[發明專利]一種基于輸電線路傳感網絡的數據傳輸方法及其傳感網絡

有效

• 申請號: 201911155268.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111132058B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 姜海波;路永玲;徐江濤;胡成博;劉洋;楊景剛;劉子全;王真;高超;李鴻澤;劉貞瑤;高強
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04W4/38;H04W24/02;H04W40/22;H04B10/25;H04B3/54
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.一種基于輸電線路傳感網絡的數據傳輸方法，其特征在于：包括以下步驟：

S10：基于傳感器之間的通信握手協議，建立各傳感器之間的連接，構建傳感網絡；

S20：采用傳感網絡將各傳感器獲取到的輸電線路狀態信息傳輸至基站；

S30：基站將輸電線路狀態信息傳輸至數據中心；

其中，所述傳感器之間的通信握手協議的建立包括以下步驟：

S11：選取距離基站最近的傳感器作為頭節點，選取距離該頭節點最大傳輸距離處的傳感器作為下一頭節點，依次選取所有頭節點，對頭節點進行地址編碼000x0000，x表示第x個頭節點；所述最大傳輸距離小于滿足接收信號強度閾值RSSI₀的最大傳輸距離并小于滿足鏈路收包率閾值P₀的最大傳輸距離；

S12：從各頭節點開始，往基站方向依次對非頭節點傳感器進行地址編碼000x000m，m表示當前頭節點下的第m個非頭節點；

S13：所有頭節點向外發送廣播幀，所有非頭節點處在監聽狀態，接收到廣播幀的非頭節點向發送廣播幀的頭節點發送確認信號，完成傳感器之間的通信握手協議；

其中，S11中，接收信號強度RSSI與傳輸距離d的關系為：

式中，A為頭節點的發送功率，n為信道的傳播因子；

鏈路收包率p與傳輸距離d的關系為：

式中，f為幀長度，η是網絡常數，γ(d)表示信噪比與距離的關系：

其中，為給定的發射功率，為給定的信道底噪，PL(d)_dB為經過傳輸距離d后的自由空間路徑損耗，PL(d)＝PL₀+20lg(d)，PL₀為信道損耗系數。

2.根據權利要求1所述的一種基于輸電線路傳感網絡的數據傳輸方法，其特征在于：在S13執行完后還包括以下步驟：

S14：每隔一個任職時間片，地址編碼后四位最大的非頭節點的地址編碼重置為000(x-1)0000成為新的頭節點，其余節點依次更新地址編碼；

S15：逐一對新的頭節點判斷是否滿足h*k≥H_max，h為時間片，k為擔當頭節點的次數，H_max為傳感器的最大任職時間，若滿足，則新的頭節點不能擔任頭節點，由最近的鄰居節點擔任頭節點，其余節點依次更新地址編碼，否則，則繼續擔任頭節點。

3.根據權利要求1所述的一種基于輸電線路傳感網絡的數據傳輸方法，其特征在于：所述S13中，接受到兩個及以上廣播幀的非頭節點選擇接收信號強度更佳的頭節點傳輸的廣播幀。

4.根據權利要求1所述的一種基于輸電線路傳感網絡的數據傳輸方法，其特征在于：所述傳感器包括用于監測輸電線路的弧擺、弧垂、覆冰厚度以及輸電線路環境的溫濕度、風向和風速的傳感器。