[发明专利]一种智能家居用电安全监控系统有效
申请号: | 201710592489.X | 申请日: | 2017-07-19 |
公开(公告)号: | CN107272431B | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 孟玲 | 申请(专利权)人: | 山东维客安物联网技术有限公司 |
主分类号: | G05B15/02 | 分类号: | G05B15/02;G05B19/418 |
代理公司: | 重庆创新专利商标代理有限公司 50125 | 代理人: | 李智祥 |
地址: | 276000 山东省临沂市兰山区柳青街*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 智能家居 用电 安全 监控 系统 | ||
1.一种智能家居用电安全监控系统,其特征是,包括智能家居用电监测模块、智能家居用电监控平台和智能终端,所述智能家居用电监测模块基于无线传感器网络采集智能家电电量信息,并将采集到的智能家电电量信息发送到所述智能家居用电监控平台,所述智能家居用电监控平台用于接收、存储、显示智能家电电量信息,并将智能家电电量信息与正常阈值进行比较,若超过正常阈值,则输出报警信号;所述的智能终端通过通信网络与智能家居用电监控平台连接,用于实时访问智能家居用电监控平台中的智能家电电量信息;所述智能家居用电监测模块包括基站、汇聚节点和智能家电电量监测节点,每个智能家电电量监测节点发送自身采集的智能家电电量信息至汇聚节点,进而发送至基站,基站收集并融合汇聚节点的智能家电电量信息后,将智能家电电量信息传送至智能家居用电监控平台;每个智能家电电量监测节点发送自身采集的智能家电电量信息至汇聚节点时,具体执行:
(1)智能家电电量监测节点向汇聚节点发送一个智能家电电量信息包,若汇聚节点成功解码该智能家电电量信息包,则向智能家电电量监测节点发送“成功接收”的反馈消息,智能家电电量监测节点将通过直接发送智能家电电量信息的形式将之后的智能家电电量信息包发送至汇聚节点;
(2)若汇聚节点未成功解码该智能家电电量信息包,则向智能家电电量监测节点发送“未成功接收”的反馈消息,智能家电电量监测节点确定发送智能家电电量信息至汇聚节点的所有路径,并将路径上的满足下列公式的智能家电电量监测节点作为自己的优选中继转发节点,并归入优选中继转发节点集,进而智能家电电量监测节点从优选中继转发节点集中选择其中一个中继转发节点来辅助发送自身的智能家电电量信息至汇聚节点:
式中,Kh,o为路径上的第h个智能家电电量监测节点与对应汇聚节点之间的信道增益,Qh、分别为路径上的第h个智能家电电量监测节点的当前能量、初始能量,Kz,h表示智能家电电量监测节点与其路径上的第h个智能家电电量监测节点之间的信道增益,KT1、KT2为设定的信道增益阈值;
所述的智能家电电量监测节点从优选中继转发节点集中选择其中一个中继转发节点来辅助发送自身的智能家电电量信息至汇聚节点,具体执行:
(1)定义随机数的范围为[0,1],智能家电电量监测节点向优选中继转发节点集中的每个中继转发节点分配一个随机数,
(2)智能家电电量监测节点从中选择优选值最大的中继转发节点来辅助发送自身的智能家电电量信息至汇聚节点,其中,设Φu表示优选中继转发节点集中第u个中继转发节点的优选值,Φu的计算公式为:
式中,Eu表示智能家电电量监测节点分配给优选中继转发节点集中第u个中继转发节点的随机数,Su表示所述第u个中继转发节点承担辅助发送智能家电电量信息任务的次数,g为智能家电电量监测节点到目前为止选择中继转发节点的次数,a为设定的比例阈值,f(·)为取值函数,当时,当时,N为优选中继转发节点集包含的中继转发节点数目,Qu、分别为第u个中继转发节点的当前能量、初始能量,C(·)为比较函数,当时,当时,
2.根据权利要求1所述的一种智能家居用电安全监控系统,其特征是,所述智能家居用电监控平台包括信息接收模块、信息分析模块、异常报警模块,所述信息接收模块与所述信息分析模块连接,所述信息分析模块与所述异常报警模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能家居用电安全监控系统,其特征是,所述的智能家居用电监测模块在智能家电电量信息超过正常阈值时向智能终端输出报警信号,所述报警信号包括异常智能家电名称和对应的智能家电电量信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能家居用电安全监控系统,其特征是,中继转发节点按照下列公式确定向汇聚节点转发智能家电电量信息的发射功率:
式中,Wz为中继转发节点z转发智能家电电量信息时的发射功率,为中继转发节点z的平均信噪比,Kz,o表示中继转发节点z与其对应的汇聚节点之间的信道增益,其中中继转发节点z的信道服从准静态Rayleigh衰落模型,Vz表示中继转发节点向汇聚节点转发智能家电电量信息的传输速率,为中继转发节点z的最大发射功率,λ为设定的调整因子。
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