[實用新型]一種配用電力傳輸監控的WSN網關故障容忍模型

有效

• 申請號: 201520065569.6
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN204350026U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 牛景平;楊友情;江龍才;宋敏;步冬靜
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司池州供電公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H02J13/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

技術領域

本實用新型涉及配用電力環境數據監測領域；具體地說是一種配用電力傳輸監控的WSN網關故障容忍模型。

背景技術

目前電力配網監控中所使用的人工巡檢方法不僅耗時、費力且效率低下；因此，有研究者提出了使用WSN對電力環境進行檢測并實現了原型系統。但由于塔桿損毀等事件，安裝在塔桿上的WSN網關依然面臨著故障的危險。另一方面，由于電力系統設計中的N-1原則，不得不考慮在WSN網關中故障容忍問題。因此，構建一個有效的具有故障容忍的WSN網關故障容忍模型是十分必要的。

現有技術中，公開號為CN?102387514A的實用新型專利公開了一種WSN網關的備份方法，專利對主WSN在發生故障的情況下，利用備份WSN網關接替主WSN網關進行工作的機制進行了管理。但主WSN網關節點對所有備份管理的WSN節點的狀態、節點信息、以及接替策略都需要進行不斷實時的更新和維護。由于WSN網絡拓撲結構復雜，大量的信息更新和維護造成WSN網關節點的能耗嚴重損耗，從而影響了該方法的實際應用效果。

公開號為CN?102196465A的專利公開了一種WSN網關配置信息備份方法，但是，WSN網關所管理的傳感器網絡節點眾多，對所有被管節點配置信息進行實時備份顯然會造成數據冗余，而且有限能耗下備份和更新數據龐大，從而影響實際使用效果。

實用新型內容

本實用新型為克服上述現有技術存在的不足之處，提供了一種適應于配用電力傳輸監控的WSN網關故障容忍模型，以期能在網關節點發生故障時，對發生故障的網關節點進行容忍，從而保證數據的順利傳輸。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型一種應用于配用電力傳輸網的WSN網關故障容忍模型，所述配用電力傳輸網是由發送方變電站經過配用電力傳輸線進行電力傳輸至接收方變電站而構成的配用電網；其特點是，

在所述配用電力傳輸網中的配用電力傳輸線上設置所述WSN網關故障容忍模型，所述WSN網關故障容忍模型的組成包括：n個網關節點記為G＝{G₁,G₂,…,G_i,…,G_n}和n-1個備份節點記為B＝{B₁,B₂,…,B_j,…,B_n-1}；n≥2；G_i表示第i個網關節點；B_j表示第j個備份節點；1≤i≤n；1≤j≤n-1；

在所述發送方變電站附近設置第1個網關節點G₁作為發送方網關節點；在所述接收方變電站附近設置第n個網關節點G_n作為接收方網關節點；

所述備份節點是設置在所述發送方網關節點G₁和第2個網關節點G₂之間、所述接收方網關節點G_n和第n-1個網關節點G_n-1之間，以及相鄰兩個網關節點之間，從而在所述配用電力傳輸線上形成交錯排列的通訊網絡結構；

所述第i個網關節點G_i包括無線傳輸模塊T_i和數據采集模塊R_i；所述第j個備份節點B_j包括檢測模塊D_j、數據備份模塊P_j和無線傳送模塊Y_j。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

1、本實用新型利用無線傳感器網絡對部署于野外的電力配電環境不斷進行監測并通過網關將監測數據進行收集和傳送到變電站，從而克服了在實際配用電傳輸監控網絡中，傳統的利用人工巡檢配用架空電力線耗時、費力和低效的缺點，在提高監測效率的同時降低了維護成本。

2、本實用新型利用WSN網絡收集和傳輸配用電環境監測數據。由于變電站之間電力傳輸線基本呈現線性結構的特點，導致WSN網關拓撲也呈現出線性拓撲的特征，與傳統的WSN網關數據備份方法相比，線性拓撲大大簡化了網絡的復雜性。

3、本實用新型需要在傳輸過程中對WSN網關數據進行備份，備份節點只需對傳輸方向反方向上的WSN網關節點數據進行備份。與傳統的WSN網關數據對所有傳感器節點配置信息相比，備份數據類型單一，數據量較小，從而節省了能耗，減少了數據冗余和數據量。