专利名称：一种传输预警信息的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种传输预警信息的方法和设备。
背景技术：
针对我国常见的自然灾害(包括地震、火山、海嘯、森林火灾和山洪泥石流)，现有的典型预警系统由一个中央节点、多个中间节点和多个监测节点组成，并且监测节点、中间节点和中央节点之间采用星形网络拓扑结构，预警相关的数据信息都是采用单跳式逐级上报处理方式。此外，预警系统还连接了对应的预警通知系统。以地震为例，我国处在环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一。地震给我国的人民生命财产安全以及社会经济健康发·展带来了严重的威胁。20世纪全球因地震死亡120万人，我国占59万人，约占全球地震死亡人数的2/5，居各国之首。地震灾害发生时，提前向公众发出预警对于减少人员伤亡是非常关键的。有关学者研究过地震提前预警时间和人员伤亡关系的理论预测如果提前3秒预警，人员伤亡比减少14% ;提前5秒，伤亡比减少22% ;提前15秒，伤亡比将减少53%。具体到地震预警系统，地震预警技术通过计算有线/无线电信号和地震波传播速度的差值，对可能被地震波及的区域做出提前通知。我国的地震预警系统是由国家数字地震台网、区域数字地震台网(火山数字地震台网和流动数字地震台网)和数字地震台站三个部分组成，采用两级星形拓扑结构，不同种类的数字地震台站与所属的区域地震台网中心之间组成第一级星形网络，不同的区域地震台网中心与国家地震台网中心之间组成第二级星形组网结构。现有的地震预警系统的工作流程为第一步，不同类型的数字地震台站的监测数据首先汇集到所属的区域地震台网中心；第二步，各区域地震台网中心再将接收到的监测数据汇集到国家地震台网中心；第三步，国家地震台网中心利用汇总的全国所有地震台站监测数据进行预警计算。当国家地震台网中心通过预警信息处理得到预警结果(包括相关地震方位和强度信息等)后，通过地震通知系统向用户发布。目前的预警系统为单跳式(采用两级星形组网的网络拓扑结构)，主要取决于等待时间，即分钟量级(部分为秒量级)。以地震预警系统为例，首先网络把各地震台站接收到的监测数据逐级汇总到最高层次处理，信息传输和交换时延较大；其次，国家地震台网中心作为处理节点集中式处理，数据量大，导致计算负荷加重，处理时间延长。综上所述，目前进行预警的方案预警处理的总时延比较长，并且中央节点的处理负荷比较大。
发明内容
本发明提供一种传输预警信息的方法、系统和设备，用以解决现有技术中存在的进行预警的方案预警处理的总时延比较长，并且中央节点的处理负荷比较大的问题。
本发明实施例提供的一种传输预警信息的方法，包括监测节点确定需要上报的第一预警结果；所述监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。本发明实施例提供的另一种传输预警信息的方法，包括中间节点根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果；所述中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。本发明实施例提供的一种传输预警信息的监测节点设备，包括 第一确定模块，用于确定需要上报的第一预警结果；第一上报模块，用于将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节本发明实施例提供的一种传输预警信息的中间节点设备，包括第二确定模块，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果;第二上报模块，用于将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。由于本发明实施例的监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而有效减少预警处理的时延，增加预警提前时间；同时，能够有效地减小中央节点的处理负荷，实现预警信息的及时获取计算和预警结果的及时发布。
图1图2图3图4图5
为本发明实施例第一种传输预警信息的系统示意图为本发明实施例第二种传输预警信息的系统示意图为本发明实施例第三种传输预警信息的系统示意图为本发明实施例第一种传输预警信息的系统架构示意为本发明实施例第一种传输预警信息的系统架构下的第一种信息交互示意图6为本发明实施例第一种传输预警信息的系统架构下的第二种信息交互示意图；图7为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构示意图；图8为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第一种信息交互示意图；图9为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第二种信息交互示意图；图10为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第三种信息交互示意图；图11为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第四种信息交互示意图；图12为本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第五种信息交互示意
图13为本发明实施例监测节点传输预警信息的方法流程示意图；图14为本发明实施例中间节点传输预警信息的方法流程示意图；图15为本发明实施例监测节点设备的结构示意图；图16为本发明实施例中间节点设备的结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例监测节点将第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。中间节点将第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。由于本发明实施例的监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而有效减少预警处理的时延，增加预警提前时间；同时，能够有效地减小中央节点的处理负荷，实现预警信息的及时获取计算和预警结果的及时发布。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。本发明实施例提供了多种传输预警信息的系统。如图1所示，本发明实施例第一种传输预警信息的系统，包括监测节点10和预警通知系统20。监测节点10，用于确定需要上报的第一预警结果，并且将确定的第一预警结果上报给预警通知系统20。确定第一预警结果的方法包括但不限于判断预警信息包含的监测数据的某个参数的取值是否超过预先给定的门限值。预警通知系统20，用于发布接收到的第一预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。如图2所示，本发明实施例第二种传输预警信息的系统，包括监测节点10、预警通知系统20和中间节点30。监测节点10，用于确定需要上报的第一预警结果，将确定的第一预警结果上报给中间节点30。中间节点30，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，将第二预警结果上报给预警通知系统20。确定第二预警结果的方法包括但不限于以单个监测节点的第一预警结果作为第二预警结果；或者选取若干个监测节点的第一预警结果的组合作为第二预警结果。预警通知系统20，用于发布接收到的第二预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。如图3所示，本发明实施例第三种传输预警信息的系统，包括监测节点10、预警通知系统20、中间节点30和中央节点40。监测节点10，用于确定需要上报的第一预警结果，将确定的第一预警结果上报给中间节点30。中间节点30，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果，将第二预警结果通过中央节点40上报给预警通知系统20。确定第二预警结果的方法包括但不限于以单个监测节点的第一预警结果作为第二预警结果；或者选取若干个监测节点的第一预警结果的组合作为第二预警结果。中央节点40，用于将收到的预警结果上报给预警通知系统20。预警通知系统20，用于发布接收到的第二预警结果。比如通过短信、网站等形式发布。在本实施例中，一个系统可以有多个监测节点和多个中间节点，所以上述几种系统还可以进行多种组合，比如一个系统A包括的监测节点中，有的监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统，有的监测节点将确定的第一预警结果上报给中间节点；该系统A或不同系统包括的中间节点中，有的中间节点将第二预警结果上报给预警通知系统；有的中间节点将第二预警结果通过中央节点上报给预警通知系统。下面介绍两种典型的实现方式。
方式一，如图4所示，由中间节点进行预警信息处理和预警信息计算，得到预警结果O假设中间节点MO、NO、PO和QO之间引入了相互连接。本实施例包含但不限于以下两种中间节点的连接方式1、每个中间节点两两都有连接的网状连接结构(即任意两个中间节点之间有连接)；2、相邻中间节点之间有连接的环状连接结构。中间节点之间的连接可以是有线连接或无线连接。本实施例中，引入中间节点的连接是为了解决盲区问题，即当实际灾害发生在两个或者多个相邻的中间节点管辖区域的交界处时，单个中间节点无法获得完整的预警信息，此时通过引入中间节点的交互使单个中间节点能够获取完整的预警信息。中间节点的信令交互采用事件触发的方式(比如某个中间节点监测到预警异常的事件时，直接通过信令通知其它中间节点)，相对于现有的周期性数据收集处理过程，时延几乎可以忽略，因此，引入中间节点的连接并不会增加总时延。预警系统与预警通知系统的接口，本发明包含但不限于以下两种方式1、中间节点处理预警信息得到预警结果之后，上报给中央节点，由中央节点报告给预警通知系统，参见图4中中央节点到预警通知系统的实线箭头；2、有资质的中间节点在处理预警信息得到预警结果之后，直接报告给预警通知系统，参见图4中中间节点到预警通知系统的虚线箭头。其中，可以在预警系统部署时预先确定中间节点是否为有资质的中间节点；或者后期由中央节点认证后授予该中间节点为有资质的中间节点。如图5所示，本发明实施例第一种传输预警信息的系统架构下的第一种信息交互不意图中步骤501、中间节点MO向其它中间节点(NO、Q0)发送监测数据反馈信号SI ；步骤502、其他中间节点(包括能监听到MO传输的相邻节点，或能识别中间节点MO传输的预定中间节点)监听MO的通知信令SI，中间节点NO到QO向中间节点MO反馈监测数据S2 ；步骤503、中间节点MO进行预警信息处理(包括信息筛选、排序和有效性判断等)和预警信息计算(比如判断某些预警相关的变量是否超过预先给定的门限值等)，得到预警结果S3；步骤504、中间节点MO向中央节点上报预警信息处理之后得到的预警结果S3 ；步骤505、中央节点向预警通知系统报告预警结果S4。如图6所示，本发明实施例第一种传输预警信息的系统架构下的第二种信息交互不意图中步骤60f步骤603与步骤50f步骤503相同；步骤604、中间节点MO向预警通知系统报告预警信息处理之后得到的预警结果S3。图4的总时延分析 预警系统的总时延由公式I确定。T预警系统=(t数据源-> 监测节点,传输+t监测节点,等待+t监测节点，处理)+ (t监测_>中间节点,传输+2 Xt中间-> 中间节点,传输+t中间节点,等待+t中间节点,处理)+ (t中间_>中央节点,传输+t中央节点,等待+t中央节点,处理)..........公式 I。本实施例中，各个节点设备的数据上报采用事件触发式上报，因此总的等待时间t节&等等等it在毫秒(ms)量级；中央节点和监测节点不实现预警处理功
能,处理时延t中央节点,处理=t翻节点,处理=O,中间节点实现预警处理功能，t中间节点,处理在几十毫秒(ms)量级；传输时延在毫秒(ms)到几十毫秒量级。图5的总时为
rpne\vlSchemei,method\) _ i ,new^严w，l\
2预警系统数据源->监测节点，传输+ ^监测节点，等待j
I / 於 MW,I^newJ^new,!^new,!\
+ ^监测->中间节点，传输"^zx,中间->中间节点，传输中间节点，等待"^ I中间节点，处理J
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+ I/中M…中央节点，传输+ ,中央节点，等待j..........公式 2。图6的总时延]为:
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2预警系统=Ii数据源->监涵节点，传输+ 1监测m，等待}
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监测-> 中间节点，传输tZX/中间-> 中间节点，传输11中间节点，等待中间节点，处理J..........公式 3。由公式2和公式3可得本实施例的总时延在几百毫秒量级(小于Is)，远小于背
景技术方案的总时延。方式二，如图7所示，由监测节点进行预警信息的处理。本实施例引入监测节点之间的信息传输接口，使监测节点间可以进行监测数据、计算结果及其它有用信息之间的交互。由于监测节点是最早获知监测数据的末梢节点，通过其进行信息处理可以实现最小的预警时延。本实施例中，不只在中间节点MO、NO、PO和QO之间引入了相互连接，而且在监测节点M1、M2，N1、N2，P1、P2和Q1、Q2之间也引入了相互连接，本实施例包含但不限于以下两种监测节点的连接方式1、每个监测节点两两都有连接的网状连接结构(即任意两个监测节点之间有连接)；2、相邻监测节点之间有连接的环状连接结构。监测节点之间的连接可以是有线连接或无线连接。预警系统与预警通知系统的接口，本发明包含但不限于以下三种方式1、监测节点处理预警信息得到预警结果之后，依次上报给中间节点和中央节点， 由中央节点报告给预警通知系统，参见图7中中央节点到预警通知系统的实线箭头；2、监测节点处理预警信息得到预警结果之后，上报给有资质的中间节点，由该中间节点报告给预警通知系统，参见图7中中间节点到预警通知系统的虚线箭头；3、有资质的监测节点在处理预警信息得到预警结果之后，直接报告给预警通知系统，参见图7中监测节点到预警通知系统的虚线箭头。其中，可以在预警系统部署时预先确定某些中间节点和监测节点是否为有资质的中间节点和监测节点；或者后期由中央节点认证后授予某些中间节点和监测节点为有资质的中间节点和监测节点。针对方式二，有两种不同的处理方式。方式二之处理方式一、本实施例中，最初发现异常的监测节点Mx收集其他可参考监测节点的监测数据，进行预警信息处理和预警结果计算，并将处理结果上报给上级节点。上级节点一般是中间节点，对于可以直接上报中央节点的监测节点，上级节点指中央节点。如图8所示，本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第一种信息交互不意图中步骤801、监测节点Mx向其它监测节点(Nx、Qx等)发送触发其反馈监测数据的信令SI ；步骤802、监测节点Nx、Qx等向监测节点Mx反馈预警所需的监测数据S2 ；步骤803、监测节点Mx进行预警信息处理，得到预警结果S3 ；步骤804、监测节点Mx向中间节点MO上报预警信息处理得到的预警结果S3 ；步骤805、中间节点MO向中央节点上报预警结果S4 ；步骤806、中央节点向预警通知系统报告预警结果S5。如图9所示，本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第二种信息交互不意图中步骤901 步骤904与步骤801 步骤804相同；步骤905、中间节点MO向预警通知系统报告预警结果S4。如图10所示，本发明实施例第二种传输预警信息的系统架构下的第三种信息交互示意图中步骤1001 步骤1003与步骤801 步骤803相同；步骤1004、监测节点Mx向预警通知系统报告预警结果S3。
方式ニ之处理方式ー总时延分析预警系统的总时延由公式4确定。I1预警系统=(t数据源_>监测节点，传输丁+2*t监测_>监测节点，传输丁[监测节点，等待+t监测节点，处理)+ (て监测_>中间节点，传输丁 c中间节点，等待+t中间节点，处理)+ (て中间_>中央节点，传输丁 c中央节点，等待+t中央节点，处理)本实施例中，各个节点设备的数据上报采用事件触发式上报，因此总的等待时间t
|节^,等待+t中间节点，等待+t中央节^，等待在毫秒&8)量级；中央节点和中间节点不实现预警处理功 能，处理时延、央节点,处理=、间节点,处理=0，监测节点实现預警处理功能，セ測节点,处理在几十毫 .(ms)量级；传输时延‘节点_>￥￥节点,传输在毫秒&幻到几十毫秒量级。图8的总时延
权利要求
1.一种传输预警信息的方法，其特征在于，该方法包括监测节点确定需要上报的第一预警结果；所述监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测节点确定需要上报的第一预警结果之前，还包括所述监测节点在确定监测的数据异常后，向与自身连接的其他监测节点发送异常的数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测节点确定需要上报的第一预警结果，包括所述监测节点根据接收到与自身连接的来自其他监测节点的异常的数据和自身监测到的异常的数据，确定需要上报的第一预警结果；或所述监测节点根据自身监测到的异常的数据，确定需要上报的第一预警结果。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，相邻的两个监测节点之间存在连接或任意两个监测节点之间存在连接。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统，包括所述监测节点在上报事件触发后，将确定的第一预警结果上报给预警通知系统。
6.一种传输预警信息的方法，其特征在于，该方法包括中间节点根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果；所述中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中间节点确定第二预警结果之前，还包括所述中间节点在接收到的来自监测节点的第一预警结果后，向与自身连接的中间监测节点发送第一预警结果。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中间节点确定第二预警结果，包括 所述中间节点将接收到与自身连接的来自其他中间节点的第一预警结果和自身接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定需要上报的第二预警结果；或所述中间节点将接收到的来自监测节点的第一预警结果作为需要上报的第二预警结果O
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，相邻的两个中间节点之间存在连接或任意两个中间节点之间存在连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述中间节点将确定的第二预警结果上报给预警通知系统，包括所述中间节点在上报事件触发后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统。
11.一种传输预警信息的监测节点设备，其特征在于，该监测节点设备包括第一确定模块，用于确定需要上报的第一预警结果；第一上报模块，用于将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。
12.如权利要求11所述的监测节点设备，其特征在于，所述第一确定模块还用于在确定监测的数据异常后，向与自身连接的其他监测节点发送异常的数据。
13.如权利要求11所述的监测节点设备，其特征在于，所述第一确定模块具体用于 根据接收到与自身连接的来自其他监测节点的异常的数据和自身监测到的异常的数据，确定需要上报的第一预警结果；或根据自身监测到的异常的数据，确定需要上报的第一予页警结果。
14.如权利要求12或13所述的监测节点设备，其特征在于，相邻的两个监测节点之间存在连接或任意两个监测节点之间存在连接。
15.如权利要求11所述的监测节点设备，其特征在于，所述第一上报模块具体用于 在上报事件触发后，将确定的第一预警结果上报给预警通知系统。
16.一种传输预警信息的中间节点设备，其特征在于，该中间节点设备包括第二确定模块，用于根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定第二预警结果;第二上报模块，用于将确定的第二预警结果上报给预警通知系统或通过中央节点上报给预警通知系统。
17.如权利要求16所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二确定模块还用于在接收到的来自监测节点的第一预警结果后，向与自身连接的中间监测节点发送第一预警结果。
18.如权利要求16所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二确定模块具体用于 将接收到与自身连接的来自其他中间节点的第一预警结果和自身接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定需要上报的第二预警结果；或根据接收到的来自监测节点的第一预警结果，确定需要上报的第二预警结果。
19.如权利要求17或18所述的中间节点设备，其特征在于，相邻的两个中间节点之间存在连接或任意两个中间节点之间存在连接。
20.如权利要求19所述的中间节点设备，其特征在于，所述第二上报模块具体用于 在上报事件触发后，将确定的第二预警结果上报给预警通知系统。
全文摘要
本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种传输预警信息的方法和设备，用以解决现有技术中存在的进行预警的方案预警处理的总时延比较长，并且中央节点的处理负荷比较大的问题。本发明的方法包括监测节点确定需要上报的第一预警结果；所述监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点。由于本发明实施例的监测节点将确定的第一预警结果上报给预警通知系统或上报给中间节点，从而有效减少预警处理的时延，增加预警提前时间；同时，能够有效地减小中央节点的处理负荷，实现预警信息的及时获取计算和预警结果的及时发布。
文档编号H04L29/08GK103002036SQ20121052624
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者任斌, 赵瑾波, 谌丽, 李琼 申请人:电信科学技术研究院