[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統

在審

• 申請號: 201710324043.9
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107134123A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳眾厲電力科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，包括基于無線傳感器網絡的數據采集模塊、網絡基站、監測中心和用戶終端；所述的數據采集模塊用于對監測區域內的電能質量參數以及負載消耗的電量進行采集數據，并將數據進行處理后發送到網絡基站；所述網絡基站用于接收數據采集模塊發送的數據，將該數據發送到監測中心；所述監測中心用于對網絡基站傳來的數據進行保存和分析處理，對處理后的數據重新保存，以供用戶終端進行調用；用戶終端，用于顯示電量使用情況、歷史電量消費數據、檢測區域的電參數。

2.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，所述的監測中心包括用于對網絡基站傳來的數據進行接收的數據傳輸接口、用于存儲網絡基站傳來的數據以及處理后的數據的數據庫平臺、用于對網絡基站傳來的數據進行分析處理的數據分析處理單元。

3.根據權利要求2所述的一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，所述用戶終端包括：基于PC和移動的客戶端，所述的客戶端分為能夠顯示電量使用情況和歷史電量消費數據的普通用戶客戶端和供電網工作人員使用，并顯示檢測區域的電參數的專業客戶端。

4.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，所述的數據采集模塊包括數據采集節點和簇頭節點，其中數據采集節點包括普通數據采集節點、敏感數據采集節點，所述的普通數據采集節點用于采集普通數據，所述的敏感數據采集節點用于采集用戶需要保密的敏感數據；所述的簇頭節點從數據采集節點中選出，其用于對簇內數據采集節點的數據進行收集和處理，生成多重數據包后將多重數據包發送至網絡基站。

5.根據權利要求4所述的一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，所述的簇頭節點從數據采集節點中選出，具體包括：

(1)接收到網絡基站2的分簇命令后，各數據采集節點通過調整發射功耗調整通信距離為設定的通信距離閾值，并向通信距離范圍內的鄰居數據采集節點交換自身的剩余能量值；

(2)每個數據采集節點接收通信距離范圍內鄰居數據采集節點交換的信息后，將各敏感數據采集節點作為初始簇頭節點，通過下列公式計算各敏感數據采集節點的簇頭可替換度R(P_i)，當R(P_i)＞0時，將對應的鄰居數據采集節點P_j替換敏感數據采集節點P_i，作為新的簇頭節點：

R(Pi)=(F(Pi)1EΣj=1EF(Pj))2-0.8(F(Pj)1E′Σj=1E′F(Pj′))2]]>

式中，R(P_i)表示敏感數據采集節點P_i的簇頭可替換度，F(P_i)表示敏感數據采集節點P_i的剩余能量，F(P_j)表示敏感數據采集節點P_i通信距離范圍內的鄰居數據采集節點P_j的剩余能量，E為敏感數據采集節點P_i通信距離范圍內的鄰居數據采集節點的數量；

F(P_j′)表示P_j通信距離范圍內的鄰居數據采集節點P_j′的剩余能量，E′為P_j通信距離范圍內的鄰居數據采集節點的數量；

(3)對無線傳感器網絡內的每個數據采集節點，計算該數據采集節點與各簇頭節點之間的距離，選出距離最小值對應的簇頭節點，將該數據采集節點加入到該選出的簇頭節點所在的簇中。

6.根據權利要求5所述的一種基于無線傳感器網絡的遠程電能質量監測系統，其特征是，所述的監測中心接收網絡基站的多重數據包后，其從多重數據包中提取壓縮敏感數據和普通數據，并且對壓縮敏感數據進行解壓得到原始敏感數據；其中，設Φ(J,t)為所述的監測中心在單位時間段[0,t]接收網絡基站中來自簇頭節點J的對應的多重數據包的數量，則Φ(J,t)需滿足：

Φ(J,t)-λJ[TJ22+12(1NJΣx=1NJTPx)2]1/2≤0]]>

式中，T_J為設定的簇頭節點J的表征其數據重要程度的權值，為設定的簇頭節點J所在簇內的數據采集節點P_x的表征其數據重要程度的權值，N_J為簇頭節點J所在簇內的數據采集節點的總數，λ_J為設定的度量閾值。