[发明专利]电力变压器振动监测系统

权利要求书

1.电力变压器振动监测系统，其特征是，包括依次连接的变压器振动监测装置、监测数据接收装置和变压器振动监测平台，所述变压器振动监测装置用以采集变压器表面各测点处的振动信号及变压器温度，所述监测数据接收装置用于接收变压器振动监测装置发送的变压器振动信号及温度数据，并传输给变压器振动监测平台；所述的变压器振动监测装置包括多个传感监测节点、数据处理节点和通信节点，传感监测节点、数据处理节点和通信节点共同构成用于进行变压器振动监测、数据采集及传输的无线传感器网络；传感监测节点用于对变压器振动信号及温度数据进行采集，并选择位于其通信范围内的一个数据处理节点协助压缩变压器振动信号及温度数据；数据处理节点对变压器振动信号及温度数据进行压缩处理后将压缩后的变压器振动信号及温度数据发送给通信范围内当前剩余能量最大的通信节点；通信节点用于收集多个数据处理节点的变压器振动信号及温度数据，并将收集的变压器振动信号及温度数据沿最优路由路径发送至监测数据接收装置；通信节点的最优路由路径由汇聚节点确定，具体包括：

(1)汇聚节点接收由通信节点Z始发的多个路由路径探测包，得到通信节点Z到汇聚节点的多条路由路径，其中路由路径探测包携带了路由路径经过的通信节点信息和链路状态信息；

(2)存储路由路径探测包中携带的信息，将一条路由路径看成一个维数为n的粒子，其中n为该路由路径经过的通信节点总个数，用获取到的多条路由路径作为初始粒子群，并计算每个粒子的适应值，适应值的计算公式如下：

式中，P_q表示初始粒子群中第q条路由路径，Φ(P_q)表示路由路径P_q的适应值，G(P_q)为路由路径P_q中能量最小的通信节点的当前剩余能量，G(P_b)为路由路径P_q中能量最小的通信节点的当前剩余能量，m为初始粒子群中的路由路径总条数，cost(P_q)表示路由路径P_q的链路开销，L₁、L₂为预设的权重系数，分别表示能量、链路开销影响的权重；

(3)运行粒子群算法对路由路径进行优化，进行粒子更新迭代，最终得到最优路由路径；

(4)将路由路径回复信息沿最优路由路径发送给通信节点Z，并更新通信节点Z的路由表，其中路由路径回复信息包括最优路由路径的信息，从而通信节点Z根据路由路径回复信息得到的最优路由路径发送变压器振动信号及温度数据。

2.根据权利要求1所述的电力变压器振动监测系统，其特征是，所述的变压器振动监测平台用于对监测数据接收装置传输的变压器振动信号及温度数据进行存储、分析处理和显示，变压器振动监测平台包括依次连接的数据存储单元、数据分析处理单元和数据显示单元。

3.根据权利要求1所述的电力变压器振动监测系统，其特征是，每个传感监测节点包括至少一个传感器。

4.根据权利要求3所述的电力变压器振动监测系统，其特征是，所述传感器的外壳材料为塑料，所述传感器的两端均有两个用于固定的圆孔，所述传感器通过永磁体吸附固定在变压器油箱表面。

5.根据权利要求4所述的电力变压器振动监测系统，其特征是，所述的传感器为振动加速度传感器或温度传感器。

6.根据权利要求1所述的电力变压器振动监测系统，其特征是，传感监测节点选择位于其通信范围内的一个数据处理节点协助压缩变压器振动信号及温度数据，具体包括：

(1)传感监测节点计算位于其通信范围内的各数据处理节点的优选值，设V_ac表示传感监测节点a的位于其通信范围内的第c个数据处理节点的优选值，V_ac的计算公式为：

式中，D_a为传感监测节点a的通信距离，H(a,c)为传感监测节点a与位于其通信范围内的第c个数据处理节点之间的距离，H(ξ,c)为所述第c个数据处理节点与其通信范围内当前剩余能量最大的通信节点ξ之间的距离，G_ac为所述第c个数据处理节点的当前剩余能量，G_ac0为所述第c个数据处理节点的初始能量，b₁、b₂为预设的权重因子；

(2)传感监测节点选择具有最大优选值的数据处理节点来协助压缩变压器振动信号及温度数据。