[發明專利]一種輸電桿塔智能防護系統

有效

• 申請號: 201710855277.6
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107680343B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 陳美萍;羅水才;許鑫填
• 申請（專利權）人: 陳美萍;羅水才;許鑫填
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.一種輸電桿塔智能防護系統，其特征是，包括輸電桿塔實時監測模塊、輸電桿塔監控防護中心和用戶終端，所述輸電桿塔實時監測模塊用于采集輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據，并將采集到的輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據發送到所述輸電桿塔監控防護中心，所述輸電桿塔監控防護中心用于接收、存儲、顯示輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據，并將輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據與預先設定的正常閾值范圍的邊界值進行比較，若超過正常閾值范圍，則輸出報警信號；所述的用戶終端通過通信網絡與輸電桿塔監控防護中心連接，用于實時訪問輸電桿塔監控防護中心中的輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據；所述的輸電桿塔實時監測模塊包括無線傳感器網絡和匯聚節點，無線傳感器網絡布設于輸電桿塔的塔身及周圍，用于采集輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據；所述的匯聚節點用于連接無線傳感器網絡，從無線傳感器網絡獲取輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據，對輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據進行緩存和處理，將處理后的輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據通過移動通信網絡傳輸至輸電桿塔監控防護中心；所述的無線傳感器網絡包括多個用于采集輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據的傳感器節點，各傳感器節點采集輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據后，將采集的輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據發送至匯聚節點；初始時，匯聚節點為每個傳感器節點分配一個可信度，匯聚節點定期檢測傳感器節點在一個檢測周期內的可信度，當傳感器節點的可行度低于設定的可信度閾值時，令該傳感器節點進入休眠，其中，可信度的檢測公式為：

式中，S_p表示匯聚節點當前檢測得到的傳感器節點p在一個檢測周期內的可信度，S_p-1表示傳感器節點p在檢測前的可信度，A_p表示傳感器節點p在一個檢測周期內連續采集到相同輸電桿塔受到威脅的監測數據的次數與采集的輸電桿塔受到威脅的監測數據總數的比值，設該檢測周期為[0,T]，C_p(t)表示傳感器節點p在t時刻采集的輸電桿塔受到威脅的監測數據偏離區域平均監測值的程度，該區域平均監測值為在t時刻傳感器節點p與其鄰居傳感器節點采集的輸電桿塔受到威脅的監測數據的融合值，t∈[0,T]，設區域平均監測值為Y(t)，傳感器節點p在t時刻采集的輸電桿塔受到威脅的監測數據為X(t)，C_T為設定的偏離程度閾值，B_p為在檢測周期內C_p(t)大于C_T的次數，E_p、E_p0分別為傳感器節點p的當前剩余能量和初始能量，g(E_p-0.1E_p0)為設定的取值函數，當E_p-0.1E_p0≥0時，g(E_p-0.1E_p0)＝1，當E_p-0.1E_p0<0時，g(E_p-0.1E_p0)＝0，ρ₁、ρ₂、ρ₃、ρ₄為設定的權重系數，且滿足ρ₁+ρ₂+ρ₃+ρ₄＝1。

2.根據權利要求1所述的一種輸電桿塔智能防護系統，其特征是，所述輸電桿塔監控防護中心包括數據通信模塊、數據分析處理模塊、異常報警模塊，所述數據通信模塊與所述數據分析處理模塊連接，所述數據分析處理模塊與所述異常報警模塊連接。

3.根據權利要求1所述的一種輸電桿塔智能防護系統，其特征是，所述的輸電桿塔受到威脅的輸電桿塔受到威脅的監測數據包括輸電桿塔周圍的震動信號、輸電桿塔的局部水平位移。

4.根據權利要求1所述的一種輸電桿塔智能防護系統，其特征是，傳感器節點將輸電桿塔受到威脅的監測數據發送至匯聚節點前，構建其到匯聚節點之間的路由，具體包括：

(1)設該傳感器節點為γ，獲取γ至匯聚節點的所有路徑，計算每條路徑的優選值：

式中，λ_γ→o表示傳感器節點γ至匯聚節點o的第λ條路徑，為路徑λ_γ→o具有的傳感器節點數目，K_i為路徑λ_γ→o上的第i個傳感器節點的節點度，E_i、E_i0分別為路徑λ_γ→o上的第i個傳感器節點的當前剩余能量、初始能量，f(E_i-0.1E_i0)為設定的遍歷取值函數，從γ至匯聚節點的路徑方向依次遍歷路徑λ_γ→o上的傳感器節點，若路徑λ_γ→o上存在一個傳感器節點滿足E_i-0.1E_i0<0時，f(E_i-0.1E_i0)＝0，停止遍歷，若路徑λ_γ→o上的所有傳感器節點皆滿足E_i-0.1E_i0≥0時，f(E_i-0.1E_i0)＝1，δ_α,β表示路徑λ_γ→o上的傳感器節點α,β之間的傳輸延時；

(2)選取優選值為最大的路徑作為γ至匯聚節點的路由路徑，建立γ至匯聚節點的路由。