[发明专利]一种智能配电网无线传感器网络簇头的选择方法

说明书

本发明公开了一种智能配电网无线传感器网络簇头的选择方法，该方法包括步骤：确定节点的感知范围，根据感知范围得出感知交域；当感知交域达到设定的密度时，感知交域内的节点向基站报备申请充当一级簇头，基站根据报备节点决定最终的一级簇头，中间级的簇头选择方法相同；若感知交域内无节点报备，根据感知交域的几何中心，选择最近的节点作为一级簇头，确定可连接的节点；若传感网络过大存在未连接的节点，这些节点连接前一级簇头；设未连接节点与前级簇头的距离为d1，前级簇头与一级簇头的距离为d2，当d1+d2最小时，选择该前级簇头为此未连接节点的末级簇头。本发明簇头选择高效，提高网络能量的利用率，增加无线传感器网络的网络生存期。

技术领域

本发明涉及一种智能配电网无线传感器网络簇头的选择方法，属于无线传感器网络簇头选择技术领域。

背景技术

伴随世界内部信息化与网络化发展潮流，与电网相关的技术具有新的发展方向，并在此方向基础上有了极大突破。新出现的智能配电网技术是在基于传统的配电网技术上，运用了信息技术、电力技术、测控技术、无线传感器网络技术等现代技术的新型电力技术。其中，无线传感器是智能配电网中的基础构成部分, 能收集各个终端活动运行中产生的信息,实现后台主站对电网现场的实时监测。

一个典型的无线传感器网络通常包含大量廉价的无线传感器节点，他们具有感知，处理和转发数据的功能。这些节点通常被放置在无法直接接触的地区。无线传感器间不同的网络协议用于提高网络性能，并通过自组织的特性进行合作。但在传感器网络实际运行时, 传感器节点能耗较多, 因此需要加大对能量节约的重视, 只有满足这一要求, 才能保障传感器网络的使用寿命。

现有的无线传感器网络路由协议可以分为两类，即平面路由和分层路由。现有的分层路由无线传感网络中，数据信息会经由多个节点转发后间接导致了其传输路径普遍较长的问题，会造成数据信息在传输过程中部分缺失、传输速度慢等不确定后果，无法满足智能配电网越来越高的发展要求，因此能综合数据传输快、准、狠三大优点的无线通信传感网络时必然的发展趋势。

配电系统庞大，配电线路比较长，故其无线传感器网络通常包含各种不同的无线传感器节点，他们具有感知，处理和转发数据的功能各不相同。而有一些节点通常被放置在无法直接接触的地区。不同的无线传感器网络协议用于提高网络性能，并通过自组织的特点进行合作，这些因素有助于帮助随机抛洒的传感器节点形成一个ad-hoc(点对点)网络，由于每个节点都很小和电池供电，电源使用的不平衡可能会导致某些节点过早的死亡。所以增加无线传感器网络的网络生存期已成为热点话题。在无线传感器网络中，资源受限的传感器节点是随机地部署在监控区域。将他们组织成一个高效的无线传感器网络是非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种智能配电网无线传感器网络簇头的选择方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种智能配电网无线传感器网络簇头的选择方法，该方法包括以下步骤：

（1）确定每个工作节点的感知范围，每个节点上报自身的感知范围，通过每个节点所上报的感知范围，基站对所有节点的感知范围模拟得到感知交域；

（2）当感知交域达到设定的密度时，感知交域内的节点向基站报备申请充当一级簇头，基站再根据报备节点的综合条件，决定最终的一级簇头，中间级的簇头选择采用一级簇头的选择方法；若感知交域内无节点报备，则根据感知交域的几何中心，选择距离感知交域的最近的节点作为一级簇头，进而自动确定该节点的感知范围内所包含的节点为可连接的节点；

（3）当传感网络过大时，若存在未连接的节点，此时这些节点连接前一级簇头，若既不能与前级簇头连接，又不能与基站连接，则必然是坏的节点；

（4）设未连接节点与前级簇头的距离为d1，前级簇头与一级簇头的距离为d2，则当d1+d2最小时，选择该前级簇头为此未连接节点的末级簇头。