本發(fā)明涉及一種公共煙道系統(tǒng)控制方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、為了保持整個(gè)樓宇的外觀形象，在很多高層民用住宅中，往往采用公共煙道進(jìn)行集中排煙，每家每戶的室內(nèi)吸油煙機(jī)的出風(fēng)口與公共煙道連通，以將油煙排入到公共煙道道中，在樓宇頂層通常設(shè)置有室外排煙機(jī)，室外排煙機(jī)對公共煙道的油煙進(jìn)行統(tǒng)一的過濾靜化后排放。這樣樓頂上的主機(jī)需要與各樓層的煙機(jī)或風(fēng)閥進(jìn)行通訊連接，便于對每個(gè)樓宇的整個(gè)單元各樓層的吸煙、排煙進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，目前基本采用無線通訊方式來實(shí)現(xiàn)注意與各樓層的煙機(jī)或風(fēng)閥的通訊連接。如使用lora無線自組網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)公共煙道的控制，具體采用不同樓層部署中斷的方式或者采用單信道星型連接的方式實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。中繼的方式當(dāng)多層用戶存在某幾戶斷電或者沒有入住，處于中繼節(jié)點(diǎn)通信路徑上的終端將無法工作。采用單信道星型連接，則存在信道擁堵，煙道結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，無線信號易受金屬管道與混凝土阻隔，單信道通信難以覆蓋全部樓層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種可解決高層煙道單信道擁塞及多層用戶斷電中斷不可靠導(dǎo)致組網(wǎng)失敗問題的公共煙道系統(tǒng)控制方法。
2、本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。
3、本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種公共煙道系統(tǒng)控制方法，樓宇的公共煙道系統(tǒng)包括設(shè)置于各樓層且與對應(yīng)樓層吸油煙機(jī)通信連接的通信終端，與各通信終端通信連接的網(wǎng)關(guān)；
4、將樓宇中的通信終端按照樓層均分為n組通信組，啟動(dòng)工作時(shí)，網(wǎng)關(guān)為各通信組分配信道以創(chuàng)建路由表，使得每組通信組分配唯一信道，作為通信節(jié)點(diǎn)的各通信終端掃描鄰居節(jié)點(diǎn)構(gòu)建鄰居表，網(wǎng)關(guān)確定各通信組中的一個(gè)通信終端作為固定中繼節(jié)點(diǎn)構(gòu)成主干通信鏈路，然后網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)tdma調(diào)度算法與各通信終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)同步；
5、公共煙道系統(tǒng)正常運(yùn)行過程下，按照設(shè)定的tdma時(shí)隙，并基于主干通信鏈路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與各通信終端通信；當(dāng)某一通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，則更換新的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信直至該通信組中作為固定中繼節(jié)點(diǎn)的通信終端信號恢復(fù)。
6、為了通過空間隔離降低同頻干擾，在信道數(shù)量k小于通信組組數(shù)n的情況下，網(wǎng)關(guān)分配不相鄰的通信組進(jìn)行信道復(fù)用。
7、作為改進(jìn)，tdma時(shí)隙的分配方法為，每個(gè)通信組分配時(shí)間t的通信時(shí)隙，時(shí)隙的順序?yàn)橥ㄐ沤M序號，將每個(gè)通信組對應(yīng)的通信時(shí)隙t進(jìn)一步劃分m個(gè)子通信時(shí)間窗口而分配給通信組內(nèi)各通信終端，使得每個(gè)通信終端具有固定的通信時(shí)間窗口，其中m為每組通信組中通信終端的數(shù)量。
8、作為改進(jìn)，網(wǎng)關(guān)根據(jù)固定中繼路徑代價(jià)公式確定每組通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)；
9、其中固定中繼路徑代價(jià)公式為：
10、
11、公式1中，cfixed為每組通信組中各通信終端作為中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的中繼路徑代價(jià)值，rssifixed表示固定中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的信號強(qiáng)度值，hhops為網(wǎng)關(guān)的跳數(shù)；
12、每組通信組中選取cfixed最小值對應(yīng)的中繼節(jié)點(diǎn)作為通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)。
13、優(yōu)選地，當(dāng)一通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，網(wǎng)關(guān)根據(jù)路由成本函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前通信組中其他的通信節(jié)點(diǎn)作為候選中繼節(jié)點(diǎn)的路由成本值，進(jìn)而確定新的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行中繼傳輸。
14、作為改進(jìn)，路由成本函數(shù)為：
15、
16、公式2中，α、β、γ為權(quán)重系數(shù)；cnode為候選中繼節(jié)點(diǎn)路由成本值；|rssi|為候選節(jié)點(diǎn)信號強(qiáng)度絕對值，單位dbm；soc為候選節(jié)點(diǎn)信道干凈情況，單位為％；hload為候選節(jié)點(diǎn)設(shè)定時(shí)長內(nèi)中繼次數(shù)，hmax為預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)當(dāng)前樓宇公共煙道系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最大允許中繼次數(shù)；
17、選取cnode的最小值對應(yīng)的候選中繼節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前通信組中新的中繼節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而進(jìn)行中繼傳輸；或者根據(jù)動(dòng)態(tài)路徑代價(jià)公式計(jì)算，動(dòng)態(tài)確定新的中繼節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行中繼傳輸；
18、其中，動(dòng)態(tài)路徑代價(jià)公式為：
19、cdynamic＝cnode+0.2·hhops?????????(公式3)
20、公式3中，cdynamic為候選中繼節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)路由成本值，hhops為網(wǎng)關(guān)的跳數(shù)；
21、下一跳通信組中，選取cdynamic最小值對應(yīng)的候選中繼節(jié)點(diǎn)作為下一跳通信組中的新的中繼節(jié)點(diǎn)。
22、為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，公式2中，根據(jù)時(shí)隙利用率調(diào)整權(quán)重系數(shù)γ，根據(jù)候選節(jié)點(diǎn)信道干凈情況調(diào)整權(quán)重系數(shù)β。
23、為了有效發(fā)現(xiàn)中繼節(jié)點(diǎn)的連接情況，網(wǎng)關(guān)按照設(shè)定周期向各組通信組中的中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送心跳請求，若一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)連續(xù)m次無響應(yīng)，則判斷當(dāng)前中繼節(jié)點(diǎn)故障。
24、為了有效保證通訊正常進(jìn)行，如果一組通信組中的各通信節(jié)點(diǎn)均故障，則觸發(fā)下一跳通信組中的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跨組中繼傳輸。
25、優(yōu)選地，公共煙道系統(tǒng)動(dòng)態(tài)更新鄰居表信息、路由表信息；
26、各通信終端周期性廣播探測幀，接收節(jié)點(diǎn)記錄鄰居表信息，更新本地鄰居表，網(wǎng)關(guān)根據(jù)更新的鄰居表信息更新路由表信息。
27、作為改進(jìn)，公共煙道系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各通信終端獲取吸油煙機(jī)的油煙濃度數(shù)據(jù)和煙道氣壓數(shù)據(jù)；
28、根據(jù)各通信終端獲取的油煙濃度數(shù)據(jù)和煙道氣壓數(shù)據(jù)，計(jì)算各通信終端對應(yīng)的優(yōu)先權(quán)重值，網(wǎng)關(guān)按照優(yōu)先權(quán)重值分配各通信組通信時(shí)隙占用率，同時(shí)根據(jù)通信組內(nèi)各通信終端的優(yōu)先權(quán)重值分配各通信終端對應(yīng)的通信時(shí)間窗口。
29、本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。
30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中的公共煙道系統(tǒng)控制方法，通過信道分組隔離干擾，并基于tdma調(diào)度算法降低通信沖突，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合固定中繼節(jié)點(diǎn)，并基于故障更換新的中繼節(jié)點(diǎn)，解決了高層煙道單信道擁塞及多層用戶斷電中繼不可靠導(dǎo)致組網(wǎng)失效的問題，實(shí)現(xiàn)了跨樓層終端與網(wǎng)關(guān)的高效可靠組網(wǎng)。
1.一種公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：樓宇的公共煙道系統(tǒng)包括設(shè)置于各樓層且與對應(yīng)樓層吸油煙機(jī)通信連接的通信終端，與各通信終端通信連接的網(wǎng)關(guān)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：在信道數(shù)量k小于通信組組數(shù)n的情況下，網(wǎng)關(guān)分配不相鄰的通信組進(jìn)行信道復(fù)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：tdma時(shí)隙的分配方法為，每個(gè)通信組分配時(shí)間t的通信時(shí)隙，時(shí)隙的順序?yàn)橥ㄐ沤M序號，將每個(gè)通信組對應(yīng)的通信時(shí)隙t進(jìn)一步劃分m個(gè)子通信時(shí)間窗口而分配給通信組內(nèi)各通信終端，使得每個(gè)通信終端具有固定的通信時(shí)間窗口，其中m為每組通信組中通信終端的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：網(wǎng)關(guān)根據(jù)固定中繼路徑代價(jià)公式確定每組通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：當(dāng)一通信組中的固定中繼節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，網(wǎng)關(guān)根據(jù)路由成本函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前通信組中其他的通信節(jié)點(diǎn)作為候選中繼節(jié)點(diǎn)的路由成本值，進(jìn)而確定新的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行中繼傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：路由成本函數(shù)為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：公式2中，根據(jù)時(shí)隙利用率調(diào)整權(quán)重系數(shù)γ，根據(jù)候選節(jié)點(diǎn)信道干凈情況調(diào)整權(quán)重系數(shù)β。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：網(wǎng)關(guān)按照設(shè)定周期向各組通信組中的中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送心跳請求，若一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)連續(xù)m次無響應(yīng)，則判斷當(dāng)前中繼節(jié)點(diǎn)故障。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：如果一組通信組中的各通信節(jié)點(diǎn)均故障，則觸發(fā)下一跳通信組中的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跨組中繼傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：公共煙道系統(tǒng)動(dòng)態(tài)更新鄰居表信息、路由表信息；
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：公共煙道系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各通信終端獲取吸油煙機(jī)的油煙濃度數(shù)據(jù)和煙道氣壓數(shù)據(jù)；
12.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于：該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。