[发明专利]电力变压器的无线传感器网络测控装置

权利要求书

1.电力变压器的无线传感器网络测控装置，其特征是，包括传感监测装置、基站以及监控主机，传感监测装置包括多个部署于变压器室内的传感器节点，传感器节点分为监测节点和路由节点，监测节点经由路由节点与基站信号连接，基站与监控主机信号连接。

2.根据权利要求1所述的电力变压器的无线传感器网络测控装置，其特征是，所述的传感器节点包括无线芯片和环境传感器，无线芯片与环境传感器信号连接，所述环境传感器内设置有温湿度集成传感器和烟雾传感器；所述的无线芯片还分别信号连接有时钟电路，复位电路、声光报警电路、除湿器驱动电路以及加热器电路。

3.根据权利要求2所述的电力变压器的无线传感器网络测控装置，其特征是，所述的监控主机包括通信单元、数据存储单元、数据处理单元和显示单元，通信单元、数据存储单元、显示单元皆与数据处理单元连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电力变压器的无线传感器网络测控装置，其特征是，多个传感器节点通过拓扑演化机制构建一个用于感知和采集变压器室内环境监测数据的无线传感器网络，所述的拓扑演化机制具体包括：

(1)初始时刻，基站与其附近的传感器节点一同构成初始拓扑；

(2)每过一个时间步长，向当前拓扑中加入一个新传感器节点；

(3)新传感器节点根据当前剩余能量确定自身的通信半径，并确定当前拓扑的位于其通信半径范围内的传感器节点，归入邻居节点集；

(4)利用一阶射频模型，计算邻居节点集中每一个传感器节点的生命权值：

式中，Q_a表示邻居节点集中传感器节点a的生命权值，d(a,sink)为传感器节点a到基站的距离，E_elec为数据融合能耗，ε_amp为放大器功放能耗，d_a-max为传感器节点a与其相距最远的邻居节点间的距离；

(5)根据生命权值计算邻居节点集中每一个传感器节点的被选择连接的概率，新传感器节点根据计算出的概率由大到小的顺序从邻居节点集中选出m₀个传感器节点进行连接，其中m₀<m，其中m为邻居节点集中包含的传感器节点个数；

(6)继续执行(2)到(5)，直到N₁个传感器节点加入拓扑，其中N₀+N₁＝N，其中N₀为初始拓扑包含的传感器节点个数，N为部署在设定的监测区域内的传感器节点个数。

5.根据权利要求4所述的电力变压器的无线传感器网络测控装置，其特征是，传感器节点被选择连接的概率根据下列公式计算：

式中，Λ_γ表示新传感器节点γ的邻居节点集，∏(a)表示邻居节点集中第a个传感器节点被选择连接的概率，Q_a为所述第a个传感器节点的生命权值，G_a为所述第a个传感器节点的节点度，G_b表示邻居节点集中第b个传感器节点的节点度，Q_b为所述第b个传感器节点的生命权值，G_b为所述第b个传感器节点的节点度。