警信息的示意图；
图11为本发明实施例第三种传输预警信息的示意图；
图12A~图12C为本发明实施例监测节点采用事件触发方式示意图；
图13为本发明实施例监测节点设备的结构示意图；
图14为本发明实施例中间节点设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例监测节点确定预警相关的监测变量；在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。由于监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而降低了预警时延。进一步降低了由于上报的不及时，如果中间节点或者中央节点采用较早的监测数据进行预警结果计算，可能出现错误判断的概率。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本发明实施例提供了多种传输预警信息的系统。
如图3所示，本发明实施例第一种传输预警信息的系统，包括监测节点10和预警通知系统20。
监测节点10，用于在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统20。
预警通知系统20，用于发布接收到的第一预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。
如图4所示，本发明实施例第二种传输预警信息的系统，包括监测节点10、预警通知系统20和中间节点30。
监测节点10，用于在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给中间节点30。
中间节点30，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，将第二预警结果上报给预警通知系统20。
预警通知系统20，用于发布接收到的第二预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。
如图5所示，本发明实施例第三种传输预警信息的系统，包括监测节点10、预警通知系统20、中间节点30和中央节点40。
监测节点10，用于在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给中间节点30。
中间节点30，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，将第二预警结果通过中央节点40上报给预警通知系统20。
中央节点40，用于将收到的预警结果上报给预警通知系统20。
预警通知系统20，用于发布接收到的第二预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。
在本实施例中，一个系统可以有多个监测节点和多个中间节点，所以上述几种系统还可以进行多种组合，比如一个系统A包括的监测节点中，有的监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统，有的监测节点将确定的第一预警结果上报给中间节点；该系统A或不同系统包括的中间节点中，有的中间节点将第二预警结果上报给预警通知系统；有的中间节点将第二预警结果通过中央节点上报给预警通知系统。
如图6所示，本发明实施例传输预警信息的系统架构示意图中，
本实施例引入监测节点之间的信息传输接口，使监测节点间可以进行监测数据、计算结果及其它有用信息之间的交互。由于监测节点是最早获知监测数据的末梢节点，通过其进行信息处理可以实现最小的预警时延。
本实施例中，不只在中间节点M0、N0、P0和Q0之间引入了相互连接，而且在监测节点M1、M2，N1、N2，P1、P2和Q1、Q2之间也引入了相互连接，本实施例包含但不限于以下两种监测节点的连接方式：
1、每个监测节点两两都有连接的网状连接结构（即任意两个监测节点之间有连接）；
2、相邻监测节点之间有连接的环状连接结构。
监测节点之间的连接可以是有线连接或无线连接。
预警系统与预警通知系统的接口，本发明包含但不限于以下三种方式：
1、监测节点处理预警信息得到预警结果之后，依次上报给中间节点和中央节点，由中央节点报告给预警通知系统，参见图6中中央节点到预警通知系统的实线箭头；
2、监测节点处理预警信息得到预警结果之后，上报给有资质的中间节点，由该中间节点报告给预警通知系统，参见图6中中间节点到预警通知系统的虚线箭头；
3、有资质的监测节点在处理预警信息得到预警结果之后，直接报告给预警通知系统，参见图6中监测节点到预警通知系统的虚线箭头。
其中，可以在预警系统部署时预先确定某些中间节点和监测节点是否为有资质的中间节点和监测节点；或者后期由中央节点认证后授予某些中间节点和监测节点为有资质的中间节点和监测节点。
针对方式二，有两种不同的处理方式。
方式二之处理方式一、本实施例中，最初发现异常的监测节点Mx收集其他可参考监测节点的监测数据，进行预警信息处理和预警结果计算，并将处理结果上报给上级节点。上级节点一般是中间节点，对于可以直接上报中央节点的监测节点，上级节点指中央节点。
方式二之处理方式二、本实施例中，最初发现异常的监测节点Mx触发相邻的监测节点共同向上级节点（中间节点或中央节点）进行上报。
如图7所示，本发明实施例监测节点传输预警信息的方法包括下列步骤：
步骤701、监测节点确定预警相关的监测变量；
步骤702、监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
监测节点传输预警信息的方法有多种，下面列举几种。
传输方式一、监测节点根据自身获取的监测数据，确定监测变量；
监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息作为第一预警结果上报给中间节点。
不同的监测对象，对应的监测变量也不相同。以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，监测变量是P波的频率和/或振幅。
其中，若监测变量有多种，每个监测变量对应各自的门限值。比如P波的频率对应频率预警门限值，P波的振幅对应振幅预警门限值。
在实施中，若监测变量有多种，可以有一个监测变量超过对应的预警门限值后触发上报；也可以在超过对应的预警门限值的监测变量的数量达到设定阈值后触发上报；也可以在全部监测变量超过对应的预警门限值后触发上报。
其中，监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，还可以进一步通知其他监测节点向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息。
传输方式一的具体过程可以参见图9。
传输方式二、监测节点根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定监测变量；
监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，将进行预警处理得到的预警结果作为第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
其中，进行预警处理可以是通过提取监测变量中的监测变量，与预先存储的监测变量取值范围进行对比，从而得到包含灾害的方位、强度和可靠性等级等信息的第一预警结果。
以地震预警系统为例，监测数据包括地震发生后所产生的地震波P波，所使用的监测变量包括P波的频率和振幅。当采用卓越周期法和平均周期法检测方法等得到P波频率之后，计算P波的卓越周期和振幅Pd组合，或平均周期与振幅Pd的组合，并且与预先存储的组合取值范围进行对比，得到地震灾害的方位和强度。
其中，若监测变量有多种，每个监测变量对应各自的门限值。比如P波的频率对应频率预警门限值，P波的振幅对应振幅预警门限值。
在实施中，若监测变量有多种，可以有一个监测变量超过对应的预警门限值后触发上报；也可以在超过对应的预警门限值的监测变量的数量达到设定阈值后触发上报；也可以在全部监测变量超过对应的预警门限值后触发上报。
其中，监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，还可以进一步在根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第二预警门限值后，通知其他监测节点上报获取的监测数据。
传输方式二的具体过程可以参见图10。
传输方式三、监测节点根据自身获取的监测数据，确定监测变量；
监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息作为第一预警结果上报给中间节点。
不同的监测对象，对应的监测变量也不相同。以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，监测变量是P波的频率和/或振幅。
其中，若监测变量有多种，每个监测变量对应各自的门限值。比如P波的频率对应频率预警门限值，P波的振幅对应振幅预警门限值。
在实施中，若监测变量有多种，可以有一个监测变量超过对应的预警门限值后触发上报；也可以在超过对应的预警门限值的监测变量的数量达到设定阈值后触发上报；也可以在全部监测变量超过对应的预警门限值后触发上报。
其中，监测节点在监测变量超过第一预警门限值后，还可以进一步通知其他监测节点根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
传输方式三的具体过程可以参见图11。
较佳地，监测节点在接收到来自其他监测节点的第一通知后，向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息。
较佳地，监测节点在接收到来自其他监测节点的第二通知后，根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
如图8所示，本发明实施例中间节点传输预警信息的方法包括下列步骤：
步骤801、中间节点根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中第一预警结果是监测节点在确定的预警相关的监测变量超过第一预警门限值后上报的；
步骤802、中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
较佳地，若第一预警结果是监测节点获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
步骤801中，中间节点对收到的第一预警结果进行预警处理，得到第二预警结果。
其中，进行预警处理可以是通过提取监测数据和/或预警信息中的监测变量，与预先存储的变量取值范围进行对比，从而得到包含灾害的方位、强度和可靠性等级等信息的第二预警结果。
以地震预警系统为例，监测数据包括地震发生后所产生的地震波P波，所使用的监测变量包括P波的频率和振幅。当采用卓越周期法和平均周期法检测方法等得到P波频率之后，计算P波的卓越周期和振幅Pd组合，或平均周期与振幅Pd的组合，并且与预先存储的组合取值范围进行对比，得到地震灾害的方位和强度。
较佳地，中间节点对收到的第一预警结果进行预警处理，得到第二预警结果之后，有多种处理方式。
方式一、步骤802中，中间节点在根据监测数据和/或预警信息进行处理得到的监测变量超过第三预警门限值后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
方式二、步骤802中，中间节点在确定未发生虚警（即未发生虚假报警）后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
其中，中间节点在下列条件中的部分或全部满足后，确定未发生虚警：
上报第一预警结果的数量大于节点个数门限值；
包含可靠性等级为中级的第一预警结果的数量大于第一门限值；
包含可靠性等级为高级的第一预警结果的数量大于第二门限值。
需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述几种确定是否发生虚警的方式，其他能够确定是否发生虚警的方式都适用本发明实施例。
较佳地，第一预警结果是监测节点将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
步骤801中，中间节点直接将第一预警结果作为第二预警结果。
相应的，步骤802中，中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
如图9所示，本发明实施例第一种传输预警信息的示意图中，监测节点将监测数据上报给中间节点，由中间节点完成统计、筛选、处理和计算等功能，中间节点将处理结果上报中央节点或直接发布预警信息，中央节点收到来自中间节点的预警信息后发布预警结果。
步骤901、监测节点Mx进行预警信息处理，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限；如果超过，Mx向相邻监测节点发送监测数据上报触发信令S1，并执行步骤902；否则，监测节点Mx不发送信令S1，并结束本流程。
监测节点Mx利用本监测节点获取的监测数据，判断预警相关的监测变量是否超过预警门限。
以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，所使用的监测变量主要是P波的频率和振幅。检测P波频率的方法主要有卓越周期法和平均周期法τc。
如果有多个监测变量，可以是判断单个变量超过门限就触发，也可以是多个变量同时超过各自门限才触发。
其中，S1是触发其它监测节点进行监测数据上报的信令，包括但不限于以下信息中的一种或多种：
1）发送S1的源节点标识index_S（N bit），表示源节点的编号索引；
2）数据上报的目标节点标识index_T（N bit），表示目标节点的编号索引；
3）触发优先等级（高/中/低，2bit），表示触发的优先或者紧急程度；
4）参考的预警门限，表示判决预警事件的门限值；
5）源节点数据信息，表示源节点采集得到的原始监测数据。
其中，index_S不等于index_T，index_T表示中间节点的索引。
S1信令可采用广播方式发送，在采用广播机制发送时，可携带广播目标节点标识或不携带目标节点标识。
步骤902、监测节点Mx和收到S1信令的监测节点（例如：My和Nx）向中间节点M0上报预警信息S2；
其中，S2是监测节点对收集到的监测数据处理后的预警信息和/或原始监测数据，可以包括以下信息中的一种或者多种：
源节点标识index_S（N bit）、数据上报的目标节点标识index_T（N bit）、触发优先等级（高/中/低，2bit）、参考的预警门限和源节点监测数据信息。
步骤903、中间节点M0进行预警信息处理，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限：如果超过，执行步骤904；否则，不发送，并结束本流程。
其中，中间节点M0利用所有监测节点上报的监测数据，判断预警相关的监测变量是否超过预警门限。
以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，所使用的监测变量主要是P波的频率和振幅。检测P波频率的方法主要有卓越周期法和平均周期法τc。
步骤904、中间节点M0判断自己是否具备直接发布灾害预警的资质：如果是，向预警通知系统发布预警结果S3，并结束本流程；否则，向中央节点上报处理后的预警结果S3，并执行步骤905。
其中，预警结果S3是指进行预警处理后的结果，包括以下信息中的一种或者多种：源节点标识index_S（N bit）、数据上报的目标节点标识index_T（Nbit）、相关灾害的方位、强度等信息。
步骤905、中央节点收到任意一个中间节点的预警通知S3，向预警通知系统发布预警结果S4。
其中，预警结果S4是指进行预警处理后的结果，包括以下信息中的一种或者多种：源节点标识index_S（N bit）、数据上报的目标节点标识index_T（Nbit）、相关灾害的方位、强度等信息。
图9预警系统的总时延由公式1确定。
T预警系统＝(t数据源->监测节点，传输+t监测节点，等待+t监测节点，处理)
+(t监测->中间节点，传输+2×t中间->中间节点，传输+t中间节点，等待+t中间节点，处理)..........
+(t中间->中央节点，传输+t中央节点，等待+t中央节点，处理)
公式1。
本方案中，各个节点设备的数据上报采用事件触发式上报，因此总的等待时间t监测节点，等待+t中间节点，等待+t中央节点，等待在毫秒（ms）量级；中央节点和监测节点不实现预警处理功能，处理时延t中央节点，处理＝t监测节点，处理＝0，中间节点实现预警处理功能，t中间节点，处理在几十毫秒（ms）量级；传输时延tXX节点->YY节点，传输在毫秒（ms）到几十毫秒量级。
图9中中间节点M0不具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式2。
图9中中间节点M0具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式3。
由公式（2）和公式（3）可得：图9的总时延在几百毫秒量级（小于1s），远小于背景技术方案的总时延
本发明另一种方案中，监测节点收集监测数据，完成统计、筛选、处理和计算等预警信息功能，把处理后的预警信息上报给中间节点，中间节点将处理后的预警信息上报给中央节点或直接发布预警信息，中央节点收到来自中间节点的预警信息后发布预警结果。进一步分为两种方式：
方式一，最初接收到预警异常的监测节点进行预警信息处理；
方式二，最初接收到预警异常的监测节点和收到触发信令的监测节点进行预警信息处理。
如图10所示，本发明实施例第二种传输预警信息的示意图中，最初发现异常的监测节点Mx触发其他参考监测节点反馈监测信息，监测节点Mx进行预警信息统计、处理和/或计算，并将处理结果上报给中间节点；中间节点将处理结果上报中央节点或直接发布预警信息；中央节点收到来自中间节点的预警信息后发布预警结果。
步骤1001、监测节点Mx进行预警信息处理，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限；如果超过，监测节点Mx向相邻的监测节点发送监测数据触发信令S1，并执行步骤1002；否则，监测节点Mx不发送信令S1，并结束本流程。
监测节点Mx利用本监测节点获取的监测数据，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限。
以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，所使用的监测变量主要是P波的频率和振幅。检测P波频率的方法主要有卓越周期法和平均周期法τc。
如果有多个监测变量，可以是判断单个变量超过门限就触发，也可以是多个变量同时超过各自门限才触发。
其中，S1是触发其它监测节点进行监测数据上报的信令，包括但不限于以下信息中的一种或多种：
1）发送S1的源节点标识index_S（N bit），表示源节点的编号索引；
2）数据上报的目标节点标识index_T（N bit），表示目标节点的编号索引；
3）触发优先等级（高/中/低，2bit），表示触发的优先或者紧急程度；
4）参考的预警门限，表示判决预警事件的门限值；
5）源节点数据信息，表示源节点采集得到的原始监测数据。
其中，index_S不等于index_T，index_T表示中间节点的索引。
S1信令可采用广播方式发送，在采用广播机制发送时，可携带广播目标节点标识或不携带目标节点标识。
步骤1002、接收到触发信令S1的监测节点（例如：My和Nx）向监测节点Mx上报监测数据S2；
其中，S2是监测节点My和Nx收集到的监测数据。
步骤1003、监测节点Mx根据自身收集的监测数据和来自其它监测节点的监测数据S2重新进行预警信息处理，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限，如果超过，执行步骤1004；否则，结束本流程。
步骤1004、监测节点Mx判断是否具备直接发布灾害预警的资质，如果是，Mx向预警通知系统发布预警通知S3，并结束本流程；否则，监测节点Mx向中间节点M0上报处理后的预警结果S3，并执行步骤1005。
其中，S3是进行预警处理之后的预警结果，包括但不限于相关灾害的方位和强度等信息。
步骤1005、中间节点M0收到监测节点Mx的预警通知S3时，判断自己是否有直接发布灾害预警的资质；如果是，中间节点M0向预警通知系统发布预警通知S4，并结束本流程；否则，中间节点M0向中央节点上报预警结果S4，并执行步骤1006。
其中，S4是进行预警处理之后的预警结果，包括但不限于相关灾害的方位和强度等信息。
步骤1006、中央节点收到任意一个或者多个中间节点的预警结果S4，向预警通知系统发布预警结果S5；
其中，S5是进行预警处理之后的预警结果，包括但不限于相关灾害的方位和强度等信息。
图10预警系统的总时延由公式4确定。
T预警系统＝(t数据源->监测节点，传输+2×t监测->监测节点，传输+t监测节点，等待+t监测节点，处理)
+(t监测->中间节点，传输+t中间节点，等待+t中间节点，处理)……
+(t中间->中央节点，传输+t中央节点，等待+t中央节点，处理)
....公式4。
本方案中，各个节点设备的数据上报采用事件触发式上报，因此总的等待时间t监测节点，等待+t中间节点，等待+t中央节点，等待在毫秒（ms）量级；中央节点和中间节点不实现预警处理功能，处理时延t中央节点，处理＝t中间节点，处理＝0，监测节点实现预警处理功能，t监测节点，处理在几十毫秒（ms）量级；传输时延tXX节点->YY节点，传输在毫秒（ms）到几十毫秒量级。
图10中监测节点Mx和中间节点M0不具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式5。
图10中监测节点Mx不具备直接发布灾害预警的资质，中间节点M0具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式6。
图10中监测节点Mx具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延，为：
..........公式7。
由公式5到公式7可得：图10的总时延在几百毫秒量级（小于1s），远小于背景技术方案的总时延
如图11所示，本发明实施例第三种传输预警信息的示意图中，最初发现异常的监测节点Mx触发相邻监测节点进行预警信息处理之后，共同向上级节点（中间节点或中央节点）上报。
步骤1101、监测节点Mx进行预警信息处理，判断预警相关的监测变量是否超过预警门限；如果超过，执行步骤1102；否则，结束本流程。
监测节点Mx利用本监测节点获取的监测数据，判断预警相关的监测变量是否超过预警门限。
以地震预警系统为例，监测数据主要包括：地震发生后所产生的地震波(P波或S波)。以P波检测为例，所使用的监测变量主要是P波的频率和振幅。检测P波频率的方法主要有卓越周期法和平均周期法τc。
如果有多个监测变量，可以是判断单个变量超过门限就触发，也可以是多个变量同时超过各自门限才触发。
步骤1102、监测节点向中间节点M0上报监测数据S2，并向相邻的监测节点发送监测数据触发信令S1。
其中，S1是触发其它监测节点进行监测数据上报的信令，包括但不限于以下信息中的一种或多种：
1）发送S 1的源节点标识index_S（N bit），表示源节点的编号索引；
2）数据上报的目标节点标识index_T（N bit），表示目标节点的编号索引；
3）触发优先等级（高/中/低，2bit），表示触发的优先或者紧急程度；
4）参考的预警门限，表示判决预警事件的门限值；
5）源节点数据信息，表示源节点采集得到的原始监测数据。
其中，index_S不等于index_T，index_T表示中间节点的索引。
S1信令可采用广播方式发送，在采用广播机制发送时，可携带广播目标节点标识或不携带目标节点标识。
S2是监测节点对收集到的监测数据处理后的预警信息和/或原始监测数据，可以包括以下信息中的一种或者多种：
源节点标识index_S（N bit）、数据上报的目标节点标识index_T（N bit）、触发优先等级（高/中/低，2bit）、参考的预警门限和源节点监测数据信息。
步骤1103、接收到触发信令S1的全部监测节点（例如：My和Nx）进行预警信息处理，判断预警相关的检测变量是否超过预警门限；如果超过，执行步骤1104；否则，结束本流程。
步骤1104、接收到触发信令S1的监测节点（例如：My和Nx）向中间节点M0上报监测数据S3和S4；
其中，S3和S4是监测节点My和Nx收集到的监测数据和/或初步处理的预警信息。
步骤1105、中间节点M0收到任意一个监测节点的预警信息，首先进行虚警处理，当虚警处理操作之后不存在虚警时，中间节点M0判断自己是否有直接发布灾害预警的资质，如果是，中间节点M0向预警通知系统发布预警通知S5，并结束本流程；否则，中间节点M0向中央节点上报处理后的预警结果S5，并执行步骤1106。
其中，S5是预警结果是指中间节点M0进行虚警处理之后的最后结果，包括但不限于相关灾害的方位和强度等信息。
步骤1106、中央节点收到任意一个中间节点的预警通知，向预警通知系统发布预警结果S6。
其中，S6是预警结果，包括但不限于相关灾害的方位和强度等信息。
图11预警系统的总时延由公式8确定。
T预警系统＝(t数据源->监测节点，传输+t监测->监测节点，传输+t监测节点，等待+t监测节点，处理)
+(t监测->中间节点，传输+t中间节点，等待+t中间节点，处理)..........公
+(t中间->中央节点，传输+t中央节点，等待+t中央节点，处理)
式8。
本方案中，各个节点设备的数据上报采用事件触发式上报，因此总的等待时间t监测节点，等待+t中间节点，等待+t中央节点，等待在毫秒（ms）量级；中央节点和中间节点不实现预警处理功能，处理时延t中央节点，处理＝t中间节点，处理＝0，监测节点实现预警处理功能，t监测节点，处理在几十毫秒（ms）量级；传输时延tXX节点->YY节点，传输在毫秒（ms）到几十毫秒量级。
图11中中间节点M0不具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式9。
中间节点M0具备直接发布灾害预警的资质时，所有步骤的总时延为：
..........公式10。
由公式9到公式10可得：图11的总时延在几百毫秒量级（小于1s），远小于背景技术方案的总时延
如图12A~图12C所示，当一个中间节点对应N个监测节点，每个监测节点都采用事件触发方式。当其中一个监测节点发现预警异常时，触发相邻的监测节点进行预警信息处理，并且所有接收到触发的监测节点向上级节点上报处理后的预警信息。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种监测节点设备，由于该设备解决问题的原理与监测节点传输预警信息的方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图13所示，本发明实施例的监测节点设备包括：第一确定模块1300和第一上报模块1310。
第一确定模块1300，用于确定预警相关的监测变量；
第一上报模块1310，用于在监测变量超过第一预警门限值后，将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
较佳地，第一确定模块1300根据自身获取的监测数据，确定监测变量；
相应的，第一上报模块1310在监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息作为第一预警结果上报给中间节点。
较佳地，第一上报模块1310在监测变量超过第一预警门限值后，通知其他监测节点向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息。
较佳地，第一上报模块1310在监测变量超过第一预警门限值后，通知其他监测节点根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
较佳地，第一确定模块1300根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定监测变量；
相应的，第一上报模块1310在监测变量超过第一预警门限值后，将进行预警处理得到的预警结果作为第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
较佳地，第一确定模块1300根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定监测变量之前，在根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第二预警门限值后，通知其他监测节点上报获取的监测数据。
较佳地，第一上报模块1310在接收到来自其他监测节点的第一通知后，向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；在接收到来自其他监测节点的第二通知后，根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种中间节点设备，由于该设备解决问题的原理与中间节点传输预警信息的方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图14所示，本发明实施例的中间节点设备包括：第二确定模块1400和第二上报模块1410。
第二确定模块1400，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中第一预警结果是监测节点在确定的预警相关的监测变量超过第一预警门限值后上报的；
第二上报模块1410，用于将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
较佳地，若第一预警结果是监测节点获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
第二确定模块1400对收到的第一预警结果进行预警处理，得到第二预警结果。
较佳地，第二上报模块1410在根据监测数据和/或预警信息进行处理得到的监测变量超过第三预警门限值后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
较佳地，第二上报模块1410在确定未发生虚警后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
较佳地，第二上报模块1410在下列条件中的部分或全部满足后确定未发生虚警：
上报第一预警结果的数量大于节点个数门限值；
包含可靠性等级为中级的第一预警结果的数量大于第一门限值；
包含可靠性等级为高级的第一预警结果的数量大于第二门限值。
较佳地，若第一预警结果是监测节点将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
第二确定模块1400将第一预警结果作为第二预警结果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种传输预警信息的方法，其特征在于，该方法包括：
监测节点根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定监测变量；
在所述监测变量超过第一预警门限值后，将进行预警处理得到的预警结果作为第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测节点根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定所述监测变量之前，还包括：
所述监测节点在根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第二预警门限值后，通知其他监测节点上报获取的监测数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述监测节点在接收到来自其他监测节点的第一通知后，向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
所述监测节点在接收到来自其他监测节点的第二通知后，根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
4.一种传输预警信息的方法，其特征在于，该方法包括：
中间节点根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中所述第一预警结果是所述监测节点在根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后上报的；
所述中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预警结果是监测节点将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
所述中间节点确定第二预警结果，包括：
所述中间节点对收到的第一预警结果进行预警处理，得到第二预警结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中间节点上报确定的第二预警结果，包括：
所述中间节点在根据所述监测数据和/或所述预警信息进行处理得到的监测变量超过第三预警门限值后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中间节点上报确定的第二预警结果，包括：
所述中间节点在确定未发生虚警后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中间节点在下列条件中的部分或全部满足后确定未发生虚警：
上报第一预警结果的数量大于节点个数门限值；
包含可靠性等级为中级的第一预警结果的数量大于第一门限值；
包含可靠性等级为高级的第一预警结果的数量大于第二门限值。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预警结果是监测节点将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
所述中间节点确定第二预警结果，包括：
所述中间节点将所述第一预警结果作为第二预警结果。
10.一种传输预警信息的监测节点设备，其特征在于，该监测节点设备包括：
第一确定模块，用于根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定所述监测变量；
第一上报模块，用于在所述监测变量超过第一预警门限值后，将进行预警处理得到的预警结果作为第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
11.如权利要求10所述的监测节点设备，其特征在于，所述第一确定模块还用于：
根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据，确定所述监测变量之前，在根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第二预警门限值后，通知其他监测节点上报获取的监测数据。
12.如权利要求10所述的监测节点设备，其特征在于，所述第一上报模块还用于：
在接收到来自其他监测节点的第一通知后，向中间节点上报获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；在接收到来自其他监测节点的第二通知后，根据自身获取的监测数据确定的监测变量超过第一预警门限值后，将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息上报给中间节点。
13.一种传输预警信息的中间节点设备，其特征在于，该中间节点设备包括：
第二确定模块，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，其中所述第一预警结果是所述监测节点在根据自身获取的监测数据和其他监测节点上报的监测数据确定的所述监测变量超过第一预警门限值后上报的；
第二上报模块，用于将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
14.如权利要求13所述的中间节点设备，其特征在于，所述第一预警结果是监测节点获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
所述第二确定模块具体用于：
对收到的第一预警结果进行预警处理，得到第二预警结果。
15.如权利要求14所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二上报模块具体用于：
在根据所述监测数据和/或所述预警信息进行处理得到的监测变量超过第三预警门限值后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
16.如权利要求14所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二上报模块具体用于：
在确定未发生虚警后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
17.如权利要求16所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二上报模块具体用于，在下列条件中的部分或全部满足后确定未发生虚警：
上报第一预警结果的数量大于节点个数门限值；
包含可靠性等级为中级的第一预警结果的数量大于第一门限值；
包含可靠性等级为高级的第一预警结果的数量大于第二门限值。
18.如权利要求13所述的中间节点设备，其特征在于，所述第一预警结果是监测节点将获取的监测数据和/或对获取的监测数据进行处理得到的预警信息；
所述第二确定模块具体用于：将所述第一预警结果作为第二预警结果。
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