[發明專利]應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置

在審

• 申請號: 201711305644.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107770817A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 何旭連
• 申請（專利權）人: 何旭連
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W40/32;H04W52/02;H04W84/18;G08C17/02;H02J13/00;G01D21/02
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1.應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置，其特征是，包括環境監測無線傳感器網絡、輸電線路監控中心，所述環境監測無線傳感器網絡用于采集輸電線路區域環境傳感數據，并將采集到的輸電線路區域環境傳感數據發送到所述輸電線路監控中心，所述輸電線路監控中心用于接收、存儲、顯示輸電線路區域環境傳感數據，并將輸電線路區域環境傳感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，則執行報警。

2.根據權利要求1所述的應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置，其特征是，所述輸電線路監控中心包括通信模塊、中央處理模塊、報警模塊，所述通信模塊與所述中央處理模塊、報警模塊連接，所述中央處理模塊與所述報警模塊連接。

3.根據權利要求1或2所述的應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置，其特征是，還包括用戶終端，所述的用戶終端通過通信網絡與輸電線路監控中心連接，用于實時訪問輸電線路監控中心中的輸電線路區域環境傳感數據。

4.根據權利要求1所述的應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置，其特征是，所述的環境監測無線傳感器網絡包括基站和多個負責采集輸電線路區域環境傳感數據的傳感器節點；環境監測無線傳感器網絡采用分簇網絡結構為：傳感器節點通過分簇路由協議競選出簇頭節點，傳感器節點將采集的輸電線路區域環境傳感數據發送至所屬簇的簇頭節點，進而由簇頭節點對輸電線路區域環境傳感數據進行融合并發送到基站。

5.根據權利要求4所述的應用無線傳感器網絡的輸電線路監測裝置，其特征是，所述的分簇路由協議為改進的LEACH分簇路由協議，具體包括：

(1)基站通過發送廣播信號，啟動網絡中所有傳感器節點運行，每個啟動的傳感器節點應用安全加密隨機數產生器生成一個0和1之間的隨機數；

(2)每個啟動的傳感器節點按照下列公式計算隨機閾值，如果生成的隨機數小于隨機閾值，則成為臨時簇頭節點：

T(Si)=Pi1-Pi(rmod1Pi),Si∈G0,Si∉G]]>

式中，T(S_i)表示傳感器節點S_i的隨機閾值，P_i為傳感器節點S_i成為簇頭節點的概率，r是當前分簇的輪次，G是有資格成為簇頭節點的傳感器節點集合，若傳感器節點在最近的輪內沒有擔任過簇頭節點，則該傳感器節點屬于G；

(3)若兩個臨時簇頭節點間距小于其中任意一個傳感器節點的通信半徑，則該兩個傳感器節點互為鄰居臨時簇頭節點，當選為臨時簇頭節點的傳感器節點在對應的通信半徑范圍內廣播當選消息，并接收其他臨時簇頭節點的廣播消息，若一個臨時簇頭節點的剩余能量大于其所有的鄰居臨時簇頭節點，則自動成為真正的簇頭節點，否則恢復到普通傳感器節點狀態；

(4)每個當選的簇頭節點向周圍的傳感器節點廣播當選消息，傳感器節點根據接收到的當選消息確定周邊的簇頭節點集合，進而傳感器節點計算與該簇頭節點集合中每個簇頭節點的接近度，并從中選擇最小接近度對應的簇頭節點作為自己的簇頭節點加入形成簇，其中，接近度的計算公式為：

ζ(Sj,SCη)=d(Sj,SCη)-RSCη(1+ESCηESCη0)]]>

式中，SC_η為所述簇頭節點集合中第η個簇頭節點，ζ(S_j,SC_η)表示傳感器節點S_j與簇頭節點SC_η的接近度，d(S_j,SC_η)為傳感器節點S_j與簇頭節點SC_η的距離，為簇頭節點SC_η的通信半徑，簇頭節點SC_η的當前剩余能量，為簇頭節點SC_η的初始能量。