[發(fā)明專利]一種海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010161203.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111365198B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周琳;孟安康;于倩祥;黎明;遲書凱;劉永梅;宋東慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;H04W4/38;H04W52/02;H04W40/22;H04W40/20;H04W40/02
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發(fā)明提供的一種海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測方法，包括：S1：確定各簇內(nèi)感知節(jié)點以及中繼節(jié)點的位置信息，所述位置信息包括，同簇內(nèi)相鄰感知節(jié)點之間的距離以及各個感知節(jié)點與中繼節(jié)點的距離；S2：根據(jù)位置信息，確定數(shù)據(jù)回收時同簇內(nèi)各個感知節(jié)點到中繼節(jié)點的候選路徑集；S3：以數(shù)據(jù)回收的次數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)感知節(jié)點初始能量、感知節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)時消耗的能量以及數(shù)據(jù)回收時通過候選路徑集中每條路徑的次數(shù)構(gòu)建約束條件；S4：根據(jù)目標(biāo)函數(shù)以及約束條件，確定同簇內(nèi)各感知節(jié)點到中繼節(jié)點的最優(yōu)路徑規(guī)劃。該方法降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗，提高了海上風(fēng)電機組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測系統(tǒng)多采用有線通信的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但由于海上情況復(fù)雜，采用有線通信存在以下問題：一是海上風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)巨大，有線通信設(shè)置布設(shè)難度較大；二是海上復(fù)雜的天氣情況易導(dǎo)致線纜老化，極大縮短監(jiān)測系統(tǒng)的壽命；三是監(jiān)測系統(tǒng)的可擴展性差，監(jiān)測系統(tǒng)安裝完成后，不易加入新的傳感器節(jié)點。

因此，就目前現(xiàn)有技術(shù)而言，為了解決海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測系統(tǒng)采用有線通信存在的弊端，海上風(fēng)電機組監(jiān)測系統(tǒng)多采用無線通信搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息之間的傳輸。

但在海上風(fēng)電機組無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于加入了無線通信模塊，增加了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗，降低了海上風(fēng)電機組監(jiān)測系統(tǒng)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中采用無線通信模塊增加無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗的弊端，提出了一種海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測方法及系統(tǒng)，考慮了數(shù)據(jù)回收時同簇內(nèi)各個感知節(jié)點到中繼節(jié)點的傳輸路徑，降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功耗，提高了海上風(fēng)電機組監(jiān)測系統(tǒng)的使用壽命。

本發(fā)明提供的一種海上風(fēng)電機組振動監(jiān)測方法，包括：

S1：確定各簇內(nèi)感知節(jié)點以及中繼節(jié)點的位置信息，所述位置信息包括，同簇內(nèi)相鄰感知節(jié)點之間的距離以及各個感知節(jié)點與中繼節(jié)點的距離；

S2：根據(jù)位置信息，確定數(shù)據(jù)回收時同簇內(nèi)各個感知節(jié)點到中繼節(jié)點的候選路徑集；

S3：以數(shù)據(jù)回收的次數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)感知節(jié)點初始能量、感知節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)時消耗的能量以及數(shù)據(jù)回收時通過候選路徑集中每條路徑的次數(shù)構(gòu)建約束條件；

S4：根據(jù)目標(biāo)函數(shù)以及約束條件，確定同簇內(nèi)各感知節(jié)點到中繼節(jié)點的最優(yōu)路徑規(guī)劃。

進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)回收的方法，具體包括：

同簇內(nèi)各感知節(jié)點以單跳或多跳的方式向中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，若感知節(jié)點以多跳的方式向中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)時，選擇與其相鄰的感知節(jié)點作為跳點。

進(jìn)一步地，在步驟S2中確定數(shù)據(jù)回收時同簇內(nèi)各個感知節(jié)點到中繼節(jié)點的候選路徑集，具體包括：

確定各簇內(nèi)各個中繼節(jié)點的編號；

確定同簇內(nèi)相對于中繼節(jié)點同一方向上的各個感知節(jié)點；

根據(jù)同簇內(nèi)中繼節(jié)點的編號和同一方向上的各個感知節(jié)點與中繼節(jié)點的距離，確定同簇內(nèi)各個感知節(jié)點的編號；

根據(jù)同簇內(nèi)各個感知節(jié)點的編號以及數(shù)據(jù)回收的方法，確定數(shù)據(jù)回收時同簇內(nèi)同一方向上的各個感知節(jié)點到中繼節(jié)點的候選路徑集。

進(jìn)一步地，在步驟S3中以數(shù)據(jù)回收的次數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，具體包括：

maxf(x)＝x

其中：max f(x)表示目標(biāo)函數(shù)；x表示數(shù)據(jù)回收的次數(shù)。