[发明专利]高压输电网智能监测系统

权利要求书

1.高压输电网智能监测系统，其特征是，包括监测装置，所述监测装置包括安装在高压输电网上的传感器节点、以无线接收方式接收各传感器节点信息的汇聚节点；系统还包括通过光缆连通汇聚节点的服务器、以及分别与服务器接通的多个远程客户端；在网络拓扑构建阶段，传感器节点通过簇头节点选举选出簇头节点，并根据簇头节点进行分簇，每个簇头节点收集所在簇内传感器节点采集高压输电网监测数据后，将收集的高压输电网监测数据发送至汇聚节点；进行簇头节点选举时，包括：

(1)汇聚节点收集网络中各传感器节点的节点度和能量信息，根据收集的信息确定用于簇头节点选举的相关信息并广播至各传感器节点；

(2)在每轮中的簇头节点选举阶段，每个传感器节点根据所述相关信息计算其当选阈值，并产生一个介于0到1之间的随机数，如果传感器节点产生的随机数小于该当选阈值，则该传感器节点当选为簇头节点，否则为普通节点；

所述相关信息包括网络中传感器节点的最大节点度q_max、节点度总和Δ_q、各传感器节点的初始能量、网络的初始能量均值传感器节点i的当选阈值W_i的计算公式为：

F_i＝1时，

F_i＝0时，W_i＝0；

式中，H为簇头节点选举轮数，F_i＝1表示传感器节点i在过去的轮中没有成功当选过簇头节点，F_i＝0表示传感器节点i在过去的轮中有成功当选过簇头节点；Y_i为传感器节点i当选为簇头节点的概率；

其中，设传感器节点i当选为簇头节点的概率为Y_i，设定Y_i的计算公式为：

式中，Y₀为预设的簇头节点比例，G_i0为传感器节点i的初始能量，G_i为传感器节点i的当前剩余能量，为在第H轮中网络的平均能量，q_i为传感器节点i的节点度，v为网络中的传感器节点个数；p₁、p₂为设定的权重系数；

对簇头节点比例Y₀的具体取值设定为：

式中，q_min为网络中传感器节点的最小节点度；

当节点度为q_min的传感器节点成为簇头节点时，其簇规模为q_min+1，假设所有簇头节点的簇规模皆为q_min+1，则簇头节点数量为相应的簇头节点比例应为当节点度为q_max的传感器节点成为簇头节点时，其簇规模为q_max+1，假设所有簇头节点的簇规模皆为q_max+1，则簇头节点数量为相应的簇头节点比例应为

2.根据权利要求1所述的高压输电网智能监测系统，其特征是，所述的传感器节点包括多个分别监测导线状态、导线周边环境、杆塔状态以及绝缘子状态的无线传感器。

3.根据权利要求1所述的高压输电网智能监测系统，其特征是，所述的服务器包括：

串口通讯模块，被配置为解读从监测装置接收的高压输电网监测数据，若读取的高压输电网监测数据是错误的信息，则直接丢弃该高压输电网监测数据，并通知错误信息来源的汇聚节点重发信息；所述串口通讯模块还被配置为将解读的不包含所述错误信息的高压输电网监测数据发送至数据分析模块；

数据分析模块，被配置为对高压输电网监测数据进行分析，比较高压输电网监测数据与对应的警戒值，若高压输电网监测数据超过该警戒值，则输出报警信息；

数据存储模块，被配置为存储高压输电网监测数据以及所述警戒值信息。

4.根据权利要求3所述的高压输电网智能监测系统，其特征是，所述的服务器还包括：

网络通讯模块，被配置为将数据存储模块存储的数据通过组播技术发布到互联网上，供远程客户端接收。