[发明专利]小区无线抄表系统和小区无线抄表路由构建方法

权利要求书

1.一种小区无线抄表路由构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、收集基站广播路由构建通知，并根据采集节点返回的时延数据建立时延数据库和节点路由信息表； 

B、所述收集基站根据所述时延数据库和节点路由信息表，建立路径集合信息表和路径时延集合信息表；

C、所述收集基站根据所述路径集合信息表建立路径能耗集合信息表；

D、所述收集基站根据所述路径能耗集合信息表、路径集合信息表和路径时延集合信息表，通过MOBCC算法对信号衰减和传输时间进行优化，得到路由能耗、时延信息集合；

E、根据所述步骤D的优化结果选择路径确定路由表，并将所述路由表发到相应的采集节点，完成路由的构建。

2.根据权利要求1所述的小区无线抄表路由构建方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、所述收集基站广播路由构建通知；所述路由通知中路径的算法为：每个节点维护一个随机的定时器，在定时时间内所有的路由构建通知广播报都被感知，首先范围内的采集节点感知路由构建通知广播报，然后范围的采集节点向自己发射范围内的采集节点发射相同的路由构建通知广播报，依次发射下去，每个采集节点构建一个路由表并记录确认返回报时延，依次向上将所有的时延记录返回；

A2、汇集节点收到所述路由构建通知后，向下游的采集节点发送路由构建通知；

A3、下游的采集节点收到所述路由构建通知后，向所述汇集节点返回确认数据报；

A4、所述汇集节点接收所述返回确认数据报，获取节点时延，并建立路由表和时延表；

A5、重复步骤A3和A4，当所述汇集节点接收并处理完成最后一个采集节点的返回确认数据报后，将建立的路由表和时延表发送到所述收集基站。

3.根据权利要求2所述的小区无线抄表路由构建方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

所述收集基站接收到全部的节点的路由表和时延表后，消除重复，建立路径集合                                                和与之向对应的时延表，其中是由节点组成的某一条路径，是对应的路径的节点时延；

所述节点时延根据公式获取，

其中是节点时延，是节点发射信号在空气中自由传播的时间，是节点间的距离，是无线信号的传播速度，是节点融合数据包的时间，是数据包的大小，单位为，是节点融合1的数据要用的时间。

4.根据权利要求3所述的小区无线抄表路由构建方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

所述收集基站根据所述路径集合信息表得出的每条路径，通过能耗公式得出路径能耗集合，其中是无线信号频率，是节点间距离，单位为米，是建筑物内信号传播指数，是直达波穿过的地板数。

5.根据权利要求4所述的小区无线抄表路由构建方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

D1、根据公式建立信号衰减函数；其中是信号衰减函数，是某一条路径的能耗集合，、是路径中的节点，、是节点能耗；

D2、根据公式建立传输时间函数；其中是传输时间函数，是路径时延，、是某一条路径中的节点时延；

D3、通过MOBCC算法对信号衰减函数和传输时间函数进行优化，得到能耗小和时延小的一个区间的解集合。

6.一种小区无线抄表系统，其特征在于，所述系统包括收集基站、多个汇集节点和多个采集节点组；所述采集节点组包括多个采集节点，所述采集节点用于采集小区数字电表数据和对所述数字电表进行监控；每个采集节点组对应一个汇集节点，所述汇集节点用于收集对应采集节点组中的各个采集节点的数据，并将所述数据融合后发送到所述收集基站；所述收集基站用于广播路由构建通知，并根据所述汇集节点的数据建立路径能耗集合信息表、路径集合信息表和路径时延集合信息表，通过MOBCC算法对信号衰减和传输时间进行优化，根据优化结果构建小区无线抄表路由。

7.根据权利要求6所述的小区无线抄表系统，其特征在于，所述采集节点由电源供电，所述汇集节点采用电池和太阳能电池板混合供电。

8.根据权利要求6所述的小区无线抄表系统，其特征在于，所述汇集节点位于小区的楼顶位置。