[发明专利]智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及智能电网技术，特别是涉及一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法和系统。

【背景技术】

智能电网被视作下一代的电力网，它通过电力和信息的双向流动，创建一个广泛分布的自动能量输送网络。在这个网络中，产生的电量可以根据用户的实时需求来调整。这不仅能够保证用户需求的满足，也能避免过量电力的产生。智能电网的一个显著特征是传感器和智能电表的大规模部署。因此，大量的数据和信息将由测量、传感以及监测等产生。数据聚合旨在合并来自网络节点中各种不同的概念类型和结构类型的数据。由于在智能电网的通信中产生大量的数据，数据聚合必须在特定的地方产生，以满足不同的信息流的需求。在智能电网通信网中的数据聚合服务布局是一个重要的设计问题，因此，在智能电网无线传感器网络中选取用于数据聚合的聚合节点及其重要。

目前通常采用洪泛的方式选择聚合节点，每个节点只要收到比原来保存的链路开销信息小，就用较小的开销代替原开销，并把该开销信息转发给链路中其他所有节点。该算法可以找出最佳聚合节点，但是会造成大量的链路开销，这种‘小则转发’的方式容易导致智能电网的效率低下，无法保证智能电网的实时性。另外在聚合节点的选择过程中，只考虑了链路开销因素，而传感器的剩余能量关系到整个网络的生命周期，聚合节点选取不当容易导致整个智能电网传感器网络生存周期短，降低整个智能电网传感器网络的可靠性。

【发明内容】

基于此，有必要针对现有技术选取聚合节点时链路开销大导致智能电网效率低下问题，提供一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，该方法能够提高智能电网的效率保证智能电网的实时性。

一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，包括步骤：

获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频率；

分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算所述模拟聚合节点所对应的链路总开销；

分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。

相应地，本发明还提供一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，包括：

获取模块，用于获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频率；

总开销计算模块，用于分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开销；

判定模块，用于分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。

本发明通过获取智能电网无线传感器网络中任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频率，然后分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开销，然后分别判断每一节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，然后将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为智能电网无线传感器网络的最佳聚合节点。本发明将智能电网传感器抽象化为一个无向加权图，在无向加权图中选择最佳聚合节点，能高效的寻找最佳聚合节点，有利于提高智能电网的效率，保证智能电网的实时性。另外，只有在节点剩余能量超过预设能量阈值时，该节点才有可能成为聚合节点，从而保证了整个智能电网无线传感器网络的生命周期，提高所述智能电网无线传感器网络的可靠性。

【附图说明】

图1为本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的流程图；

图2为本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向加权图示意图；

图3为本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向加权图初始化后的示意图；

图4为本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向加权图一个求解过程示意图；

图5本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向加权图另一求解过程示意图；

图6为本发明智能电网无线传感器网络聚合节点的选择系统一种实施例的结构框图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。