[发明专利]基于人工智能技术的试验主题分析系统

权利要求书

1.一种基于人工智能技术的试验主题分析系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据转发模块、试验数据分析模块和监控终端；其中，

所述数据采集模块包括设置在变电站内的多个电力信息采集单元，所述电力信息采集单元用于采集所在位置的电力试验数据，并将其传输至所述数据转发模块；

所述数据转发模块用于接收电力试验数据，经压缩处理后转发至所述试验数据分析模块；

所述试验数据分析模块用于根据接收到的数据分析变电站的运行状态，并将分析结果发送至所述监控终端；

所述监控终端，用于实时显示该变电站的运行状态，并在该变电站运行异常时进行报警；

所述电力信息采集单元为传感器节点；

所述传感器节点由多个普通节点和一个汇聚节点组成；所述普通节点部署在变电站内的监测点处，其用于采集监测点处的电力试验数据，所述汇聚节点部署在变电站的中心位置，其用于汇聚各普通节点采集的电力试验数据，并将其传输至所述数据转发模块；

所述传感器节点按照预设的分簇规则构建一无线传感器网络，具体是：

(1)传感器节点部署完成后，从普通节点中筛选出多个普通节点作为备选簇首，并将筛选得到的备选簇首加入到备选簇首的集合中；

(2)在备选簇首的集合中进行簇首选举，选举出簇首节点，未当选为簇首的备选簇首则恢复成普通节点；具体地，实现簇首选举的过程是：

计算任意两个备选簇首之间的相关度值，若两者之间的相关度值大于预设的相关度阈值，则从两者之间选择综合能力值大的备选簇首作为真正的簇首，若两者之间的相关度值不大于预设的相关度阈值，则两者均作为真正的簇首；其中，两个备选簇首之间的相关度值的计算式子为：

备选簇首的综合能力值的计算式子为：

式中，RI(H_a，H_b)为备选簇首Ha和Hb的相关度值，d(H_a，H_b)为备选簇首H_a和H_b之间的空间距离，d₀为预设的两个簇首之间的空间距离阈值，分别表示备选簇首H_a和H_b的感知区域，表示对备选簇首H_a和H_b的感知区域求交集，表示对备选簇首H_a和H_b的感知区域求并集；为备选簇首Ha和Hb的感知区域交集下的传感器节点数，为备选簇首Ha和Hb的感知区域并集下的传感器节点数，E_res(H_a)、E_res(H_b)分别为备选簇首H_a和H_b的当前剩余能量值，分别表示备选簇首H_a和H_b能够传输的数据大小；α₁、α₂、α₃分别为权重系数，其满足α₁+α₂+α₃＝1；sgn(f)为符号函数，当f＞0时，为1，反之，为0；Rn(H_a)为备选簇首H_a的综合能力值，为备选簇首H_a的感知区域内的传感器节点密度，为其感知区域内的传感器节点到备选簇首H_a的空间距离均值，d(H_a，BS)为备选簇首H_a和汇聚节点之间的空间距离，β₁、β₂、β₃分别为权重系数，其满足β₁+β₂+β₃＝1；

(3)当选为簇首的传感器节点进行全网广播，各普通节点加入到与之通信距离最近的簇首的簇中，成为该簇的簇成员节点，进而最终实现分簇。

2.根据权利要求1所述的试验主题分析系统，其特征在于，所述传感器节点包括：电压传感器、电流传感器、相位传感器、功率传感器、避雷针监控传感器、变压器油温传感器、电缆绝缘监测传感器、烟雾传感器中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的试验主题分析系统，其特征在于，所述传感器节点通过自组织方式构建一个分簇的无线传感器网络。