[發(fā)明專利]基于動(dòng)態(tài)博弈的局部放電監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110370851.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112911673B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍利民;賈宇琛;高立艾;溫鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W40/10
• 分類(lèi)號(hào): H04W40/10;H04W40/20;H04W52/34;H04W84/18
• 代理公司: 石家莊中和昇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13145
• 代理人: 付會(huì)平

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于動(dòng)態(tài)博弈的局部放電監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)通信方法，包括以下步驟：S1、以動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方式構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)聯(lián)盟，以半徑為依據(jù)搜索鄰居節(jié)點(diǎn)，以剩余能量為依據(jù)篩選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；S2、圈定的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行博弈，以最大隸屬度原則，構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列；S3、源節(jié)點(diǎn)與隊(duì)列首節(jié)點(diǎn)建立通信鏈路進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)將第二個(gè)和第三個(gè)節(jié)點(diǎn)作為備用下一跳節(jié)點(diǎn)；S4、不在備用范圍的聯(lián)盟內(nèi)節(jié)點(diǎn)首先被釋放，備用節(jié)點(diǎn)待消息轉(zhuǎn)發(fā)成功后釋放。本發(fā)明的多路徑消息轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)引入“剩余能量”參數(shù)，提高了消息轉(zhuǎn)發(fā)的成功率；綜合空間距離和剩余能量?jī)蓚€(gè)參數(shù)，構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列，可以提高消息轉(zhuǎn)發(fā)的速率；并采用動(dòng)態(tài)博弈聯(lián)盟完成轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)后有序釋放的方法，增加了節(jié)點(diǎn)復(fù)用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種基于動(dòng)態(tài)博弈的局部放電監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)通信方法。

背景技術(shù)

局部放電是變壓器、開(kāi)關(guān)柜等高壓電力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不可避免的一種現(xiàn)象，是造成高壓設(shè)備絕緣擊穿的一個(gè)重要原因。因此，需要對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)局部放電超過(guò)一定程度時(shí)，應(yīng)將設(shè)備退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修或更換。

傳統(tǒng)的局部放電檢測(cè)，采用手持式檢測(cè)設(shè)備，在人工巡檢時(shí)對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行檢測(cè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的局部放電在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。超聲波傳感器可以精準(zhǔn)的檢測(cè)到局部放電信號(hào)，如何構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)以快速地將信號(hào)傳送到控制中心是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

基于ZigBee、WiFi、LoRa等無(wú)線傳輸技術(shù)，構(gòu)建局部放電信號(hào)監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于人工巡檢而言，可以更及時(shí)快速地監(jiān)測(cè)到局部放電現(xiàn)象。

中國(guó)文獻(xiàn)(延野，基于物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)[D]，上海交通大學(xué)，2017)對(duì)開(kāi)關(guān)柜局部放電信號(hào)的采集分析、系統(tǒng)自組網(wǎng)和通信等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套開(kāi)關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)和AODV多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)柜監(jiān)測(cè)前端的無(wú)線組網(wǎng)。完成開(kāi)關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、上傳以及絕緣狀態(tài)評(píng)估等功能。

但是，該系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：

1)采用自組網(wǎng)方式建立節(jié)點(diǎn)之間的通信，沒(méi)有考慮通信節(jié)點(diǎn)的剩余能量是否足夠轉(zhuǎn)發(fā)信息。若節(jié)點(diǎn)的剩余能量不足，則會(huì)造成信息轉(zhuǎn)發(fā)失敗的問(wèn)題。

2)沒(méi)有考慮長(zhǎng)路徑信息傳輸時(shí)下一跳節(jié)點(diǎn)的選擇問(wèn)題，即多路徑傳輸?shù)穆酚蓞f(xié)議問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于動(dòng)態(tài)博弈的局部放電監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)通信方法，以解決現(xiàn)有的局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在信息轉(zhuǎn)發(fā)失敗的問(wèn)題以及多路徑傳輸?shù)穆酚蓞f(xié)議問(wèn)題，以提高消息轉(zhuǎn)發(fā)成功率，提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣龋瑴p少消息轉(zhuǎn)發(fā)失敗重新組網(wǎng)的時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)通信的速率，提高節(jié)點(diǎn)的利用效率，以便于局部放電現(xiàn)象的及早發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

基于動(dòng)態(tài)博弈的局部放電監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)通信方法，包括以下步驟：

S1、以動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方式構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)聯(lián)盟，以半徑為依據(jù)搜索鄰居節(jié)點(diǎn)，以剩余能量為依據(jù)篩選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；

S2、圈定的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行博弈，以最大隸屬度原則，構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列；

S3、源節(jié)點(diǎn)與隊(duì)列首節(jié)點(diǎn)建立通信鏈路進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)將第二個(gè)和第三個(gè)節(jié)點(diǎn)作為備用下一跳節(jié)點(diǎn)；

S4、不在備用范圍的聯(lián)盟內(nèi)節(jié)點(diǎn)首先被釋放，備用節(jié)點(diǎn)待消息轉(zhuǎn)發(fā)成功后釋放。