[发明专利]一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，所述地震监测系统包括：LoRa终端节点、LoRa基站、云服务器和用户平台，所述LoRa终端节点和LoRa基站数据互通，所述LoRa基站和云服务器数据互通，所述云服务器和用户平台数据互通。

2.根据权利要求1所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，所述LoRa终端节点用于将采集到的地震数据通过LoRa网络传输至所述LoRa基站，所述LoRa基站用于通过4G网络将所述地震数据储存到所述云服务器上，所述云服务器用于向所述用户平台提供采集到的地震数据，所述用户平台用于根据采集到的地震数据进行分析处理，并对采集相关参数进行设置，再依次通过所述云服务器和LoRa基站传回所述LoRa终端节点。

3.根据权利要求2所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，所述LoRa终端节点包括传感器模块、滤波器模块、AD采样模块、第一主控模块、LoRa射频模块和第一电源模块，所述传感器模块、滤波器模块、AD采样模块、第一主控模块和LoRa射频模块依次信号互通，所述第一电源模块为所述传感器模块、滤波器模块、AD采样模块、第一主控模块和LoRa射频模块供电。

4.根据权利要求3所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，

所述传感器模块，用于检测地震波并采集地震信号，将地震信息转换成模拟电信号；

所述滤波器模块，用于将所述模拟电信号中无用的干扰信号滤除；

所述AD采样模块，用于通过AD芯片对滤波后的模拟电信号进行采样和模数转换，将转换后得到的数字信号传到所述第一主控模块；

所述第一主控模块，包括主控芯片和外围的存储器，用于配置所述AD采样模块和LoRa射频模块，所述主控芯片控制向所述存储器存入和读取采集到的数字信号，并进行条件判断，满足条件则判定地震发生，将采集到的数字信号通过所述LoRa射频模块发送给目标LoRa基站或者LoRa终端节点，负责AODV协议的底层功能实现；

所述LoRa射频模块，用于将要发送的地震数据发送出去；

所述第一电源模块：用于为所述传感器模块、滤波器模块、AD采样模块、第一主控模块和LoRa射频模块供电。

5.根据权利要求2所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，所述LoRa基站包括LoRa模块、第二主控模块、4G模块和第二电源模块，所述LoRa模块、第二主控模块和4G模块依次信号互通，所述第二电源模块为所述LoRa模块、第二主控模块和4G模块供电。

6.根据权利要求5所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，

所述LoRa模块，用于与LoRa终端节点通信，发送和接收数据；

所述第二主控模块，用于进行所述LoRa基站接受数据和发送数据的控制和处理，负责AODV协议的底层功能实现；

所述4G模块，用于将整合好的采集数据通过4G网络上传到所述云服务器，并接收所述云服务器的指令。

7.一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统的监测方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种基于AODV协议的LoRa组网地震监测系统，其特征在于，所述监测方法包括以下步骤：

步骤一、各节点设备安放、上电及配置初始化：

按照观测的要求在需要的地点安放好LoRa终端节点和LoRa基站，启动第一电源模块和第二电源模块，对LoRa终端节点的主控芯片烧录程序，完成对AD芯片、LoRa模块和4G模块的相关配置，保证各LoRa终端节点和LoRa基站正常运行；

步骤二、判断是否有地震发生：

传感器采集到的信号经过滤波和AD转换后进入到第一主控模块，在第一主控模块中，通过监测采集信号的幅值，判断是否有异常数据，当数据的幅值没有超出阈值时，将采集到的数据存入第一主控模块的存储器中，并在一段时间后丢弃，防止存储器溢出；当数据中有幅值超出阈值时，判断有地震发生，将此前10S和此后20S的数据连同时间信息、位置编号等信息封装成帧；

步骤三、RoLa终端节点将数据发送出去：

先判断是否能与对应的RoLa基站建立连接，如果对应的RoLa基站没有损坏，则所述RoLa终端节点在信道空闲时将数据帧发送给对应的LoRa基站；如果检测到此基站已经损坏，则利用AODV协议进行自组网，以已知的其他的LoRa基站作为目的地址，按照AODV协议广播RREQ路由请求，建立一条有效的路由通道，然后将封装好的数据帧依次按照路由路径发送给建立有效路由通道的其他的LoRa基站；

步骤四、LoRa基站接收数据帧并存储：

LoRa基站接收到各LoRa终端节点的数据帧后，将各个帧依次存储，然后拆开帧，将各个帧信息再依次整合，添加时间信息和基站标识等后进行封装；

步骤五、LoRa基站将数据上传到云服务器：

LoRa基站利用4G模块与云服务器建立连接，将封装好的帧上传到云服务器上；

步骤六、用户获得数据：

数据上传到云服务器之后，用户通过用户平台登录到云服务器，通过网络在线查看或将数据下载到本地以进行进一步的研究和分析。