[发明专利]一种风电机组状态监测系统

权利要求书

1.一种风电机组状态监测系统，其特征是，包括基于无线传感器网络的风电机组状态监测模块、主控中心和用户终端，所述的风电机组状态监测模块用于采集风电机组状态数据并将采集的风电机组状态数据收集发送至主控中心；所述的主控中心对风电机组状态数据进行数据分析和处理，及时判断风电机组的健康状态；所述的用户终端通过访问主控中心获取风电机组状态数据和风电机组的健康状态。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组状态监测系统，其特征是，所述主控中心包括数据存储模块、数据分析处理模块和风电机组健康状态显示模块。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组状态监测系统，其特征是，所述的风电机组状态监测模块通过无线传感器网络进行风电机组状态监测，包括多个状态监测传感器节点和簇首传感器节点，状态监测传感器节点用于采集风电机组状态数据并将采集的风电机组状态数据发送至簇首传感器节点，簇首传感器节点收集簇内所有状态监测传感器节点的风电机组状态数据，并将收集的风电机组状态数据传递给主控中心。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组状态监测系统，其特征是，所述状态监测传感器节点和簇首传感器节点采用刚性机械紧固方式设置在风电机组上，或者通过粘结剂或磁座安装在风电机组上。

5.根据权利要求3所述的一种风电机组状态监测系统，其特征是，状态监测传感器节点和簇首传感器节点的信道皆采用Rayleigh衰落模型；若状态监测传感器节点为簇首传感器节点的一跳邻居节点时，其直接将风电机组状态数据发送至簇首传感器节点；若状态监测传感器节点为簇首传感器节点的非一跳邻居节点，其采用直接发送或者从其他状态监测传感器节点中选择最佳中继转发节点辅助发送风电机组状态数据至簇首传感器节点。

6.根据权利要求5所述的一种风电机组状态监测系统，其特征是，作为簇首传感器节点的非一跳邻居节点的状态监测传感器节点，在采用直接发送或者从其他状态监测传感器节点中选择最佳中继转发节点辅助发送风电机组状态数据至簇首传感器节点时，具体执行：

(1)设作为簇首传感器节点的非一跳邻居节点的状态监测传感器节点为G₁,G₂,…,G_k，定义为需协作状态监测传感器节点，需协作状态监测传感器节点按照G₁,G₂,…,G_k的顺序周期性地轮流向簇首传感器节点发送风电机组状态数据，在第i轮风电机组状态数据发送时，需协作状态监测传感器节点G_a向簇首传感器节点发送风电机组状态数据，簇首传感器节点及其他状态监测传感器节点都尝试解码G_a发来的风电机组状态数据，将解码成功的状态监测传感器节点作为G_a的备选中继转发节点，若簇首传感器节点解码成功，当前轮的风电机组状态数据发送结束，若簇首传感器节点解码不成功，簇首传感器节点向G_a及其备选中继转发节点发送反馈结果，将正确收到反馈结果的备选中继转发节点作为优选中继转发节点，G_a在多个优选中继转发节点中选择其中一个作为最佳中继转发节点，并将该轮的风电机组状态数据发送至最佳中继转发节点，其中最佳中继转发节点的选取公式为：

{Gy,ΨGy=maxj=1,...,NΨGj,ΨGj=z(|EGj,Gt|2|EGa,Gt|2-|EGj,Ga|2)2+(1-z)(UGjUGa)2}]]>

式中，G_y表示选取出的最佳中继转发节点，表示G_y的优选值，G_j为G_a在第i轮风电机组状态数据发送时确定的第j个优选中继转发节点，表示G_j的优选值，N为G_a在第i轮风电机组状态数据发送时确定的优选中继转发节点的数目，G_t为G_a对应的簇首传感器节点，为在G_a选择最佳中继转发节点时G_j,G_t之间的信道增益，为在G_a选择最佳中继转发节点时G_a,G_t之间的信道增益，为在G_a选择最佳中继转发节点时G_j,G_a之间的信道增益，为G_j的当前剩余能量，为G_a的当前剩余能量，z为设定的权重系数；

(2)在第i+1轮风电机组状态数据发送时，当收到簇首传感器节点的反馈结果后，G_a和最佳中继转发节点同时向簇首传感器节点发送风电机组状态数据，其中G_a发送的为第i+1轮风电机组状态数据，最佳中继转发节点发送的为所述的第i轮风电机组状态数据；

(3)对于第i+1轮风电机组状态数据，若簇首传感器节点能够成功解码，当前轮的风电机组状态数据发送结束，若簇首传感器节点解码不成功，簇首传感器节点在第i+2轮风电机组状态数据发送前仅向G_a发送反馈结果；对于最佳中继转发节点发送的第i轮风电机组状态数据，簇首传感器节点将其与G_a发送的第i轮风电机组状态数据进行联合解码。