一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统及方法与流程

1.本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统及方法。


背景技术：

2.中国铁路历经百年沉淀，随着经济的快速发展，如今已形成一张巨大的铁路网，铁路正朝着现代化和高速化的方向快速发展，高速铁路的建设已经进入了全速时期。高铁的电力机车运时速高，车辆密度大，其安全性应放在首要位置，一旦出问题，便会造成巨大的经济损失和严重的社会影响。
3.高速铁路接触网是电气化铁路供电的重要设备，是电力机车的动力来源。高速铁路接触网的稳定性和可靠性对铁路安全运行至关重要。为了保证牵引供电的可靠和电流的畅通，在接触网各导线之间或各分段之间，一般都用电连接线夹连通电路，从而确保牵引供电电流的平稳。由于接触网在暴露于室外，历经日晒风吹及雨淋，容易引起电连接线夹导电质老化；且电力机车高速运行，冲击力强，容易引起固定电连接线夹的螺栓松动、错位等问题，导致电连接线夹处接触电阻增加而使发热量增加，一旦电连接线夹过热就可能烧伤线索，严重时将烧断线索造成断电等事故。因此必须对电连接线夹的工作状态进行实时监控，及时反馈不良情况，才能进行有效的故障预警，保证铁路正常运行。
4.检测电连接线夹的传统方法是人工巡检，在高速铁路接触网中，电连接线夹的数量巨大，排查难度也非常大。传统的检修方法是人工观察，检修人员工作强度高以至于检查效率低，容易错过检查节点或者错误判别电连接线夹温度情况。为提高工作效率，节约经济成本，迫切需要一种快捷切可靠的方法来监测和反馈电连接线夹的状态。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统及方法，解决了传统检测方法效率低且容易误判的问题。
6.为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
7.本方案提供一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统，包括若干个采集设备、若干个主网关、若干个子网关、服务器以及终端；
8.所述主网关与子网关构成子网络，各所述采集设备与至少两个子网关通信连接，所述主网关通过基站与服务器通信连接，所述终端与服务器连接，一个子网络内至少包括两个主网关，一个子网络内相邻两个或至少两个网关通信连接，所述采集设备与高铁接触网通信连接，各所述采集设备、主网关以及子网关内均内置有序列号，其中，所述网关为主网关或子网关。
9.本发明的有益效果是：本发明若干个采集设备、若干个主网关、若干个子网关、服务器以及终端进行系统组网，能够实现远程监控，准确定位及时反馈并解决问题，避免了传统人工检测的弊端，且节约了人工成本。
10.进一步地，所述采集设备固定在高铁接触网上，并通过温度探头紧贴在电连接线夹表面，所述采集设备通过第一射频模块与子网关组网，且所述采集设备的通信范围覆盖多个子网关，所述采集设备利用电池供电。
11.上述进一步方案的有益效果是：本发明中采集设备和子网关之间采用一种基于时分多路复用技术的射频通信协议，子网关使用常供电方式，采集设备使用电池供电，其休眠/工作时间占比非常大，从而极大的降低了采集设备自身的功耗，同时，采集设备使用一次性电池，在低功耗协议的支持下，电池的工作时间远大于电连接线夹的工作寿命，意味着一旦把采集设备安装到电连接线夹上以后，就不用更换采集设备，直到电连接线夹工作寿命殆尽或因某种原因损坏需要更换。
12.再进一步地，所述子网关安装在铁路线上的供电处，所述子网关之间以及子网关与主网关之间通过第二射频模块连接，所述子网关的通信范围覆盖多级子网关。
13.上述进一步方案的有益效果是：本发明中通过子网关的主芯片起两个进程，一个负责时分多路复用协议的执行，与采集设备组网，另一个负责跳频中继协议的执行，与子网关(及主网关)接力通信，第一射频模块和第二射频模块工作在不同频段或信道，互不干扰。
14.再进一步地，所述主网关安装在铁路线上的供电处，所述主网关的通信覆盖多个子网关，所述主网关利用4g/5g模块连接基站，并与服务器连接。
15.再进一步地，各所述采集设备与子网关的通信为：
16.a1、利用子网关将时间轴划分为等长的时间段，每一段为一帧，确定每帧的时长；
17.a2、将每一帧划分为多个时隙，确定每个时隙的时长，并根据每个时隙的时长得到采集设备的数据上行以及子网关的数据下行；
18.a3、由第0号时隙子网关向网内采集设备广播信标，由第1到第n号时隙按需划分给对应的采集设备，完成与子网关的数据交换。
19.上述进一步方案的有益效果是：本发明中的采集设备和子网关之间采用一种基于时分多路复用技术的射频通信协议，子网关使用常供电方式，采集设备使用电池供电，其休眠/工作时间占比非常大，从而极大的降低了采集设备自身的功耗。
20.基于上述系统，本发明提供了一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测方法，包括以下步骤：
21.b1、将采集设备采集的电连接线夹温度值连同采集的时间戳一并上报至子网关，并同时将采集设备的gps坐标以及采集设备的序列号上传至子网关；
22.b2、利用子网关缓存采集设备上报的数据，并等待服务器查询；
23.b3、利用接力传输，由服务器定期向每个子网络查询数据，其中，所述数据包括主网关和子网关的序列号、主网关和子网关的gps坐标以及隶属于子网关的采集设备序列号、采集设备的温度信息以及采集设备的gps坐标，若采集设备的温度异常，则不进行异常处理；
24.b4、由子网关利用接力传输向服务器回复查询结果；
25.b5、由服务器接收到回复数据后，向终端展示各主网关、子网关以及采集设备的位置信息以及采集设备所在的电连接线夹温度；
26.b6、针对某一采集设备上报的温度数据异常，则由终端进行报警提示，完成远程自动化监测系统的监测；
27.进一步地，所述异常处理具体为：
28.c1、由服务器定期向各子网络内的主网关及子网关发送保活报文，并由主网关和子网关进行实时回复，若服务器未接收到主网关或子网关的及时回复，则服务器判定该主网关或子网关为异常状态，并通过终端发送报警信息；
29.c2、利用保活机制确定子网关和采集设备之间的连接状态，若存在隶属于某一子网关的采集设备离线时，则将该异常进行缓存处理，并等待服务器查询时将异常上报至服务器；
30.c3、针对采集设备确认有子网关异常后，重新探测周围的子网关，并重新通过新的子网关入网，完成异常阶段的监测：
31.c1、由服务器定期向各子网络内的主网关及子网关发送保活报文，并由主网关和子网关进行实时回复，若服务器未接收到主网关或子网关的及时回复，则服务器判定该主网关或子网关为异常状态，并通过终端发送报警信息；
32.c2、利用保活机制确定子网关和采集设备之间的连接状态，若存在隶属于某一子网关的采集设备离线时，则将该异常进行缓存处理，并等待服务器查询时将异常上报至服务器；
33.c3、针对采集设备确认有子网关异常后，重新探测周围的子网关，并重新通过新的子网关入网，完成异常阶段的监测。
34.本发明的有益效果是：本发明通过正常与异常处理阶段，能够在某个子网关出现故障时，整个网络会自我修复，保证采集设备的数据尽可能不丢失，并且能准确定位到出现故障的位置，便于维修。
35.再进一步地，所述步骤b3中接力传输，包括以下步骤：
36.d1、针对服务器的查询对象为某个子网关时，对查询报文进行封装，查找该子网关所属的子网络，并通过因特网将查询报文发送到该子网络的基站，由基站将查询报文发送至连接到基站的主网关；
37.d2、由主网关收到查询报文，设置跳数hop等于0后发送；
38.d3、利用收到查询报文的子网关对查询报文进行缓存，并将查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
39.d4、重复步骤d3，通过所有收到查询报文的子网关缓存该查询报文，并将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
40.d5、转发直至所有子网关完成转发任务；
41.d6、针对收到查询目标为自身子网关时，发送查询结果。
42.再进一步地，所述步骤b4中利用接力传输，其具体为：
43.e1、接收到查询目标为自身的子网关发送查询结果，设置跳数hop等于0后发送；
44.e2、由所有收到该查询报文的子网关缓存该条查询报文，再将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
45.e3、重复步骤e2，由所有收到该查询报文的子网关缓存该条查询报文，并将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
46.e4、转发直至所有子网关完成转发任务；
47.e5、由该子网络内的所有主网关收到回复报文后，将查询结果通过基站发送至服
务器。
附图说明
48.图1为本发明的系统结构拓扑图。
49.图2为本发明中采集设备的结构示意图。
50.图3为本发明中子网关的结构示意图。
51.图4为本发明中主网关的结构示意图。
52.图5为本发明中n个采集设备和一个子网关形成的星形网络拓扑图。
53.图6为本发明中主网关及网关间的跳频协议及单个时隙划分图。
54.图7为本发明中举例说明的一个包含2个主网关和多个子网关的子网络图。
55.图8为本发明中举例说明的一个子网络间时间同步的报文顺序图。
56.图9为本发明中查询路线以及实际查询中继路线图。
57.图10为本发明中查询应答路线图。
58.图11为本发明中接力传输中子网关正常转发的行为图。
59.图12为本发明中接力传输中子网关收到同级转发报文后的行为图。
60.图13为本发明的接力传输中子网关收到下一级转发报文后的行为图。
61.图14为本发明的方法流程图。
62.图15为本实施例中子网关与主网关的接力传输示意图。
63.图16为本实施例中接力传输的时序图。
具体实施方式
64.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
65.实施例1
66.如图1所示，本发明提供了一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统，包括若干个采集设备、若干个主网关、若干个子网关、服务器以及终端；
67.所述主网关与子网关构成子网络，各所述采集设备与至少两个子网关通信连接，所述主网关通过基站与服务器通信连接，所述终端与服务器连接，一个子网络内至少包括两个主网关，一个子网络内相邻两个或至少两个网关通信连接，所述采集设备与高铁接触网通信连接，各所述采集设备、主网关以及子网关内均内置有序列号，其中，所述网关为主网关或子网关。
68.本实施例中，如图1所示，一个采集设备可以和附近至少2个子网关通信，主网关与子网关构成子网络，一个子网络内至少有2个主网关，一个子网络内，相邻2个或2个以上的网关(主网关或子网关)可以互相通信，且只有主网关才能通过基站连接到服务器。
69.本实施例中，采集设备按需安装于电连接线夹上，根据采集设备的数量及位置，在高铁接触网适当地点布置子网关，尽量保证一个采集设备能和2个以上的子网关通信，同时子网关之间也要尽量保证能和2个以上的邻居通信。在安装子网关前，需要规划子网络便于
管理(子网络不能太大，否则接力传输距离太远，影响效率)，子网络是一个链状拓扑，至少保证两端的子网关能和一个主网关通信。以总拓扑图为例，其中包括两个子网络，分别为snid1和snid2(snid＝subnet id)，部署前，同一子网络内的主网关及子网关内置相同的snid。
70.本实施例中，所述采集设备固定在高铁接触网上，并通过温度探头紧贴在电连接线夹表面，所述采集设备通过第一射频模块与子网关组网，且所述采集设备的通信范围覆盖多个子网关，所述采集设备利用电池供电。
71.本实施例中，如图2所示，采集设备固定在电连接线夹上，温度探头紧贴电连接线夹表面，实时测试电连接线夹的温度，使用电池供电。通过第一射频模块与子网关组网，子网关和采集设备通信采用时分多路复用技术，采集设备休眠状态和工作状态的时间占空比较大，使得采集设备平均功耗较低，电池使用时间较长。部署时，采集设备的通信范围覆盖周围的多个子网关，这样的好处是即使某个子网关出现故障，也能通过其他子网关把采集到的数据上报到服务器。
72.本实施例中，第一射频模块：是一种无线射频模块，将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件，通过无线视频模块，就能传输信息。
73.gps模块：全球定位系统(global positioning system，gps)，是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置。
74.电源管理：电源管理模块负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和其他电源管理，将源电压和电流转换为可由微处理器、传感器等负载使用的电源。
75.温度采集芯片：是一个温敏电阻，电阻的阻值随温度的变化而变化，通过mcu的ad转化，能采集到电阻上的电压值，从而根据欧姆定理计算出电阻的阻值，最后通过温敏电阻的芯片手册中给出的算法，利用电阻值计算出温度。
76.本实施例中，所述子网关安装在铁路线上的供电处，所述子网关之间以及子网关与主网关之间通过第二射频模块连接，所述子网关的通信范围覆盖多级子网关。
77.本实施例中，如图3所示，子网关安装在铁路线上的供电处，能够直接取电工作。通信距离覆盖多个采集设备，使用第一射频模块与采集设备组网(采用时分多路复用技术)。子网关之间、子网关和主网关之间使用第二射频模块，采用一种跳频的中继协议互联通信，最终将采集设备的数据上报至服务器。部署时，子网关的通信范围覆盖周围多级子网关，同样，这样的好处是即使某个子网关出现故障时也能通过其他子网关把采集到的数据上报到服务器。第一射频模块和第二射频模块工作在不同频段或信道，互不干扰。子网关的主芯片起两个进程，一个负责时分多路复用协议的执行，与采集设备组网，另一个负责跳频中继协议的执行，与子网关(及主网关)接力通信。
78.本实施例中，第一射频模块：是一种无线射频模块，将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件，通过无线视频模块，就能传输信息。
79.第二射频模块：是4g/5g通信模块，和手机里面的4g/5g通信模块相同，是用于和基站通信的模块，最终能让使用该模块的设备访问英特网。
80.gps模块：全球定位系统(global positioning system，gps)，是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置。
81.电源管理：电源管理模块负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和其他电源管理，将源电压和电流转换为可由微处理器、传感器等负载使用的电源。
82.电源适配器：电源适配器是电子设备供电电源变换设备，它的工作原理由交流输入转换为直流输出，为设备提供电能。
83.本实施例中，主网关安装在铁路线上的供电处，所述主网关的通信覆盖多个子网关，所述主网关利用4g/5g模块连接基站，并与服务器连接。
84.本实施例中，主网关安装在铁路线上的供电处，能够直接取电工作。通信距离覆盖多个子网关，使用第二射频模块与子网关互联，同时利用主网关的4g/5g模块连接基站接入大网，负责数将据汇总至服务器。
85.本实施例中，服务器用于处理总网关所汇总的数据，终端最终通过访问服务器展示数据。
86.本实施例中，软件能运行在手持设备、pc等终端电子设备上，管理员通过终端软件能实时获取电连接线夹的工作状态以及位置等信息，方便做好电连接线夹的监测和维护工作。
87.本实施例中，各所述采集设备与子网关的通信为：
88.a1、利用子网关将时间轴划分为等长的时间段，每一段为一帧，确定每帧的时长；
89.a2、将每一帧划分为多个时隙，确定每个时隙的时长，并根据每个时隙的时长得到采集设备的数据上行以及子网关的数据下行；
90.a3、由第0号时隙子网关向网内采集设备广播信标，由第1到第n号时隙按需划分给对应的采集设备，完成与子网关的数据交换。
91.本实施例中，据调查，电连接线夹的工作寿命大概是1～2年，本发明中的采集设备和子网关之间采用一种基于时分多路复用技术的射频通信协议，子网关使用常供电方式，采集设备使用电池供电，其休眠/工作时间占比非常大，从而极大的降低了采集设备自身的功耗。
92.本实施例中，采集设备使用一次性电池，在低功耗协议的支持下，电池的工作时间远大于电连接线夹的工作寿命，意味着一旦把采集设备安装到电连接线夹上以后，就不用更换采集设备，直到电连接线夹工作寿命殆尽或因某种原因损坏需要更换。
93.本实施例中，时分多路复用技术的原理是：n个采集设备和一个子网关形成星形网络拓扑，如图4所示，子网关将时间轴划分为等长的时间段，每一段称为一帧，每帧时长为2秒。每一帧被划分为多个时隙(slot)，每个时隙长10ms，其中，前5ms为设备数据上行，后5ms为子网关数据下行。第0号时隙子网关向网内采集设备广播信标，第1到第n号时隙按需划分给采集设备1到采集设备n。在一帧内，采集设备通过rtc唤醒的方式，定时捕获0号时隙的信标，且仅在自己对应的时隙内与子网关交换数据，其余时间除去采集温度而外都处于休眠状态。通过这种方式，采集设备拥有较高的休眠/工作时间占比，从而实现低功耗，时隙c为竞争时隙，采集设备在时隙c内竞争入网，时隙c可能有多个，剩余未划分到的时隙r为保留时隙，也可能为多个。
94.本实施例中，高速铁路的走向为线形，采集设备及网关沿着高速铁路部署，整体形成链状拓扑，数据最终需要通过主网关接入英特网传至服务器。高铁的修建是为了联通各城市，整个线路几乎处于城郊及高山等无人居住区，这些地方的基础设施较少，运营商的基站数量有限。所以整个线路中，只有在基站附近才会部署主网关，在其他位置部署子网关，通过子网关的接力传输，最终将数据传送至主网关。
95.本实施例中，接力传输协议的实现如下：根据实际情况，将高速铁路线上部署的设备划分为多段，每一段自成一个子网络，每个网络有唯一的网络id。部署的时候，每段网络内的网关都内置唯一的网络id。在一个网络内，采集设备内置本网络的秘钥，通信时，将通信报文加密后再进行传输。每个网络至少包含2个主网关，保证数据传输通道可靠。户外应用，考虑到干扰可能较多，规划采用8个信道通信。以1秒为一个周期，分成8个时隙，每个时隙125ms。按照随机产生的频道列表序号(例如:8 7 5 1 6 4 3 2)的顺序使用频率。以负责同步的网关(每个网络有且只有一个负责同步的网关)的启动时间为准，不超过20s发送保活查询兼同步报文，为全网提供时间基准。每个时隙的前后12.5ms是保护时隙，不发送报文，只接收报文。每次发送都有随机迟延时间，程序保证不会在每个时隙前后的12.5ms的保护时间内发送报文(为了给设备时间误差留出保护空间，同时可以接收到时间误差较大的设备发出的报文)。如图5所示。
96.本实施例中，如图6所示，图6为一个包含2个主网关和多个子网关的子网络。在一个网络内，由服务器给主网关分配主网关id，网络中id小的主网关为负责同步的网关。其余主网关和子网关都以同步网关的时间作为基准，保证网络同步跳频。由服务器下发保活查询兼同步报文，传输方向如图6所示，假设z1是该网络的同步网关，那么同步报文的传输方向为z1-a-b-c-d-e-f-g-h-z2。网关在转发同步报文时，会在报文中带上转发时隙内的时间偏移，下一级网关收到以后可以根据该时间偏移及当前信道推算出同步网关的时间，从而修正本地时间。
97.本实施例中，网络内的时间同步如图7所示，一次交互只能由服务器发起，网关(主网关和子网关)不能主动上报数据。服务器定时向网络内的各网关发起查询报文，网关(主网关和子网关)应答查询报文时上报自己的数据。服务器维护一个全局的会话标识session id(64位无符号整数)，下文称为sid，从1开始，每次+2(即查询时此标识为奇数)，发起查询时，将此会话标识填入报文头部，主网关收到服务器的查询报文时，会把网关id(下文称为gid)填入报文头部。子网关在中继时，在本地缓存自己已经转发过的报文的sid和gid，若出现“sid+gid”完全相同的报文将不再转发。若收到sid相同但gid不同的报文则只转发gid比缓存的gid小的报文。如图7所示，服务器下发查询报文时，通过子网络内的所有网关下发，每个子网关都需要接力传输。假设查询报文先后从线路z1-a-b-c-d-e-f、z2-h-g-f接力传输至f。则来自网关z1的包会被依次转发，直到z2；而来自网关z2的包被转发至f时，转发截止。
98.本实施例中，子网关在收到查询报文目标是自己的报文时，取得会话标识，并将此标识+1(即应答时，此标识为偶数)。如图8所示，假设查询目标为e，则e的应答将通过e-f-g-h-z2和e-d-c-b-a-z1两条线路上报至服务器，服务器会做去重。(应答报文的中继转发，则不关心gid)。
99.本实施例中，如图9所示，图9为一个包含两个主网关和若干子网关的一个子网络，
当服务器下发的查询报文同时到达子网关f时(如空心箭头所示)由主网关z1(gid＝1)下发的报文会被f中继，而由于由主网关z2(gid＝2)下发的报文的gid比z1的大，所以由主网关z2(gid＝2)下发的报文不再被f转发。如图10所示，图10表示子网关e的应答报文会同时通过左右两端的路线，经过其他子网关中继最后到达服务器。
100.本实施例中，中继协议实现，设备收到报文时，遵循以下规则转发，报文的中的hop(跳数)+1。
101.1、正常转发8次，如图11所示。
102.2、到同等级的转发报文(hop+1)，推迟转发，如图12所示。
103.3、无论何时收到下一级的转发报文(hop+2)，立刻终止转发，如图13所示。
104.本实施例中，如图1所示，主网关入网：主网关直接和服务器建立连接，经过认证后，加入网络。主网关成功入网后，可以授权其余子网关入网(主网关使用自带的4g/5g模块与基站通信接入英特网，从而和服务器通信)。
105.本实施例中，子网关入网：子网关通过相邻的已入网的主网关入网；或，子网关通过相邻的已入网的子网关入网(子网关不带4g/5g模块，不能直接和服务器通信。只能使用自带的射频模块和主网关自带的射频模块通信，子网关之间也通过第二射频模块通信)。
106.本实施例中，采集设备入网：采集设备选择周围信号较强的子网关建立连接，经过认证后入网(采集设备使用自带的射频模块和子网关自带的射频模块通信)。
107.实施例2
108.如图14所示，本发明提供了一种接触网电连接线夹状态的远程自动化监测系统的监测方法，其实现方法如下；
109.b1、将采集设备采集的电连接线夹温度值连同采集的时间戳一并上报至子网关，并同时将采集设备的gps坐标以及采集设备的序列号上传至子网关；
110.b2、利用子网关缓存采集设备上报的数据，并等待服务器查询；
111.b3、利用接力传输，由服务器定期向每个子网络查询数据，其中，所述数据包括主网关和子网关的序列号、主网关和子网关的gps坐标以及隶属于子网关的采集设备序列号、采集设备的温度信息以及采集设备的gps坐标，若采集设备的温度异常，则不进行异常处理；
112.本实施例中，当服务器下发查询时，采集设备的温度数据会应答服务器，不管温度异常与否，均采取查询-应答方式，其中，异常处理为：
113.c1、由服务器定期向各子网络内的主网关及子网关发送保活报文，并由主网关和子网关进行实时回复，若服务器未接收到主网关或子网关的及时回复，则服务器判定该主网关或子网关为异常状态，并通过终端发送报警信息；
114.c2、利用保活机制确定子网关和采集设备之间的连接状态，若存在隶属于某一子网关的采集设备离线时，则将该异常进行缓存处理，并等待服务器查询时将异常上报至服务器；
115.c3、针对采集设备确认有子网关异常后，重新探测周围的子网关，并重新通过新的子网关入网，完成异常阶段的监测；
116.所述步骤b3中接力传输，包括以下步骤；
117.d1、针对服务器的查询对象为某个子网关时(以序列号sn区分子网关)，对查询报
文进行封装，查找该子网关所属的子网络，并通过因特网将查询报文发送到该子网络的基站，由基站将查询报文发送至连接到基站的主网关，其中，一个子网络内可能有多个基站和主网关；
118.d2、由主网关收到查询报文，设置跳数hop等于0后发送；
119.d3、利用收到查询报文的子网关对查询报文进行缓存，并将查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
120.d4、重复步骤d3，通过所有收到查询报文的子网关缓存该查询报文，并将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
121.d5、转发直至所有子网关完成转发任务；
122.d6、针对收到查询目标为自身子网关时，发送查询结果；
123.b4、由子网关利用接力传输向服务器回复查询结果；
124.所述步骤b4中利用接力传输，其具体为：
125.e1、接收到查询目标为自身的子网关发送查询结果，设置跳数hop等于0后发送；
126.e2、由所有收到该查询报文的子网关缓存该条查询报文，再将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
127.e3、重复步骤e2，由所有收到该查询报文的子网关缓存该条查询报文，并将该查询报文中的跳数hop加一后继续转发；
128.e4、转发直至所有子网关完成转发任务；
129.e5、由该子网络内的所有主网关收到回复报文后，将查询结果通过基站发送至服务器；
130.b5、由服务器接收到回复数据后，向终端展示各主网关、子网关以及采集设备的位置信息以及采集设备所在的电连接线夹温度；
131.b6、针对某一采集设备上报的温度数据异常，则由终端进行报警提示，完成远程自动化监测系统的监测。
132.本实施例中，由子网关利用接力传输向服务器回复查询结果具体为：如图15所示，由子网关1～5以及主网关z组成的一个子网，其中连线表示网关之间可以相互通信。接力传输遵循以下规则：
133.1、未转发过的报文，hop+1后转发8次(每个时隙转发1次)；
134.2、转发期间收到同级(hop+1)报文则推迟8个时隙继续转发；
135.3、转发期间收到下级(hop+2)报文则停止转发；
136.4、缓存自己已经转发过的报文，收到hop与缓存报文的hop相同或者小于缓存报文的hop的报文，不再理会。
137.本实施例中，假设有一个报文要从子网关1传送至主网关z，那么其具体流程有多种可能，下面列举其中一种情况描述，别的情况以此类推：
138.一、子网关1在时隙0～7发送8次报文，报文hop＝1；
139.二、子网关2在时隙0收到hop＝1的报文，则把报文的hop改为2，准备在时隙1～8内转发8次；与此同时子网关3在时隙0也收到hop＝1的报文，则把报文的hop改为2，也准备在时隙1～8内转发8次；
140.三、假设子网关2在时隙1内先转发hop＝2的报文，此时子网关3收到了子网关2转
发的hop＝2的报文(同级报文)，则子网关3取消之前的转发，退避8个时隙，计划在时隙9～16内发送hop＝2的报文。由于子网关2并未收到hop＝2的报文(同级报文)，所以子网关2会在时隙1～8内连续发送hop＝2的报文。子网关1在时隙1收到子网关2发送的hop＝2的报文，取消原计划在时隙1～7内的发送的hop＝1的报文；
141.四、假设子网关4在时隙5(假设由于某种原因未在时隙1～4内未收到报文)收到子网关2转发的hop＝2的报文，则子网关4把报文的hop改为3，准备在时隙6～13内转发8次；
142.五、子网关3在时隙6收到子网关4转发的hop＝3的报文，则取消原计划在时隙9～16内转发的hop＝2的报文；同时子网关2也在时隙6收到子网关4转发的hop＝3的报文，则取消原计划在时隙7～8内转发的hop＝2的报文；
143.六、子网关5和主网关z同时在时隙6内收到子网关4转发的hop＝3的报文，由于主网关z为报文目的地，所以网关z不会再转发报文。子网关5把报文的hop改为4，准备在时隙7～14内转发8次；
144.七、子网关4在时隙7收到子网关2转发的hop＝4的报文，则取消原计划在时隙7～13内转发的hop＝3的报文；
145.八、子网关5在时隙7～14内连续转发8次hop＝4的报文，主网关z收到后不予理会，上述流程的时序图如图16所示。
146.注释：h＝1指hop＝1；rx指该时隙收到报文，tx指该时隙发送报文，空白表示没有任何行为，stop表示转发停止。