CN107404745A

CN107404745A - 一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统

Info

Publication number: CN107404745A
Application number: CN201710444026.9A
Authority: CN
Inventors: 孔祥明; 蔡禹; 林邓平
Original assignee: Guangdong Industry Kaiyuan Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Industry Kaiyuan Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2017-11-28

Abstract

本发明公开了一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，包括基于Ad Hoc结构的数据采集层，数据采集层包括基于树形拓扑结构的簇，所述簇包括：作为树根的集中器，用于存储有自组网中所有路由器的拓扑结构，根据存储有的拓扑结构进行传递路径的选取，然后根据选取出的传递路径将信息下传；路由器，用于自动组网从而与集中器构成核心树网络；火灾探测器，用于自动组网，从而选取出符合条件的路由器后，根据树形拓扑结构与选取出的路由器建立通讯连接，以接入核心树网络。本发明的系统具有低成本、低功耗、自组织、多功能、稳定性高等优点。本发明作为一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统可广泛应用于消防安检工作中。

Description

一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统

技术领域

本发明涉及自组网技术及检测技术，尤其涉及一种基于Ad Hoc结构自组网的火灾探测器远程检测系统。

背景技术

技术词解释：

自组网：一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制，用户终端是可以移动的便携式终端，自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能；作为主机，终端需要运行各种面向用户的应用程序，如编辑器、浏览器等；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议，根据路由策略和路由表完成数据分组的转发和路由维护工作，故要求节点实现合适的路由协议。自组网路由协议的目标是快速、准确和高效，要求在尽可能短的时间内查找到准确可用的路由信息，并能适应网络拓扑的快速变化，同时减小引入的额外时延和维护路由的控制信息，降低路由协议的开销，以满足移动终端计算能力、储存空间以及电源等方面的限制。

Ad Hoc结构：Ad Hoc结构是一种省去了无线中介设备AP而搭建起来的对等网络结构，只要安装了无线网卡，计算机彼此之间即可实现无线互联；其原理是网络中的一台计算机主机建立点到点连接，相当于虚拟AP，而其他计算机就可以直接通过这个点对点连接进行网络互联与共享。

簇：无线传感器网络有大量节点，且能量有限不能直接跟基站进行通信，就需要有效的路由协议，而分簇路由协议是其中一种，它将邻近区域的节点组成一个簇，并选出簇头，簇内节点先将数据传给簇头，簇头将数据融合之后再转发给下一跳。

hello数据包：用于供求关系类似虚拟IP地址、hello时间和保持时间这样的HSRP信息的HSRP协议数据单元，其也被称为hello消息(hello message)。hello数据包协议可以动态的发现邻居，并维护邻居关系。

WOR：电磁波唤醒。

随着人们对火灾的危害认识越来越多，对消防工作有了更多的需求和更高的期望，进一步加强消防部门对消防安检的监督把控是目前必要实施的重要手段之一。然而，对于传统的消防安检工作，其存在火灾探测器的故障无法被及时检测排查出来的缺点，因此，常会导致因火灾探测器故障而带来的延误报警后果，存在极大的安全隐患，同时降低了消防安检的工作处理效率。为了解决这一问题，近年来采用了新兴的物联网技术作为消防建设的基础，建立了基于火灾探测器的远程检测系统来实现消防安检工作。

目前，常用的远程检测系统主要包括有基于ZIGBEE自组织网和基于GPRS公共移动通信的火灾探测器远程检测方案。然而，基于ZIGBEE、GPRS这些无线射频技术的火灾探测器远程检测方案存有不少缺点，例如：1、ZIGBEE是基于IEEE802.15.4标准的低功耗网络协议，但是成本较高，且协议复杂，对于火灾探测器远程检测的具体应用解析协议的开销大，所以热门的ZIGBEE并没有在火灾探测器远程检测这一领域中得到广泛的使用，而且ZIGBEE使用的2.4GHz频段拥挤不堪，蓝牙、无线局域网、微波炉以至车库大门的遥控器等都在该频段内工作，大大增加其受干扰的可能性；2、GPRS的火灾探测器远程检测方案需内置GPRS通讯模块，并配备开通GPRS服务的SIM卡，成本高，耗电量大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低功耗、成本低、自组织的火灾探测器远程检测系统。

本发明所采用的技术方案是：一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，包括基于Ad Hoc结构的数据采集层，所述数据采集层包括至少一个基于树形拓扑结构的簇，所述簇包括：

作为树根的集中器，用于存储有自组网中所有路由器的拓扑结构，根据存储有的拓扑结构进行传递路径的选取，然后根据选取出的传递路径将信息下传；

多个路由器，用于自动组网，从而与集中器构成核心树网络，其中，所述多个路由器之间的通信线路形成树形拓扑结构；

多个火灾探测器，用于自动组网，从而选取出符合条件的路由器后，根据树形拓扑结构与选取出的路由器建立通讯连接，以接入核心树网络。

进一步，所述路由器具体用于通过路由入网步骤来实现自动组网，从而与集中器构成核心树网络；所述路由入网步骤包括有：

第一路由器构造出路由请求消息包后，向邻居节点进行广播；其中，所述第一路由器指的是待加入网络的路由器；

当第二路由器或集中器接收到路由请求消息包时，第二路由器或集中器构造出应答消息包，然后将应答消息包按原路径向回转发；其中，所述第二路由器指的是已加入网络的路由器，所述应答消息包中所包含的信息有自身到集中器的跳数、路径和路由能量消耗代价；

第一路由器建立可行路径集合，令可行路径集合包含所有接收到的应答消息，然后根据可行路径集合，计算选出最佳路径，基于选出的最佳路径，构造出入网宣告消息包，接着将入网宣告消息包按原路径向回转发；其中，所述入网宣告消息包中所包含的信息有自身到集中器的跳数和选取出的作为父节点的第二路由器或集中器；

第二路由器或集中器根据接收到的入网宣告消息包，判断自身是否为被选取出的作为父节点的第二路由器或集中器，若是，则将相应的第一路由器加入至自身的路由表中并对自身所存储的拓扑结构进行刷新；反之，则对入网宣告消息包不做处理。

进一步，所述多个路由器中作为子节点的路由器与作为父节点的路由器之间设置有通讯中断处理步骤，所述通讯中断处理步骤具体包括：

定时互相发送hello数据包，当hello数据包中断时，通过更新数据包将中断消息通知到与此次中断相关联的节点路由器中，并上传到集中器，令收到中断消息的节点路由器和集中器刷新自身的路由表以及自身所存储的拓扑结构。

进一步，所述计算选出最佳路径这一步骤，其具体包括：

计算第一路由器到集中器的链路能量消耗代价，然后选取链路能量消耗代价最小值的链路作为最佳路径。

进一步，所述链路能量消耗代价的计算公式如下所示：

其中，cost_n表示为第n跳到集中器的能量消耗代价，n＝Hopcount+1，Hopcount表示为应答消息包中所包含的跳数，r表示为调节系数，D_i表示为第i跳后的剩余能量。

进一步，所述路由器加入网络后所得到的网络地址，其计算公式如下所示：

其中，表示为路由器加入网络后所得到的网络地址，A₀表示为该路由器的父节点路由器的网络地址，C_skip(d)表示为偏移量，R_n表示为该路由器作为第R_n个加入父节点路由器的子节点路由器，C_m表示为该路由器的父节点路由器最多可连接的子节点个数。

进一步，所述偏移量的计算公式如下所示：

其中，C_skip(d)表示为偏移量，L_m表示为核心树网络的最大深度，d表示为该路由器的父节点路由器的深度。

进一步，所述集中器还用于执行第一工作流程步骤，所述第一工作流程步骤包括：

接收由路由器发送来的路由请求消息包，通过计算选择最优路径链接，从而接纳与选择出的最优路径链接相对应的路由器作为子节点路由器；当所有路由网络建立完成时，判断是否需要重新建立网络表，若是，则重新建立网络表；反之，则无需重新建立网络表；

当接收到采集数据命令传输请求时，选取出相应的传递路径，然后根据选取出的传递路径，对火灾探测器所采集到的数据进行采集并上传。

进一步，所述路由器还用于执行第二工作流程步骤，所述第二工作流程步骤包括：

当接收到路由请求消息包时，构造出应答消息包后，将应答消息包按原路径向回转发，接着等待入网宣告消息包，当接收到入网宣告消息包时，判断自身是否为被选取出的作为父节点的路由器，若是，则更新自身的网络表；反之，则对入网宣告消息包不做处理；

当接收到应答消息包时，建立可行路径集合，令可行路径集合包含所有接收到的应答消息，然后根据可行路径集合，计算选出最佳路径，基于选出的最佳路径，构造出入网宣告消息包，接着将入网宣告消息包按原路径向回转发；

当检测到Hello数据包中断或检测到kick children报文时，对自身的网络表进行清空并重新执行路由入网步骤；

当接收到更新数据包时，则更新自身的网络表；

当接收到采集数据命令数据包时，根据采集数据命令数据包查找出对应的节点路由器，并进行数据的转发。

进一步，所述火灾探测器还用于接入核心树网络后，进入WOR模式并等到数据包，当接收到与自身网络地址相匹配的数据包时，退出WOR模式后，根据接收到的数据包，进行相对应的数据处理，当数据处理完成后，重新进入WOR模式。

本发明的有益效果是：本发明的火灾探测器远程检测系统采用了基于Ad Hoc结构的数据采集层，而数据采集层中的簇则以自组网方式令集中器、路由器和火灾探测器构成基于树形拓扑结构的通讯网络，这样不仅改善了传统系统组网的不稳定性、解决了传统系统故障排除困难、自修复能力差等问题，而且还具有低功耗、低成本等优点，非常利于在消防安检领域中进行推广和应用，满足人们对火灾检测系统的稳定性、可靠性、成本等各方面的需求。此外，本发明系统中所设计的自组网协议令入网步骤简单、易于实现，这样则能在保证自动组网的稳定性和可靠性的前提下，还能进一步降低系统的功耗。

附图说明

图1是本发明一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统中数据采集层的结构示意图；

图2是本发明一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统的整体结构示意图；

图3是Ad Hoc网络中第一层网络的结构示意图；

图4是集中器的工作流程示意图；

图5是路由器的工作流程示意图；

图6是火灾探测器的工作流程示意图。

1、火灾探测器。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，包括基于Ad Hoc结构的数据采集层，所述数据采集层包括至少一个基于树形拓扑结构的簇，所述簇包括：

多个火灾探测器1，用于自动组网，从而选取出符合条件的路由器后，根据树形拓扑结构与选取出的路由器建立通讯连接，以接入核心树网络。所述Ad Hoc结构指的是AdHoc网络中的分级结构。

具体地，本发明系统中的数据采集层采用了Ad Hoc网络中的分级结构来实现，网络被划分为多个簇(cluster)，每个簇由一个簇首(cluster-header)和多个簇成员(cluster-member)组成，其中，簇首之间由通讯协议连接构成了一个高一级的网络，而不同簇的簇成员之间相互独立没有联系，在本发明火灾探测器远程检测系统中，数据采集层中的整个网络被分为两级，所述集中器作为最高级簇首，其簇成员为由集中器管辖的路由器(可简称为路由)；所述路由器作为次高级簇首，其簇成员为与路由通讯的火灾探测器；

最高级簇首集中器之间相互无联系，每个集中器直接与管理中心通讯；每个集中器下的路由功能相同，分别为独立节点，路由自动组网，形成基于树形拓扑结构的通讯链路，保证每个路由都能与集中器互相通讯，而路由下的火灾探测器只与簇头(即所在路由)通讯，相同路由下的簇成员(即火灾探测器)之间互相没有联系。可见，本发明系统通过采用这种分级结构来实现通讯网络，能令网络结构更加清晰，而且其所使用的通讯协议相较于平面结构来说会更简单有序，便于维护。

结合以下优选实施例来对本发明系统做详细阐述

如图2所示，整个火灾探测器远程检测系统具体分为三层，分别为应用层、数据管理层、数据采集层；

所述应用层，主要用于下达检测任务、进行网络状态查询和火灾报警服务；

所述数据管理层，主要用于进行数据的管理操作；

所述数据采集层，采用Ad Hoc结构来实现，用于自动组网完成火灾数据的采集。

具体地，本发明火灾探测器远程检测系统的数据采集层，其硬件包括集中器、路由器和火灾探测器；其中，无线路由器的自组网部分是本发明系统功能实现的基础，火灾探测器远程检测系统的数据采集与传输由若干个路由器组成，路由器以无线方式采集火灾探测器的数据，并把采集到的数据传送给集中器，经过集中器处理后通过GPRS传送到管理中心。

针对上述数据采集层，通过以下部分内容来对其进行进一步说明。

第一部分：自组网过程

所述数据采集层采用Ad Hoc结构来实现，并且令每一个簇中所包含的集中器、路由器和火灾探测器构建成树形拓扑结构的通讯网络，即分级构建树形拓扑。具体地，所述集中器与路由器首先组成Ad Hoc网络的第一层，形成核心树网络；核心树网络形成后，火灾探测器发起无线加入申请，与符合条件的路由联系，根据树形拓扑来与符合条件的路由建立通讯连接，构成Ad Hoc网络的第二层。此时完整的树形拓扑网络建立完成。

①、第一层网络的构建

如图3所示，图中的双箭头表示WR(其中位于树根的WR1为集中器，其它的则为无线路由器)之间在无线电波覆盖范围内可以形成的无线链路，可以进行无线通信；多个WR利用树形路由算法计算筛选出对应的通信线路，从而构建成树形拓扑结构的通讯网络。

此拓扑结构的主要特点是：位于树根的集中器WR1为最高级别，网络中每个WR仅能与其上级WR(父节点WR)和下级WR(子节点WR)直接通信，不同级别的WR通过中继WR转发通信，网络中的WR仅需获取有与自身相关的WR的信息及自身所在支路的拓扑结构信息；而集中器WR1则需获取有网络中所有WR拓扑结构，并且当需要进行信息下传时，由集中器WR1根据存储有的拓扑结构来选取传递路径，这样避免了传统路由算法中，一旦网络的拓扑结构发生变化，就必须通知网络中所有WR这一弊端，可有效地减少本系统的路由算法的开销。

②、第二层网络的构建

由WR的核心树网络完善后，火灾探测器WH根据网络协议来选择通信强度和质量最好的WR连接入核心树网络，形成树形拓扑结构中的第二层。第二层网络构建好后，完整的树状网络组网完成。

其中，每个WH之间无通信连接，WH仅与其直接连接的父节点WR通信；由WR组成的第一层核心树网络发生变动时，相关WR发送信息通知其下属WR和WH，若WH的上级WR脱离网络，WH也会随之脱离网络，直到核心树网络重新建立后，WH再发送加入申请。

③、自组网的网络协议设计

网络协议为树形拓扑结构网络中的网络组建和数据交换制定了规则和标准，其中具体地，所述网络协议制定了路由入网步骤和火灾探测器入网步骤。

对于火灾探测器的入网步骤，其与路由入网步骤基本一致，下面以路由为例说明。所述路由入网步骤具体包括：

设定待加入网络的路由器为Rx，已加入网络的路由器或集中器为Ri；

S101、集中器上电后等待路由的入网请求；

S102、当Rx欲入网时，Rx构造一个路由请求消息包(Join Request消息包)后，向邻居节点进行广播；

S103、网络中的Ri收到Join Request消息包后，构造应答消息包(Join Reply消息包)，然后将Join Reply消息包按原路径向回转发；其中，所述Join Reply消息包中所包含的信息为：

Join Reply＝{Hopcount，Path，Cost}

Hopcount、Path、Cost依次分别表示为Ri到集中器的跳数、路径和路由能量消耗代价；

S104、Rx在限定时间内收到由不同路由发来的Join Reply消息包后，建立可行路径集合Pathset，Pathset中包含所有接收到的应答消息，即Join Reply消息包中所包含的消息，然后根据Pathset，计算后选择最佳路径，基于选出的最佳路径，构造入网宣告消息包(即Join Report消息包)，按原路径向回转发，其中，Join Report消息包中所包含的信息为：

Join Report＝{n，Father Path}

n表示为Rx到集中器的跳数，Father Path为由Rx基于最佳路径而选择的父节点(作为Rx父节点的路由或集中器)，即Rx的上级路由或集中器。

S105、收到Join Report消息包的各个Ri根据Join Report消息包中的FatherPath这一信息，从而判定自身是否被Rx选定作为父节点，若是，则将Rx放入自身的路由表中并对自身所存储的拓扑结构进行刷新；反之，则对Join Report消息包不做处理。

通过上述入网步骤完成网络构建后，自组网中的子节点路由与父节点路由之间定时互相发送hello数据包，保证网络状态良好；当hello数据包中断，则表明网络状态改变，例如，节点故障、新节点加入而导致核心树网络的拓扑结构产生变化，此时，一个路由节点通过hello数据包发现核心树网络的拓扑结构发生变化后，通过更新数据包(即update数据包)将中断消息通知到与此变化相关联的节点路由器中，并上传到集中器，令收到中断消息的节点路由器和集中器重新计算，建立网络表，直至网络稳定后，刷新与此变化相关的路由/集中器自身所存储的路由表和拓扑结构，这样新的网络重新建立。

④、路径选择算法

对于本发明的路径选择算法，其主要将链路信号强度和到集中器的跳数作为路由度量参数，那么对于Rx，其到集中器的链路能量消耗代价为：

式中，cost_n表示为第n跳到集中器的能量消耗代价，n＝Hopcount+1；r表示为调节系数，其根据实际安装环境而设定；D_i表示为第i跳后剩余能量。可见，对于计算选出最佳路径这一步骤，本算法是通过计算路由能量消耗代价(即链路能量消耗代价)来确定最佳路径，选取cost最小值的链路作为最佳路径。

由于Join Reply消息包中包含Ri到集中器的路由能量消耗代价，即cost数据，则Rx接收到Join Reply消息包中的cost数据后，便可算出Rx自身到集中器的路由能量消耗代价，将Join Reply消息包中的cost数据代入cost_n-1，上述算法公式可简化为：

可见，通过本发明的路由选择算法，便能方便快捷地计算出路由代价，选择出最佳路由路径。

⑤、地址分配算法

路由及火灾探测器加入网络后所分配得到的网络地址，其利用分布式寻址方案来实现，保证整个网络中所有路由和火灾探测器的地址唯一。路由及火灾探测器的地址由各自父节点路由(即上级路由)分配，当节点进入核心树网络时，将会得到上级路由为其分配的自组网络中唯一的16bit网络地址。具体地，深度为d的路由节点(即父节点路由)为其子节点分配的网络地址的偏移量为：

式中，C_skip(d)表示为偏移量，L_m表示为核心树网络的最大深度，C_m表示为父节点路由器最多可连接的子节点个数；

那么，路由/火灾探测器加入网络后所分配得到的网络地址为：

其中，A₀表示为作为加入网络的路由/火灾探测器的父节点路由器的网络地址，R_n表示为加入网络的路由/火灾探测器作为第R_n个加入父节点路由器的子节点路由器。

⑥、数据包报文格式

对于数据包的报文格式，其如表1所示。

表1

包头(固定为0XBB88)

版本号

目的IP

报文类型

发送者IP

有效数据长度

报文内容

长度

2B

1B

4B

1B

4B

1B

可变

⑦、各数据包格式

对于各数据包格式，其如表2所示。

表2

	Type	Data
			Join Request	01	保留
Join Reply	02	Cost Level(级别)
			Join Report	03	Parent IP Level(级别)
Hello	10	Parent IP
			Update WR-ADD	20	Updated Level(Parent IP WR_IP级别)
Update WR-DEL-	21	Child’s IP和descendant’s IP
			Kick children	30	保留
Transport-up	40	数据内容
			Transport-Down	41	目标IP数据内容

第二部分：各设备的工作流程

a.集中器工作流程

如图4所示，对于集中器的工作流程，其具体包括：

S201、网络中集中器上电后配置无线通讯模块的配置寄存器(即无线通讯模块初始化)；

S202、集中器接收由周围路由器发送来的加入申请信号(即路由请求消息包)，通过计算选择最优路径链接，从而接纳与选择出的最优路径链接相对应的路由器作为子节点路由器；

S203、等待所有路由网络建立成功；当所有路由网络建立完成时，判断是否存有路由节点损坏或加入新路由节点等情况，从而判断是否需要调整网络布局，重新建立网络表，若需要，则重新建立网络表，直至网络稳定后，刷新自身所存储的路由表及拓扑结构信息；反之，则不做处理；

S204、当收到由上位机的数据管理层传来的采集数据命令传输请求时，通过自身所存储的网络表、路由表和/或拓扑结构，选取出相应的信息传递路由路径来实现命令下发及数据采集上传，集中器完成数据采集后，将采集到的数据上传至管理中心。

可见，所述集中器还用于执行第一工作流程步骤，所述第一工作流程步骤包括：

组网步骤：接收由路由器发送来的路由请求消息包，通过计算选择最优路径链接，从而接纳与选择出的最优路径链接相对应的路由器作为子节点路由器；当所有路由网络建立完成时，判断是否需要重新建立网络表，若是，则重新建立网络表；反之，则无需重新建立网络表；

采集步骤：当接收到采集数据命令传输请求时，选取出相应的传递路径，然后根据选取出的传递路径，对火灾探测器所采集到的数据进行采集并上传。

b.路由工作流程

路由根据上述自组织网络协议和维护协议，来实现网络建立和数据处理工作流程(如图5所示)，通过分析接收到的数据包类型来做出相应的处理，并发送回应信息；数据处理完毕后恢复等待数据包状态。

即所述路由器还用于执行第二工作流程步骤，所述第二工作流程步骤包括：

数据包发送步骤；

数据包接收步骤；

数据处理步骤：通过分析接收到的数据包类型来做出相应的处理，并发送回应信息，具体包括有：

当接收到Join Request消息包时，构造出Join Reply消息包后，将Join Reply消息包按原路径向回转发，接着等待Join Report消息包，当接收到Join Report消息包时，判断自身是否为被选取出的作为父节点的路由器，若是，则更新自身的网络表，待稳定后刷新路由表和存储的拓扑结构，反之，则对Join Report消息包不做处理；

当接收到Join Reply消息包时，建立可行路径集合，令可行路径集合包含所有接收到的应答消息，然后根据可行路径集合，计算选出最佳路径，基于选出的最佳路径，构造出Join Report消息包，接着将Join Report消息包按原路径向回转发；

当检测到Hello数据包中断或检测到kick children(移除子孙节点)报文时，对自身的网络表进行清空并重新执行路由入网步骤；其中，对于所述移除子孙节点报文，其属于广播报文，主要用于当节点通过hello协议检测到自己脱离网络，这时节点向其子节点及后代节点广播发送kick children报文，通知这些节点从网络中脱离，与此同时自身节点进入重新申请加入网络；

当接收到更新数据包时，则更新自身的网络表，待稳定后刷新自身存储的路由表和拓扑结构；

c.火灾探测器工作流程

火灾探测器加入网络过程除不需要创建网络表外，其他过程与路由入网过程基本相同。如图6所示，加入网络后进入WOR模式，等待一个工作时间，当接收有地址与自身网络地址相符相匹配的数据包时，退出WOR模式后，根据接收到的数据包，进行相对应的数据处理，数据处理完成后，重新进入WOR模式。

由上述可见，本发明的系统综合了嵌入式计算技术、网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等技术，具有低成本、低功耗、自组织、多功能等不同于其它网络系统的优点，使得本发明系统具有传统系统无可比拟的优势。而且，由于本发明系统中的无线通讯网络采用树形拓扑结构自组网方式来实现，并且设计了树形拓扑结构的通信协议，改善了传统无线系统组网不稳定、故障排除困难、自修复能力差等问题，而且还达到实现简单、易于扩充和维护、进一步降低网络通讯功耗等效果。还有，由于本发明系统中的每个路由具有相同的硬件和功能，上电后自动组网，若其中某一个路由器出现故障，故障路由的下层路由或火灾探测器可自动寻找临近路由，并与其连接通信，使网络自动修复，可见，此方式施工安装简单，即插即用，现场无需人工设置参数。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：包括基于Ad Hoc结构的数据采集层，所述数据采集层包括至少一个基于树形拓扑结构的簇，所述簇包括：

2.根据权利要求1所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述路由器具体用于通过路由入网步骤来实现自动组网，从而与集中器构成核心树网络；所述路由入网步骤包括有：

3.根据权利要求2所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述多个路由器中作为子节点的路由器与作为父节点的路由器之间设置有通讯中断处理步骤，所述通讯中断处理步骤具体包括：

4.根据权利要求2或3所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述计算选出最佳路径这一步骤，其具体包括：

5.根据权利要求4所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述链路能量消耗代价的计算公式如下所示：

<mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>t</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>D</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>i</mi> </msub> </mfrac> </mrow>

6.根据权利要求5所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述路由器加入网络后所得到的网络地址，其计算公式如下所示：

<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <msub> <mi>R</mi> <mi>n</mi> </msub> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>k</mi> <mi>i</mi> <mi>p</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>d</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mn>1</mn> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

7.根据权利要求6所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述偏移量的计算公式如下所示：

8.根据权利要求1所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述集中器还用于执行第一工作流程步骤，所述第一工作流程步骤包括：

9.根据权利要求1所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述路由器还用于执行第二工作流程步骤，所述第二工作流程步骤包括：

当接收到更新数据包时，则更新自身的网络表；

10.根据权利要求1所述一种基于自组网的火灾探测器远程检测系统，其特征在于：所述火灾探测器还用于接入核心树网络后，进入WOR模式并等到数据包，当接收到与自身网络地址相匹配的数据包时，退出WOR模式后，根据接收到的数据包，进行相对应的数据处理，当数据处理完成后，重新进入WOR模式。