成果簡介： （1）主要功能和應用領域 本成果面向環境與災害監測預警需求，可在地形復雜、通信條件受限、運營維護困難的復雜環境下，建立監測預警信息傳輸系統，實現監測預警工作的持續、可靠運行，解決現有監測預警網絡中的覆蓋面受限、長期持續監測難度高、信息傳輸可靠性低等問題。 本成果可應用于自然災害監測預警與應急處理、各種類型的環境監測等領域。 （2）特色及先進性 基于三大核心（新型組網架構、高效節能機制、可靠傳輸保障）機制，設計八項創新技術。提出了基于監測事件預測的節能機制和能量均衡消耗機制，設計了支持中繼轉發、雙信道匯聚式接入的組網架構，研發了集自動重傳、自適應傳輸、機會通信于一體的滑坡泥石流監測預警可靠傳輸技術，提升了監測預警網絡的穩定性和可靠性。 本成果申請國家發明專利10余項，除正在受理部分，目前已獲得國家發明專利授權8項。 （3）技術指標 本成果已示范應用于龍門山地震帶小流域滑坡泥石流災害監測預警技術研究與示范系統。根據示范系統運行效果，本成果與災害監測傳統方式技術參數相比，可達到如下技術指標： ？ 丟失/出錯數據恢復率提高約30%，現場通信質量越差，優勢越明顯； ？ 視頻和圖像傳輸實時性可提高約1/3； ？ 傳感節點能耗10%-50%，監測系統有效工作時間延長20-30%； ？ 網絡故障對監測預警影響極大降低，網絡故障帶來的數據時延趨向于0。 （4）解決問題與實施效果 當前問題 解決方案與效果 技術狀態 監測點部署受限于區域通信條件 中繼轉發技術： 采用中繼轉發技術，可在無信號覆蓋區域建設監測點，通過中繼轉發技術將監測數據轉移到具備GPRS/3G/衛星信號的位置。 示范系統應用 監測點的信息傳輸存在數據丟失、甚至意外中斷的風險 集自動重傳、自適應傳輸、機會通信于一體的傳輸保障技術： （1）研發低開銷、高能效自動重傳技術，恢復丟失數據，較傳統方式的丟失/出錯數據恢復率提高約30%，現場通信質量越差，優勢越明顯； （2）研發視頻與圖像自適應傳輸方法，提高視頻、圖像傳輸效率與可靠性，在網絡信號較差時，視頻和圖像傳輸實時性可提高約1/3； （3）設計機會通信技術，傳輸網絡中斷處監測節點的數據，在鄰近節點可替代傳輸時，可實現網絡中斷帶來的時延效應趨于0。 授權專利2件 示范系統應用 監測點持續工作能力受到能量供應的約束 基于監測事件預測和能量均衡消耗的節能機制： （1）研發基于監測事件預測的休眠機制，降低傳感節點能耗10%-50%； （2）研發能量均衡消耗方法，監測設備有效工作時間延長24.3%。 授權專利5件 示范系統應用 監測預警系統存在故障或破壞的問題 雙信道、匯聚式接入的組網架構： （1）設計雙信道、匯聚式接入的組網架構，支持系統部分故障時的網絡自愈能力，保障監測數據傳輸不中斷； （2）所設計組網架構下的設備可互相自動查詢工作狀態，設備故障可由其鄰居設備主動上報，同時保留的傳統設備狀態查詢方式，提高及時發現失效設備的能力。 授權專利2件 示范系統應用