[发明专利]用于变电站的无线测温传感器网络及其组网工作方法

权利要求书

1.一种用于变电站的无线测温传感器网络的组网工作方法，其特征在于：所述的用于变电站的无线测温传感器网络，包括：底层测温传感器节点、上层路由节点、网关和监测站，其特征在于，所述的底层测温传感器节点采用SUB-G频段自组网，所述的底层测温传感器节点与所述的上层路由节点之间采用串行外设接口通信，所述的上层路由节点之间采用低功耗局域网络传输信号，所述的上层路由器节点和所述的网关之间传输信号，所述的网关与所述的监测站之间传输信号；

所述的路由节点包括与底层测温传感器节点通信的SUB-G芯片和与所述的网关通信的ZigBee芯片，这两者之间采用SPI串口协议进行数据通信；

所述组网工作方法包括以下步骤：

1)底层测温传感节点对温度进行采样，在底层测温传感器网络中传输；

2)底层测温传感器节点将采集到的温度信息通过SPI通信传给上层路由节点；

3)上层路由节点通过ZigBee组网将温度信息数据包传输给网关；

4)所述的网关将温度信息数据包解析得到节点信息和温度值，写入数据库中，供监测站监测、显示；

5)监测站将指令通过所述的网关和上层路由节点传递给底层测温传感节点，同时底层测温传感节点根据监测站发出的指令进行相应的处理；

所述的上层路由节点采用的是最低丢包率路径优先路由算法，该算法实现的核心是基于路由发现过程得到的网络链路状态，各节点存储的网络链路状态表中记录的是两个路由节点间接收消息时RF模块测量得到的接收信号强度值RSSI，通过该RSSI值计算节点采用ASK调制方式时的误比特率P_e：

式中，E_b/n₀为信噪比，即平均比特能量与噪声功率谱密度的比值，假设路由节点接收到长度为L bits数据包的信号强度为Pr，则平均比特能量E_b为Pr/L，该链路丢包率P_f为1-(1-P_e)^L，若从源节点到目的节点需经过N跳路由，那么此路径的总丢包率P按公式(2)计算：

因此，通过计算两节点间路由路径上的总误码率可以得到路径的总丢包率；若从源节点到当前节点的前向路由总误码率为Ppre，当前节点到路由目的节点的反向路由总误码率为Pcur，那么此路径从源节点到目的节点的整个路径总误码率Ptotal如公式(3)所示：

Ptotal＝1-(1-Ppre)(1-Pcur) (3)

在路由发现过程中，如果新路径的总丢包率更低，则更新相应的路由表项。