本發(fā)明涉及一種公共煙道系統(tǒng)控制方法及存儲介質。
背景技術：
1、為了保持整個樓宇的外觀形象，在很多高層民用住宅中，往往采用公共煙道進行集中排煙，每家每戶的室內吸油煙機的出風口與公共煙道連通，以將油煙排入到公共煙道道中，在樓宇頂層通常設置有室外排煙機，室外排煙機對公共煙道的油煙進行統(tǒng)一的過濾靜化后排放。這樣樓頂上的主機需要與各樓層的煙機或風閥進行通訊連接，便于對每個樓宇的整個單元各樓層的吸煙、排煙進行聯(lián)動，目前基本采用無線通訊方式來實現(xiàn)注意與各樓層的煙機或風閥的通訊連接。如使用lora無線自組網來實現(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現(xiàn)組網。中繼的方式當多層用戶存在某幾戶斷電或者沒有入住，處于中繼節(jié)點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，煙道結構復雜時，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。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是針對上述現(xiàn)有技術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致組網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技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。
3、本發(fā)明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種公共煙道系統(tǒng)控制方法，樓宇的公共煙道系統(tǒng)包括設置于各樓層且與對應樓層吸油煙機通信連接的通信終端，與各通信終端通信連接的網關；
4、將樓宇中的通信終端按照樓層均分為n組通信組，啟動工作時，網關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)點的各通信終端掃描鄰居節(jié)點構建鄰居表，網關確定各通信組中的一個通信終端作為固定中繼節(jié)點構成主干通信鏈路，然后網關啟動tdma調度算法與各通信終端進行網絡通信與數(shù)據(jù)同步；
5、公共煙道系統(tǒng)正常運行過程下，按照設定的tdma時隙，并基于主干通信鏈路實現(xiàn)網關與各通信終端通信；當某一通信組中的固定中繼節(jié)點故障時，則更換新的中繼節(jié)點進行通信直至該通信組中作為固定中繼節(jié)點的通信終端信號恢復。
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，網關分配不相鄰的通信組進行信道復用。
7、作為改進，tdma時隙的分配方法為，每個通信組分配時間t的通信時隙，時隙的順序為通信組序號，將每個通信組對應的通信時隙t進一步劃分m個子通信時間窗口而分配給通信組內各通信終端，使得每個通信終端具有固定的通信時間窗口，其中m為每組通信組中通信終端的數(shù)量。
8、作為改進，網關根據(jù)固定中繼路徑代價公式確定每組通信組中的固定中繼節(jié)點；
9、其中固定中繼路徑代價公式為：
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)點對應的中繼路徑代價值，rssifixed表示固定中繼節(jié)點對應的信號強度值，hhops為網關的跳數(shù)；
12、每組通信組中選取cfixed最小值對應的中繼節(jié)點作為通信組中的固定中繼節(jié)點。
13、優(yōu)選地，當一通信組中的固定中繼節(jié)點故障時，網關根據(jù)路由成本函數(shù)，計算當前通信組中其他的通信節(jié)點作為候選中繼節(jié)點的路由成本值，進而確定新的中繼節(jié)點進行中繼傳輸。
14、作為改進，路由成本函數(shù)為：
15、
16、公式2中，α、β、γ為權重系數(shù)；cnode為候選中繼節(jié)點路由成本值；|rssi|為候選節(jié)點信號強度絕對值，單位dbm；soc為候選節(jié)點信道干凈情況，單位為％；hload為候選節(jié)點設定時長內中繼次數(shù)，hmax為預設時間內當前樓宇公共煙道系統(tǒng)網絡最大允許中繼次數(shù)；
17、選取cnode的最小值對應的候選中繼節(jié)點作為當前通信組中新的中繼節(jié)點，進而進行中繼傳輸；或者根據(jù)動態(tài)路徑代價公式計算，動態(tài)確定新的中繼節(jié)點而進行中繼傳輸；
18、其中，動態(tài)路徑代價公式為：
19、cdynamic＝cnode+0.2·hhops?????????(公式3)
20、公式3中，cdynamic為候選中繼節(jié)點動態(tài)路由成本值，hhops為網關的跳數(shù)；
21、下一跳通信組中，選取cdynamic最小值對應的候選中繼節(jié)點作為下一跳通信組中的新的中繼節(jié)點。
22、為了實現(xiàn)動態(tài)調整，公式2中，根據(jù)時隙利用率調整權重系數(shù)γ，根據(jù)候選節(jié)點信道干凈情況調整權重系數(shù)β。
23、為了有效發(fā)現(xiàn)中繼節(jié)點的連接情況，網關按照設定周期向各組通信組中的中繼節(jié)點發(fā)送心跳請求，若一個中繼節(jié)點連續(xù)m次無響應，則判斷當前中繼節(jié)點故障。
24、為了有效保證通訊正常進行，如果一組通信組中的各通信節(jié)點均故障，則觸發(fā)下一跳通信組中的中繼節(jié)點進行跨組中繼傳輸。
25、優(yōu)選地，公共煙道系統(tǒng)動態(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)點記錄鄰居表信息，更新本地鄰居表，網關根據(jù)更新的鄰居表信息更新路由表信息。
27、作為改進，公共煙道系統(tǒng)運行過程中，各通信終端獲取吸油煙機的油煙濃度數(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)，計算各通信終端對應的優(yōu)先權重值，網關按照優(yōu)先權重值分配各通信組通信時隙占用率，同時根據(jù)通信組內各通信終端的優(yōu)先權重值分配各通信終端對應的通信時間窗口。
29、本發(fā)明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。
30、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：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調度算法降低通信沖突，在此基礎上，結合固定中繼節(jié)點，并基于故障更換新的中繼節(jié)點，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致組網失效的問題，實現(xiàn)了跨樓層終端與網關的高效可靠組網。
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)包括設置于各樓層且與對應樓層吸油煙機通信連接的通信終端，與各通信終端通信連接的網關；
2.根據(jù)權利要求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，網關分配不相鄰的通信組進行信道復用。
3.根據(jù)權利要求1所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：tdma時隙的分配方法為，每個通信組分配時間t的通信時隙，時隙的順序為通信組序號，將每個通信組對應的通信時隙t進一步劃分m個子通信時間窗口而分配給通信組內各通信終端，使得每個通信終端具有固定的通信時間窗口，其中m為每組通信組中通信終端的數(shù)量。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：網關根據(jù)固定中繼路徑代價公式確定每組通信組中的固定中繼節(jié)點；
5.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：當一通信組中的固定中繼節(jié)點故障時，網關根據(jù)路由成本函數(shù)，計算當前通信組中其他的通信節(jié)點作為候選中繼節(jié)點的路由成本值，進而確定新的中繼節(jié)點進行中繼傳輸。
6.根據(jù)權利要求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)時隙利用率調整權重系數(shù)γ，根據(jù)候選節(jié)點信道干凈情況調整權重系數(shù)β。
8.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法，其特征在于：網關按照設定周期向各組通信組中的中繼節(jié)點發(fā)送心跳請求，若一個中繼節(jié)點連續(xù)m次無響應，則判斷當前中繼節(jié)點故障。
9.根據(jù)權利要求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)點均故障，則觸發(fā)下一跳通信組中的中繼節(jié)點進行跨組中繼傳輸。
10.根據(jù)權利要求1至3任一項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)動態(tài)更新鄰居表信息、路由表信息；
11.根據(jù)權利要求1至3任一項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)運行過程中，各通信終端獲取吸油煙機的油煙濃度數(shù)據(jù)和煙道氣壓數(shù)據(jù)；
12.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，其特征在于：該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至11任一項所述的公共煙道系統(tǒng)控制方法。