CN103442403A - 风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，利用本发明的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，当进行数据传输的节点与目的节点位于不同的子树簇中时，只要存在满足路由条件和能量储备要求的邻节点，则不必要再经过根节点（即网络协调器）进行转发，而直接进行跨树簇的路由传输，有效缩短了路由路径，减少了路由传输延迟，提高了风电场无线自主监控网络的数据传输实时性；并且，本发明方法还通过对邻节点进行能量储备情况判断，避免了跨树簇路由传输时出现因邻节点能量储备不足而无法支持继续进行数据路由传输的情况发生，提升了风电场无线自主监控网络的数据传输安全性。

Description

风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域及通信技术领域，尤其涉及一种风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法。

背景技术

随着大型风力发电机（也简称为风电机）容量的迅猛增加，现在风力发电机正在从百千瓦级向兆级发展，机械结构也日趋复杂，不同部件之间的相互联系、耦合也变得更加紧密，一个部件出现故障，将可能引起整个发电过程中断。另外，近年来随着风力发电机的快速发展，其技术的成熟度跟不上风力发电机的发展速度，在媒体上大量出现了关于风力发电机齿轮箱、主轴、叶片的损坏，甚至有风力发电机倒塌的报道。远程监测系统是近20年来发展起来的一门新兴的交叉性技术，这是由于近代机械工业向机电一体化的方向发展，机械设备高度的自动化、智能化、大型化和复杂化，在很多情况下都需要确保工作过程中的安全性与可靠性，因此对其工作的监视日益重要。在这种环境下，在线监测在风力发电机行业得到了飞速的发展。国外在线监测技术发展得比较成熟，有专门用于风力发电机监控设备，例如德国的普鲁夫公司（pruftechnik）；在监测服务方面，国外有专门的风力发电机监测服务公司，例如德国的flender公司等。而国内由于风力发电机行业本身起步较晚，因此在线监测系统在国内风力发电机的运用还处于起步状态，大多还停留在布线监控系统技术的基础上，不仅建设、维护成本高，而且存在控制方式单一、监测范围受限的问题。

无线通信和嵌入式微传感器技术的快速发展促进了无线传感器网络技术（WirelessSensor Network，缩写为WSN）的崛起。无线传感器网络技术中，应用最为广泛的网络协议就是ZigBee协议，ZigBee协议基于IEEE802.15.4无线标准制定，包括应用层、网络层、安全层等，能够实现网络的自组织和自维护的功能。基于ZigBee技术的无线传感器网络（以下简称ZigBee网络）已在工业控制、工业无线定位、家庭网络、汽车自动化、楼宇自动化、电子消费、医疗设备等多个领域实现广泛应用。Zigbee网络的数据传输方向是双向的，支持3种网络拓扑结构，分别是星形（Star）网络、网状形（Mesh）网络和簇树（Cluster-Tree）网络。其中簇树网络结构适用于大型自主网络。因此，已有基于簇树结构的ZigBee网络技术来构建风电场无线自主监控网络的相关研究，实现对风电场的远程无线监控，以解决目前带线监控的建设维护成本高、控制方式单一、监测范围受限等问题。但具体研究过程中却发现，目前惯用的簇树结构无线传感网络技术难以满足风电场无线自主监控网络的工业应用要求。

目前惯用的簇树网络采用Cluster-Tree路由协议进行数据路由传输，以一个网络协调器作为中心的根节点，与若干个全功能无线路由器（Full Functional Device，简称FFD）和精简功能无线路由终端（Reduced Function Device，简称RFD）联网构成簇树网络；其中，全功能无线路由器设置于簇树路由路径上，网络协调器和全功能无线路由器都具备路由转发功能；而精简功能无线路由终端设置于簇树路由末端位置，不具备路由转发功能，只能连接一个全功能无线路由器作为其父节点，当需要传输数据时将数据发送给其父节点（即其连接的全功能无线路由器）进行转发；簇树网络中的各个设备不需要存储路由表，按照簇树路由地址分配算法为各个设备分配对应的路由地址。依照Cluster-Tree路由协议的簇树路由地址分配算法，簇树网络中的每个子节点的路由地址，都需要依赖于网络中作为父节点存在的协调器或全功能无线路由器来分配确定；假设，簇树网络中协调器可以携带的最大子节点个数为C_m，全功能无线路由器可以携带的子节点最大个数为R_m，L_m代表簇树网络的最大路由深度，首先作为簇树网络中心的根节点的路由地址为0，若一个作为父节点且路有深度为d的全功能无线路由器为其子节点分配路由地址，该作为父节点的全功能无线路由器的路由地址为A_parent，那么该作为父节点的全功能无线路由器的第k个子节点的路由地址A_k分配为：

A_k=A_parent+Cskip(d)·(k-1)+1；

该作为父节点的全功能无线路由器所在子树簇中第n个末端节点的路由地址分配为：

A_n＝A_parent+Cskip(d)·Rm+n；

其中，Cskip(d)表示该路有深度为d的全功能无线路由器作为父节点时为其子节点分配路由地址的地址空间，具体为：

$\mathrm{Cskip}\left(d\right)=\left\{\begin{array}{c}1+C_m(L_m-d-1),\mathrm{if}{R}_m=1\\ \frac{1+C_m-R_m-C_m{R}_m^{L_m-d-1}}{1-R_m},\mathrm{otherwise}\end{array}\right.,$

在按照Cluster-Tree路由算法进行数据传输时，若进行数据传输的当前路由节点的路由地址为A，传输的目的节点的路由地址为D，其确定下一跳的路由地址N的方式是：如果D=A，表明当前路由节点就是目的节点，那么当前路由就进行接收并且做处理；如果目的节点路由地址D满足A＜D＜A+Cskip(d-1)，表明目标节点为当前路由节点的直系子节点，那么目的节点就是当前路由节点所在子树簇一个终端设备，则N=D；如果目的节点不是当前路由节点的直系子节点，那么下一跳的路由地址N按如下方式确定：

如果上述的所有条件都不满足，当前路由节点将数据直接发送给自己的父节点进行进一步转发（可参见现有文献“Motorola Inc.Cluster-tree Protocol(Version0.6)[Z].2001.”以及“ZigBee Alliance.ZigBee Specification Document03292r0[Z].2003.”）。

对于风电场无线自主监控网络而言，需要精确的采集网络中各个风电机的波浪、风速等环境参数，叶片挥舞转矩、倾覆力矩和偏航力矩等机械参数，功率、电压电流等发电参数，以及整体载荷疲劳分析等工作状态参数，不仅数据量较多，而且还需要采集的这些参数具有非常较强的实时可参考性，因此对网络的数据传输延迟以及传输安全性提出了很高的要求。但由现有簇树网络采用的Cluster-Tree路由算法可知，如果数据传输的原节点与目的节点位于不同的子树簇中，则其路由路径必须经过根节点（即网络协调器）进行转发，才能够传达到目的节点上，这就导致数据传输经过的路由节点数较多，路由传输延迟较长，不能很好的满足风电场无线自主监控网络对实时性的要求。另一方面，在无线传感器网络中，每个节点设备都需要依靠电池供电工作，因此其能量储备是有限的，如果网络中一些节点在工作中因为自身的电能消耗而导致剩余电量不足，不能够支持继续进行数据路由传输，将会对整个网络的数据传输稳定性和安全性造成破坏性的影响。因此，如何改善无线传感网络技术在风电场无线自主监控网络中的应用，成为了本领域一个重点研究和亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，为了解决现有技术中无线自组网络路由路径较长、路由通信延迟较大、无法满足风电场控制需求的问题，本发明提出了一种风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：

风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，所述风电场无线监控网络中的每个风电机配备一个全功能无线路由器或精简功能无线路由终端，并与一个无线网络协调器构成簇树网络，用以进行风电场无线监控网络中的数据路由传输；其中，无线网络协调器作为簇树网络的根节点，并用于与风电场监控工作站进行数据通信；位于簇树路由路径位置的风电机配备全功能无线路由器，位于簇树路由末端位置的风电机配备精简功能无线路由终端；每个全功能无线路由器和精简功能无线路由终端分别作为簇树网络中的一个路由节点，并按照簇树路由地址分配算法分配有相应的节点地址；此处的簇树路由地址分配算法优选采用Cluster-Tree簇树路由地址分配算法；同时，每个全功能无线路由器中还存储有预设的功耗阈值E_th以及各自对应的邻节点表，每个全功能无线路由器中存储的邻节点表用于记录其自身周边位置相邻的各邻节点的节点地址；

所述簇树网络中，每个路由节点进行数据路由传输时，根据数据路由传输的目的节点按如下方式进行路由传输控制：

1）将本路由节点的节点地址A与目的节点的节点地址D进行比较；若A=D，则判定本路由节点为目的节点，接收数据并进行处理，跳转至步骤6；若A>D，则判定目的节点为本路由节点的前辈节点，执行步骤2；若A<D<A+Cskip(d)，则判定目的节点为本路由节点的后代节点，执行步骤3；若D>A+Cskip(d)，则判定目的节点在本路由节点的后代节点范围之外，执行步骤4；其中，d表示在簇树网络中本路由节点的后代节点路由深度，Cskip(d)表示在簇树网络中本路由节点的后代节点按照簇树路由地址分配算法所获得的路由地址分配空间；

2）将数据传输至本路由节点的父节点，跳转至步骤6；

3）将数据传输至本路由节点的子节点，跳转至步骤6；

4）判断本路由节点是否为全功能无线路由器；若本路由节点为全功能无线路由器，则执行步骤5；若本路由节点为精简功能无线路由终端，则返回执行步骤2；

5）查询本路由节点的邻节点表，将本路由节点的邻节点与目的节点进行比较判断；具体为：

51）从本路由节点的邻节点表中提取一个尚未与目的节点进行比较的邻节点作为当前的比较对象邻节点，记当前的比较对象邻节点的节点地址为A_neighbor，继续执行步骤52；

52）将当前的比较对象邻节点的节点地址A_neighbor与目的节点的节点地址D进行比较；若A_neighbor=D，则判定当前的比较对象邻节点为目的节点，将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若A_neighbor>D或者A_neighbor<D<A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则执行步骤53；若D>A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则执行步骤54；

53）本路由节点通过与当前的比较对象邻节点通信，获取当前的比较对象邻节点的路由供电电池的初始电量E₀和当前电量E_neighbor，并计算当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)：

$E_{\mathrm{consume}}\left(A_{\mathrm{neighbor}}\right)=P_t\&CenterDot;{\left(\frac{E_0}{E_{\mathrm{neighbor}}}\right)}^{c\left(l\right)};$

其中，P_t表示进行一次路由传输所需的功率；c(l)表示链路代价常数，且4≤c(l)≤7；

将当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)与功耗阈值E_th进行比较；若E_consume(A_neighbor)≤E_th，则将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若E_consume(A_neighbor)>E_th，则执行步骤54；

54）判断本路由节点的邻节点表中是否还存在尚未参与比较的邻节点；若存在，则返回执行步骤51；否则，跳转执行步骤2；

6）本路由节点当前的数据路由通信处理结束。

2、根据权利要求1所述的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，其特征在于，所述簇树路由地址分配算法为Cluster-Tree簇树路由地址分配算法。

3、根据权利要求1所述的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，其特征在于，所述功耗阈值E_th的取值范围为-7dbmW≤E_th≤4dbmW。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、利用本发明的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，当进行数据传输的节点与目的节点位于不同的子树簇中时，只要存在满足路由条件和能量储备要求的邻节点，则不必要再经过根节点（即网络协调器）进行转发，而直接进行跨树簇的路由传输，有效缩短了路由路径，减少了路由传输延迟，提高了风电场无线自主监控网络的数据传输实时性。

2、本发明的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，还通过对邻节点进行能量储备情况判断，避免了跨树簇路由传输时出现因邻节点能量储备不足而无法支持继续进行数据路由传输的情况发生，提升了风电场无线自主监控网络的数据传输安全性。

附图说明

图1为本发明风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法的流程框图；

图2为本发明实施例中风电场无线监控网络的簇树网络路由地址分布情况图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

为了解决现有技术中无线自组网络路由路径较长、路由通信延迟较大、无法满足风电场控制需求的问题，本发明提出了一种风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，用以基于无线传感网络技术，通过特殊的数据路由传输控制，减少路由通信延迟，提高其数据传输的稳定性和安全性。在本发明的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法中，风电场无线监控网络依然基于簇树网络结构加以构建，风电场无线监控网络中的每个风电机配备一个全功能无线路由器或精简功能无线路由终端，并与一个无线网络协调器构成簇树路由网络，用以进行风电场无线监控网络中的数据路由传输；其中，无线网络协调器作为簇树路由网络的根节点，并用于与风电场监控工作站进行数据通信；位于簇树路由路径位置的风电机配备全功能无线路由器，位于簇树路由末端位置的风电机配备精简功能无线路由终端；每个全功能无线路由器和精简功能无线路由终端分别作为簇树路由网络中的一个路由节点，并按照簇树路由地址分配算法分配有相应的节点地址；但与现有技术明显不同之处在于，网络中，每个全功能无线路由器中还存储有预设的功耗阈值E_th以及各自对应的邻节点表，每个全功能无线路由器中存储的邻节点表用于记录其自身周边位置相邻的各邻节点的节点地址；

所述簇树路由网络中，每个路由节点进行数据路由传输时，其根据数据路由传输的目的节点进行路由传输控制的流程如图1所示，具体的路由传输控制步骤如下：

1）将本路由节点的节点地址A与目的节点的节点地址D进行比较；若A=D，则判定本路由节点为目的节点，接收数据并进行处理，跳转至步骤6；若A>D，则判定目的节点为本路由节点的前辈节点，执行步骤2；若A<D<A+Cskip(d)，则判定目的节点为本路由节点的后代节点，执行步骤3；若D>A+Cskip(d)，则判定目的节点在本路由节点的后代节点范围之外，执行步骤4；其中，d表示在簇树路由网络中本路由节点的后代节点路由深度，Cskip(d)表示在簇树路由网络中本路由节点的后代节点按照簇树路由地址分配算法所获得的路由地址分配空间；

2）将数据传输至本路由节点的父节点，跳转至步骤6；

3）将数据传输至本路由节点的子节点，跳转至步骤6；

4）判断本路由节点是否为全功能无线路由器；若本路由节点为全功能无线路由器，则执行步骤5；若本路由节点为精简功能无线路由终端，则返回执行步骤2；

5）查询本路由节点的邻节点表，将本路由节点的邻节点与目的节点进行比较判断；具体为：

51）从本路由节点的邻节点表中提取一个尚未与目的节点进行比较的邻节点作为当前的比较对象邻节点，记当前的比较对象邻节点的节点地址为A_neighbor，继续执行步骤52；

52）将当前的比较对象邻节点的节点地址A_neighbor与目的节点的节点地址D进行比较；若A_neighbor=D，则判定当前的比较对象邻节点为目的节点，将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若A_neighbor>D，表明目的节点为当前的比较对象邻节点的前辈节点，若A_neighbor<D<A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则表明目的节点为当前的比较对象邻节点的后代节点，这两种情况就需要进一步判断是否能够将数据传输给当前的比较对象邻节点，因此执行步骤53；若D>A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则执行步骤54；

53）本路由节点通过与当前的比较对象邻节点通信，获取当前的比较对象邻节点的路由供电电池的初始电量E₀和当前电量E_neighbor，并计算当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)：

$E_{\mathrm{consume}}\left(A_{\mathrm{neighbor}}\right)=P_t\&CenterDot;{\left(\frac{E_0}{E_{\mathrm{neighbor}}}\right)}^{c\left(l\right)};$

其中，P_t表示进行一次路由传输所需的功率；c(l)表示链路代价常数，且4≤c(l)≤7；

将当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)与功耗阈值E_th进行比较；若E_consume(A_neighbor)≤E_th，则将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若E_consume(A_neighbor)>E_th，则执行步骤54；

54）判断本路由节点的邻节点表中是否还存在尚未参与比较的邻节点；若存在，则返回执行步骤51；否则，跳转执行步骤2；

6）本路由节点当前的数据路由通信处理结束。

通过上述的数据路由传输控制流程，可以看到，如步骤1～4所述，每个路由节点进行数据路由传输时，首先判断目的节点是否为自己、自己的前辈节点或自己的后代节点，如果是其中的情况之一，则与现有的Cluster-Tree路由方式相同，直接自己接受处理（目的节点为自己时）或者按照簇树路由路径进行传输（目的节点为自己的前辈节点或自己的后代节点时）；但是，如果D>A+Cskip(d)时，即判定目的节点在本路由节点的后代节点范围之外，表明本路由节点与目的节点位于不同的子树簇中，这时就不再直接按照簇树路由路径进行传输，而是如步骤5（包含步骤51～54）所述，查询本路由节点的邻节点表，进而判断目的节点是否为本路由节点的一个邻节点，以及判断目的节点是否为本路由节点的一个邻节点的前辈节点或后代节点；如果发现目的节点是本路由节点的一个邻节点，则将数据直接路由传输给该邻节点；如果发现目的节点是本路由节点的一个邻节点的前辈节点或后代节点，则以功耗阈值E_th作为进行一次数据路由传输的功耗判断基准，进一步的判断该邻节点的路由传输功耗系数是否满足再一次进行数据路由传输的能量储备要求，在满足能量储备要求的情况下，就直接将数据路由传输给这个邻节点，由这个邻节点再一次进行路由传输，如果这个邻节点不能满足能量储备要求，则再寻找其它的邻节点是否能满足上述的路由条件和能量储备要求；如果本路由节点的各个邻节点都不能满足上述的路由条件和能量储备要求，则只能将数据理由传输给本路由节点的父节点进行转发。功耗阈值E_th的取值，需要根据不同无线路由网络的具体应用情况而确定；若取值过小则无法排除传输功耗不够的路由路径，造成路由节点因能量储备不够而路由传输中断的风险；若取值过大则可能导致排除的路由路经过多，而使得最终确定的路由路径较长，造成路由数据传输实时性降低的情况；例如，可以根据网络中各个路由节点进行一次数据路由传输的平均功耗来取值，也可以根据网络中路由节点进行一次数据路由传输的最低功耗来取值。通常情况下，功耗阈值E_th的取值范围为-7dbmW≤E_th≤4dbmW，dbmW表示毫瓦分贝，是功率单位。

这样以来，当进行数据传输的节点与目的节点位于不同的子树簇中时，只要存在满足路由条件和能量储备要求的邻节点，则不必要再经过根节点（即网络协调器）进行转发，而直接进行跨树簇的路由传输，有效缩短了路由路径，减少了路由传输延迟，提高了风电场无线自主监控网络的数据传输实时性；并且，本发明方法还通过对邻节点进行能量储备情况判断，避免了跨树簇路由传输时出现因邻节点能量储备不足而无法支持继续进行数据路由传输的情况发生，提升了风电场无线自主监控网络的数据传输安全性。

下面通过实施例对本发明技术方案进行进一步的说明。

实施例：

本实施例按照簇树网络结构构建了一个风电场无线监控网络，以一个无线网络协调器作为簇树路由网络的根节点，位于簇树路由路径位置的风电机配备全功能无线路由器，位于簇树路由末端位置的风电机配备精简功能无线路由终端，每个全功能无线路由器和精简功能无线路由终端分别作为簇树路由网络中的一个路由节点，并按照照簇树路由地址分配算法分配有相应的节点地址，其各节点位置及路由地址分配情况如图2所示；该簇树网络中，每个全功能无线路由器中还存储有预设的功耗阈值E_th以及各自对应的邻节点表，每个全功能无线路由器中存储的邻节点表用于记录其自身周边位置相邻的各邻节点的节点地址。例如，当前网络中路由地址为41的终端节点作为数据传输的源节点，需要传输数据给里有地址为91的目的节点。由于源节点和目的节点在不同的子树簇中，如果按照现有技术的Cluster-Tree路由算法，其数据传输路由路径按顺序经过的节点路由地址应当依次为41、37、36、1、0、54、89、90、91，这样的路由路径非常长，路由延迟比较大，难以满足风电场无线监控网络对数据传输实时性的要求。因此，本实施例网络中的每个路由节点进行数据路由传输时，均按照本发明方法所述的路由传输控制方法进行路由传输控制，则其数据传输路由路径情况如下（为了描述简便，下面以各个路由节点的路由地址作为其各自的标识加以描述，例如路由地址为41的路由节点则简化描述为“路由节点41”）：

①由于作为源节点的路由节点41是一个位于树簇末端节点的精简功能无线路由终端，目标节点的路由地址D=91>41，同时D也超出了41+Cskip(d)，因此路由节点41将数据传输给自己的父节点37；

②路由节点37是一个位于树簇路由路径的全功能无线路由器，其邻节点包括节点26、25、36、90和41；由于标节点的路由地址D=91>37，同时D也超出了37+Cskip(d)，因此路由节点37判断是否存在满足本发明方法中的路由条件和能量储备要求的邻节点，进而发现目的节点91是邻节点90是的后代节点，如果通过判断确定邻节点90的能量储备满足要求，则路由节点37将数据传输给自己的邻节点90；

③路由节点90是一个位于树簇路由路径的全功能无线路由器，由于判断发现目的节点90就是自己的子节点，因此路由节点90直接将数据传输给子节点91；路由节点91接收数据并进行处理，数据路由传输结束。

可以看到，按照本发明的数据路由传输控制方法，其数据传输路由路径按顺序经过的节点路由地址依次为41、37、90、91，相比于现有技术的Cluster-Tree路由算法，其路由路径大幅缩短，减小了路由延迟，大幅提升了风电场无线监控网络的数据传输实时性。

另一方面，假设，本实施例中的路由节点90由于能量储备不足，无法满足再次进行数据路由传输的能耗要求，如果将数据路由传输到节点90就会造成数据路由中断，目的节点91则无法接收到数据；如果按照本发明的数据理由传输控制方法，只要目的节点91存在于任意一个全功能无线路由器的邻节点表中，那么就能够找到另一个理由路径将数据传输给目的节点91，提升了整个风电场无线自主监控网络的数据传输安全性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，其特征在于，所述风电场无线监控网络中的每个风电机配备一个全功能无线路由器或精简功能无线路由终端，并与一个无线网络协调器构成簇树网络，用以进行风电场无线监控网络中的数据路由传输；其中，无线网络协调器作为簇树网络的根节点，并用于与风电场监控工作站进行数据通信；位于簇树路由路径位置的风电机配备全功能无线路由器，位于簇树路由末端位置的风电机配备精简功能无线路由终端；每个全功能无线路由器和精简功能无线路由终端分别作为簇树网络中的一个路由节点，并按照簇树路由地址分配算法分配有相应的节点地址；同时，每个全功能无线路由器中还存储有预设的功耗阈值E_th以及各自对应的邻节点表，每个全功能无线路由器中存储的邻节点表用于记录其自身周边位置相邻的各邻节点的节点地址；

所述簇树网络中，每个路由节点进行数据路由传输时，根据数据路由传输的目的节点按如下方式进行路由传输控制：

1）将本路由节点的节点地址A与目的节点的节点地址D进行比较；若A=D，则判定本路由节点为目的节点，接收数据并进行处理，跳转至步骤6；若A>D，则判定目的节点为本路由节点的前辈节点，执行步骤2；若A<D<A+Cskip(d)，则判定目的节点为本路由节点的后代节点，执行步骤3；若D>A+Cskip(d)，则判定目的节点在本路由节点的后代节点范围之外，执行步骤4；其中，d表示在簇树网络中本路由节点的后代节点路由深度，Cskip(d)表示在簇树网络中本路由节点的后代节点按照簇树路由地址分配算法所获得的路由地址分配空间；

2）将数据传输至本路由节点的父节点，跳转至步骤6；

3）将数据传输至本路由节点的子节点，跳转至步骤6；

4）判断本路由节点是否为全功能无线路由器；若本路由节点为全功能无线路由器，则执行步骤5；若本路由节点为精简功能无线路由终端，则返回执行步骤2；

5）查询本路由节点的邻节点表，将本路由节点的邻节点与目的节点进行比较判断；具体为：

51）从本路由节点的邻节点表中提取一个尚未与目的节点进行比较的邻节点作为当前的比较对象邻节点，记当前的比较对象邻节点的节点地址为A_neighbor，继续执行步骤52；

52）将当前的比较对象邻节点的节点地址A_neighbor与目的节点的节点地址D进行比较；若A_neighbor=D，则判定当前的比较对象邻节点为目的节点，将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若A_neighbor>D或者A_neighbor<D<A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则执行步骤53；若D>A_neighbor+Cskip(d_neighbor)，则执行步骤54；

53）本路由节点通过与当前的比较对象邻节点通信，获取当前的比较对象邻节点的路由供电电池的初始电量E₀和当前电量E_neighbor，并计算当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)：

$E_{\mathrm{consume}}\left(A_{\mathrm{neighbor}}\right)=P_t\&CenterDot;{\left(\frac{E_0}{E_{\mathrm{neighbor}}}\right)}^{c\left(l\right)};$

其中，P_t表示进行一次路由传输所需的功率；c(l)表示链路代价常数，且4≤c(l)≤7；

将当前的比较对象邻节点的路由传输功耗系数E_consume(A_neighbor)与功耗阈值E_th进行比较；若E_consume(A_neighbor)≤E_th，则将数据传输至当前的比较对象邻节点，跳转至步骤6；若E_consume(A_neighbor)>E_th，则执行步骤54；

54）判断本路由节点的邻节点表中是否还存在尚未参与比较的邻节点；若存在，则返回执行步骤51；否则，跳转执行步骤2；

6）本路由节点当前的数据路由通信处理结束。

2.根据权利要求1所述的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，其特征在于，所述簇树路由地址分配算法为Cluster-Tree簇树路由地址分配算法。

3.根据权利要求1所述的风电场无线自主监控网络的数据路由传输控制方法，其特征在于，所述功耗阈值E_th的取值范围为-7dbmW≤E_th≤4dbmW。

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