一种智能防溜系统的路由方法
一种智能防溜系统的路由方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路运输溜逸监控领域，具体涉及一种智能防溜系统的路由方法。
技术背景
[0002]随着铁路运输向着快捷、安全及高效的方向发展，对铁路作业的安全性提出了更高的要求，中间站车辆防溜作业是铁路安全作业非常重要的环节，其中放置铁鞋是最为主要的防溜方式。
[0003]目前已有车站采用基于Zigbee无线网络的智能防溜系统，系统一般由智能铁鞋、路由器和协调器组成。其中，路由器是保证系统能够实现稳定无线通讯的重要环节之一。
[0004]路由器分布广，数量多且无人值守。常规的Zigbee网状路由算法AODVjr在智能铁鞋实际应用中发现，当系统中路由节点数量增加时，路由通讯稳定性会随之下降，尤其当路由节点数量达到20个以上，就会出现明显的通讯中断现象;此外，还出现频繁更换路由器的子节点，关联表中节点信息无法自动更新导致入网困难的现象，影响了系统的稳定性。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能防溜系统的路由方法，以提高路由工作的稳定性。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:一种智能防溜系统的路由方法，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋；
[0007]所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性；
[0008]所述改进路由算法是指:改进Z i gb e e网状结构AODV j r路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，从而避免网络拥塞;所述更新关联表状态信息是指:定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，从而扩大无线网络的覆盖范围。
[0009]作为一种路由请求方案，具体的工作流程如下:
[0010]a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b;
[0011 ] b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤c;
[0012]c)判断标志位Flag的值:若Flag = 1，转向步骤f;否则，转向步骤d ；
[0013]d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤e ；
[0014]e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h;
[0015]f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤g;
[0016]g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h;
[0017]h)转发 RREQ。
[0018]该方案有效的控制了路由请求RREQ转发方向，防止了路由请求RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞现象。
[0019]作为一种定期检查清除关联表的方案，具体的工作流程如下:
[0020]a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b ；否则，继续等待；
[0021]b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c;
[0022]c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，转向步骤d;
[0023]d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e;
[0024]e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一，转向步骤a;否则，转向步骤b。该方案及时清除了关联表中无效节点，增加了关联表中有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围。
[0025]本发明的有益效果:
[0026]本发明是针对铁路运输中列车溜逸而提出的一种智能防溜系统的路由方法和装置，该发明通过改进AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞;通过定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围，提高了智能防溜系统的稳定性，保证了铁路运输防溜过程中的安全性。
【附图说明】
[0027]图1是智能防遛系统的结构示意图
[0028]图2是路由算法流程图
[0029]图3是路由检测清除关联表流程图
[0030]图4是路由装置的硬件模块图[0031 ] 具体实施过程
[0032]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0033]如图1所示，智能防遛系统由铁鞋、路由装置、协调器和上位机监控系统组成，路由装置作为无线通讯过程中的桥梁，起到转发数据，增大无线通讯距离的关键作用。
[0034]如图2所示，改进AODVjr路由算法的流程如下:
[0035]a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b;
[0036]b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤c;
[0037 ] c)判断标志位Flag的值:若Flag = 1，转向步骤f;否则，转向步骤d ；
[0038]d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤e ；
[0039]e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h;
[0040]f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤g;
[0041]g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h;
[0042]h)转发 RREQ。
[0043]如图3所示，定期检查、清除关联表中无效信息流程如下:
[0044]a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b ；否则，继续等待；
[0045]b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c;
[0046]c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，转向步骤d;
[0047]d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e;
[0048]e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一，转向步骤a;否则，转向步骤b。
[0049]如图4所示，路由装置硬件电路包括主控制器、无线收发模块、电源管理模块和人机交互接口。电源模块为各模块提供驱动电压，人机交互接口用于程序下载与调试。
[0050]综上所述，本发明通过改进AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞;通过定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围，从而保证了整个系统的稳定性。
[0051]本发明已通过上述实施例及其【附图说明】清楚，在不背离本发明精神和实质的情况下，所属领域的技术人员可根据本发明做出相应变化和修正，这些变化和修正都属于本发明权利要求的保护范围。
[0052]本发明未涉及方法均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种智能防溜系统的路由方法，其特征在于，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋； 所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性； 所述改进路由算法是指:改进Zigbee网状结构AODV jr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛;所述更新关联表状态信息是指:定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量。2.根据权利要求1所述的一种智能防溜系统的路由方法，所述AODVjr路由算法包括如下步骤: a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b; b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ并结束;否则，转向步骤c ； c)判断标志位F1ag的值:若F1 ag = 0，转向步骤d;否则，转向步骤f; d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ并结束；否则，转向步骤e； e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h； f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ并结束；否则，转向步骤g; g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h； h)转发RREQ并结束。3.根据权利要求1所述的一种智能防溜系统的路由方法，所述更新关联表状态信息包括如下步骤: a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b;否则，继续等待； b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c; c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否贝1J，转向步骤d; d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e; e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一并结束，转向步骤a;否贝1J，转向步骤b。
【专利摘要】本发明公开了一种智能防溜系统的路由方法，其特征在于，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋；所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性。本发明改进Zigbee网状结构AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，从而避免网络拥塞；定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，从而扩大无线网络的覆盖范围。
【IPC分类】H04W40/28, H04L12/733, H04L12/741
【公开号】CN105491638
【申请号】CN201510915873
【发明人】陈夕松, 王凯, 缪锐, 王晓俊, 朱文龙, 方鑫, 金玉书, 陈国平, 祁大伟
【申请人】南京富岛信息工程有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月10日
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路运输溜逸监控领域，具体涉及一种智能防溜系统的路由方法。
技术背景
[0002]随着铁路运输向着快捷、安全及高效的方向发展，对铁路作业的安全性提出了更高的要求，中间站车辆防溜作业是铁路安全作业非常重要的环节，其中放置铁鞋是最为主要的防溜方式。
[0003]目前已有车站采用基于Zigbee无线网络的智能防溜系统，系统一般由智能铁鞋、路由器和协调器组成。其中，路由器是保证系统能够实现稳定无线通讯的重要环节之一。
[0004]路由器分布广，数量多且无人值守。常规的Zigbee网状路由算法AODVjr在智能铁鞋实际应用中发现，当系统中路由节点数量增加时，路由通讯稳定性会随之下降，尤其当路由节点数量达到20个以上，就会出现明显的通讯中断现象;此外，还出现频繁更换路由器的子节点，关联表中节点信息无法自动更新导致入网困难的现象，影响了系统的稳定性。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能防溜系统的路由方法，以提高路由工作的稳定性。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:一种智能防溜系统的路由方法，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋；
[0007]所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性；
[0008]所述改进路由算法是指:改进Z i gb e e网状结构AODV j r路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，从而避免网络拥塞;所述更新关联表状态信息是指:定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，从而扩大无线网络的覆盖范围。
[0009]作为一种路由请求方案，具体的工作流程如下:
[0010]a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b;
[0011 ] b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤c;
[0012]c)判断标志位Flag的值:若Flag = 1，转向步骤f;否则，转向步骤d ；
[0013]d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤e ；
[0014]e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h;
[0015]f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤g;
[0016]g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h;
[0017]h)转发 RREQ。
[0018]该方案有效的控制了路由请求RREQ转发方向，防止了路由请求RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞现象。
[0019]作为一种定期检查清除关联表的方案，具体的工作流程如下:
[0020]a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b ；否则，继续等待；
[0021]b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c;
[0022]c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，转向步骤d;
[0023]d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e;
[0024]e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一，转向步骤a;否则，转向步骤b。该方案及时清除了关联表中无效节点，增加了关联表中有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围。
[0025]本发明的有益效果:
[0026]本发明是针对铁路运输中列车溜逸而提出的一种智能防溜系统的路由方法和装置，该发明通过改进AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞;通过定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围，提高了智能防溜系统的稳定性，保证了铁路运输防溜过程中的安全性。
【附图说明】
[0027]图1是智能防遛系统的结构示意图
[0028]图2是路由算法流程图
[0029]图3是路由检测清除关联表流程图
[0030]图4是路由装置的硬件模块图[0031 ] 具体实施过程
[0032]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0033]如图1所示，智能防遛系统由铁鞋、路由装置、协调器和上位机监控系统组成，路由装置作为无线通讯过程中的桥梁，起到转发数据，增大无线通讯距离的关键作用。
[0034]如图2所示，改进AODVjr路由算法的流程如下:
[0035]a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b;
[0036]b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤c;
[0037 ] c)判断标志位Flag的值:若Flag = 1，转向步骤f;否则，转向步骤d ；
[0038]d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤e ；
[0039]e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h;
[0040]f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ;否则，转向步骤g;
[0041]g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h;
[0042]h)转发 RREQ。
[0043]如图3所示，定期检查、清除关联表中无效信息流程如下:
[0044]a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b ；否则，继续等待；
[0045]b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c;
[0046]c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，转向步骤d;
[0047]d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e;
[0048]e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一，转向步骤a;否则，转向步骤b。
[0049]如图4所示，路由装置硬件电路包括主控制器、无线收发模块、电源管理模块和人机交互接口。电源模块为各模块提供驱动电压，人机交互接口用于程序下载与调试。
[0050]综上所述，本发明通过改进AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，避免了网络拥塞;通过定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，扩大了无线网络的覆盖范围，从而保证了整个系统的稳定性。
[0051]本发明已通过上述实施例及其【附图说明】清楚，在不背离本发明精神和实质的情况下，所属领域的技术人员可根据本发明做出相应变化和修正，这些变化和修正都属于本发明权利要求的保护范围。
[0052]本发明未涉及方法均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种智能防溜系统的路由方法，其特征在于，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋； 所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性； 所述改进路由算法是指:改进Zigbee网状结构AODV jr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛;所述更新关联表状态信息是指:定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量。2.根据权利要求1所述的一种智能防溜系统的路由方法，所述AODVjr路由算法包括如下步骤: a)当网络中的路由节点收到RREQ时，首先判断是否与自身地址吻合:若是，发送应答信号;否则，转向步骤b; b)判断当前通过的网段数量是否大于生存时间值TTL:若是，丢弃RREQ并结束;否则，转向步骤c ； c)判断标志位F1ag的值:若F1 ag = 0，转向步骤d;否则，转向步骤f; d)判断当前节点是否为前一跳节点的父节点:若是，丢弃RREQ并结束；否则，转向步骤e； e)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，转向步骤h;否则，Flag置1，转向步骤h； f)判断当前节点是否为前一跳节点的子节点:若是，丢弃RREQ并结束；否则，转向步骤g; g)判断目的节点是否为当前节点的子节点:若是，Flag置0，转向步骤h;否则，转向步骤h； h)转发RREQ并结束。3.根据权利要求1所述的一种智能防溜系统的路由方法，所述更新关联表状态信息包括如下步骤: a)启动定时器一，判断是否计时到5分钟;若是，转向步骤b;否则，继续等待； b)根据关联表中节点的信息，发送确认信号并启动定时器二，转向步骤c; c)判断0.5秒内，是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否贝1J，转向步骤d; d)再次发送该节点的确认信号，判断0.5秒内是否收到来自节点的应答信号:若是，关闭定时器二，转向步骤e;否则，清除关联中对应位置的节点信息并转向步骤e; e)判断是否已检测到最后一个节点信息:若是，关闭定时器一并结束，转向步骤a;否贝1J，转向步骤b。
【专利摘要】本发明公开了一种智能防溜系统的路由方法，其特征在于，所述智能防溜系统包括上位机监控系统、协调器、若干个路由装置和若干个铁鞋，上位机监控系统通过协调器与各路由装置连接，各路由装置之间相互连接，各路由装置分别连接若干铁鞋；所述路由装置包含主控制器、无线收发模块、电源管理模块以及人机交互接口；主控制器采用了改进路由算法以及更新关联表状态信息的方法优化Zigbee协议栈，提高智能防溜系统中路由通讯的稳定性。本发明改进Zigbee网状结构AODVjr路由算法，控制路由请求RREQ转发方向，防止RREQ沿与目标节点相反方向洪泛，从而避免网络拥塞；定期检查、清除关联表中无效节点的信息，增加有效节点数量，从而扩大无线网络的覆盖范围。
【IPC分类】H04W40/28, H04L12/733, H04L12/741
【公开号】CN105491638
【申请号】CN201510915873
【发明人】陈夕松, 王凯, 缪锐, 王晓俊, 朱文龙, 方鑫, 金玉书, 陈国平, 祁大伟
【申请人】南京富岛信息工程有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月10日
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