[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810176271.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN108171956A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱林新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳凱達(dá)通光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02;H04W84/18;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，包括多個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)處理中心，每個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)皆連接至大數(shù)據(jù)處理中心，每個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)用于采集一個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)處理中心用于對(duì)采集的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；每個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括設(shè)置于各個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)，還包括基站，傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集所在電力變壓器監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，基站負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點(diǎn)和大數(shù)據(jù)處理中心之間的雙向信息交互。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感器節(jié)點(diǎn)包括無線芯片和環(huán)境傳感器，無線芯片與環(huán)境傳感器信號(hào)連接，所述環(huán)境傳感器內(nèi)設(shè)置有溫濕度集成傳感器和煙霧傳感器；所述的無線芯片還分別信號(hào)連接有時(shí)鐘電路，復(fù)位電路、聲光報(bào)警電路、除濕器驅(qū)動(dòng)電路以及加熱器電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，大數(shù)據(jù)處理中心包括依次連接的數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)顯示單元、數(shù)據(jù)分析單元，其中數(shù)據(jù)接收單元用于對(duì)接收多個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)顯示單元用于對(duì)數(shù)據(jù)接收單元接收的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；所述的數(shù)據(jù)分析單元用于對(duì)接收的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，大數(shù)據(jù)處理中心還包括相連接的數(shù)據(jù)壓縮單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)壓縮單元與數(shù)據(jù)接收單元連接，用于對(duì)數(shù)據(jù)接收單元接收的多個(gè)電力變壓器監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并將壓縮處理后的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，各傳感器節(jié)點(diǎn)部署于電力變壓器監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，通過分簇路由協(xié)議劃分成多個(gè)簇，從而構(gòu)建分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)簇包括一個(gè)主要簇首和一個(gè)次要簇首，主要簇首用于聚合簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，次要簇首用于接收主要簇首發(fā)送的聚合的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，并將接收的聚合的電力變壓器環(huán)境傳感數(shù)據(jù)通過多跳路由的方式發(fā)送至基站。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于大數(shù)據(jù)和WSN技術(shù)的電力變壓器環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的分簇路由協(xié)議包括：

(1)各傳感器節(jié)點(diǎn)接收基站廣播的“hello”信息，確定自身到基站的距離，并記錄收到該“hello”信息的實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度，所述“hello”信息包括由基站設(shè)定的各傳感器節(jié)點(diǎn)接收“hello”信息的理論信號(hào)強(qiáng)度；傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成概率G_i，若概率G_i小于設(shè)定的概率閾值G，則該傳感器節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)并立刻加入工作節(jié)點(diǎn)集；若概率G_i不大于設(shè)定的概率閾值G，則該傳感器節(jié)點(diǎn)成為睡眠節(jié)點(diǎn)；

(2)工作節(jié)點(diǎn)確定自身的當(dāng)前感知半徑，并向工作節(jié)點(diǎn)集中的其余工作節(jié)點(diǎn)廣播節(jié)點(diǎn)信息，其中節(jié)點(diǎn)信息包括自身ID號(hào)、當(dāng)前感知半徑；

(3)當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)接收到其余工作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息后，若工作節(jié)點(diǎn)α位于工作節(jié)點(diǎn)β的感知范圍內(nèi)，則工作節(jié)點(diǎn)α加入到工作節(jié)點(diǎn)β的鄰居節(jié)點(diǎn)集中；

(4)工作節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)集中，優(yōu)選值最大的工作節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為主要簇首并向其余傳感器節(jié)點(diǎn)廣播當(dāng)選信息，未當(dāng)選主要簇首的工作節(jié)點(diǎn)成為成員節(jié)點(diǎn)并加入到最近的主要簇首；

(5)睡眠節(jié)點(diǎn)接收到所述的廣播當(dāng)選信息后被激活，并加入到最近的主要簇首，分簇完成后，主要簇首在其簇中選擇一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)作為次要簇首。