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申请/专利权人：应急管理部沈阳消防研究所

摘要：本发明提供一种独立式火灾探测报警器组网与约束性参数设计方法，涉及火灾监测技术领域。本发明旨在对探测报警器与基站之间采用星型拓扑联接的系统降低整体功耗，提高应对局部衰减干扰以及实现电池电量同步消耗，建立火灾监测预警系统，对火灾进行检测，并对火灾探测报警器的上下行数据进行发送；同时对提出所述火灾监测预警系统整体功耗相关的16项参数并进行功耗分析评价，获取邻居报警器并建立邻居基础拓扑图，建立火灾探测报警器的路由关系，计算单心跳周期系统功耗以及整体功耗降低率和功耗差异时长，从而获得优选参数值表。

主权项：1.一种独立式火灾探测报警器组网与约束性参数设计方法，其特征在于，包括独立式火灾探测报警器的双模组网方法以及独立式火灾探测报警器的低功耗参数设计方法；所述独立式火灾探测报警器的双模组网方法具体包括以下步骤：步骤S1：将每一只独立式火灾探测报警器设置两种无线通信模组，其中第1模组单位数据量通信功耗高于第2模组、但通信距离或速率优于第2模组，其通信制式为广域网通信基站所采用的通信制式，第2模组单位数据量通信功耗低于第1模组，但通信距离或速率劣于第1模组，其通信制式为可实现点对点直接通信的低功耗局域网通信制式；步骤S2：建立火灾监测预警系统；选择若干火灾探测报警器作为网关，将所有火灾探测报警器划分为若干组，每组中仅有1个网关，每个作为网关的火灾探测报警器采用第1模组与基站通信，负责其中1个组的远程通信，承担网关角色的报警器与组内其他报警器采用第2模组进行本地组内多跳通信；步骤S3：火灾探测报警器对火灾进行检测，并对火灾探测报警器的上下行数据进行发送；所述独立式火灾探测报警器的低功耗参数设计方法具体包括以下步骤：步骤D1：提出所述火灾监测预警系统整体功耗相关的16项参数并进行功耗分析评价，步骤D2：创建火灾探测报警器随机分布点集；在平面内按等概率方式随机采样一组坐标点来代表报警器坐标位置；步骤D3：获取邻居报警器并建立邻居基础拓扑图；采用第2模组邻居数数学期望表征通信射频和现场环境链路衰减特性的作用体现，选择一个邻居判定距离阈值，使得在该阈值下，各火灾探测报警器的邻居数的平均值与期望相等，则对于任意一个火灾探测报警器，与该火灾探测报警器距离小于阈值的其他火灾探测报警器，被归为该火灾探测报警器的邻居报警器，并以此建立邻居基础拓扑图；步骤D4：建立火灾探测报警器的路由关系；在步骤D3获得的邻居基础拓扑图上得到每一只火灾探测报警器的本地组内多跳通信路由拓扑关系数据；在本地组内多跳通信路由拓扑关系建立过程中，控制路由拓扑层级和一个报警器的下级报警器数量，使得在路由拓扑建立过程中，报警器的路由拓扑层级不超过待评估的最大路由拓扑层级，下级报警器数量不超过待评估的最大下级数；步骤D5：建立单心跳周期中主动通信事件队列；在一个心跳上报周期Ttick内，根据第2模组心跳时间分布律和待评估的第2模组拓扑最大级数，产生系统内火灾探测报警器的全部主动上报时刻，且按增序排列，要求不同火灾探测报警器的主动上报时刻相位差符合第2模组心跳时间分布律，同一火灾探测报警器的各主动上报时刻是等时间间隔的，并且该时间间隔即转发周期Ts-up与待评估的第2模组拓扑最大级数之积不超过心跳上发周期Ttick；步骤D6：计算单心跳周期系统功耗，具体包括主动上报通信功耗、静默功耗、分配在本心跳周期中的网络更新功耗、单个心跳周期系统功耗；步骤D7：计算整体功耗降低率和功耗差异时长；步骤D8：获得优选参数值表；根据评价分析目的，列出全部具体的参数值候选组合；根据步骤D4-步骤D7，计算每一种组合最终产生的整体功耗降低率和功耗差异时长，根据设计目标设定不合格阈值，剔除不合格项；剩余保留项则为能够满足低功耗目的的适配参数值。

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