[发明专利]一种空气悬浮离心风机的控制系统

权利要求书

1.一种空气悬浮离心风机的控制系统，其特征在于，包括：数据采集模块、PLC主控模块和变频器；其中，所述数据采集模块、PLC主控模块和变频器依次连接，所述变频器的输出端与空气悬浮离心风机的电机连接；

所述数据采集模块，用于实时采集所述空气悬浮离心风机的运行参数，并将采集的运行参数发送至所述PLC主控模块；

所述PLC主控模块，用于对接收到的运行参数进行处理，并将处理后的运行参数和对应的预设的风机运行参数进行比较，若|X-X₀|＞λ，则控制调整所述变频器至相应的输出频率，从而改变所述空气悬浮离心风机的电机转速，实现对所述空气悬浮离心风机工作状态的调节，其中，X为处理后的运行参数，X₀为预设的风机运行参数，λ为预设的阈值；

所述数据采集模块包括：多个传感器节点和一个基站设备；

所述多个传感器节点和一个基站设备通过自组织方式构成一个无线传感器网络，所述无线传感器网络为分簇网络结构，其构建过程如下：

(1)传感器节点和基站设备部署完成后，以基站设备为中心，将监测区域划分为N个监测子区域，具体是：以基站设备为中心，分别以[R₀+(n-1)·ΔR]为半径绘制圆形区域，得到N个同心圆，n＝1,2,3,..,N；其中，将第n个同心圆和第(n-1)个同心圆所围成的环形区域记为第n个监测子区域，将n＝1时的圆形区域记为第一个监测子区域；R₀为预设的第1个圆形区域的半径，ΔR为相邻两个同心圆的变径间隔；所述N的大小可通过下式具体确定：

式中，表示传感器节点与基站设备的最远空间距离，为距离基站设备最远的传感器节点的最大感知半径，R₀为预设的第1个圆形区域的半径，ΔR为相邻两个同心圆的变径间隔；int[F]表示对F取整；

(2)所述基站设备进行全网广播，各传感器节点接到广播后，将携带有自身信息的数据包回传至所述基站设备，所述基站设备根据接收到的数据包，计算各传感器节点能够成为汇聚簇首节点的概率值，从各监测子区域中指定概率值最大的传感器节点作为汇聚簇首节点，其中，传感器节点s_i能够成为汇聚簇首节点的概率值可通过下式计算得到：

式中，P(s_i)为传感器节点s_i能够成为汇聚簇首节点的概率值，J为传感器节点s_i邻居节点数，其中，所述邻居节点是指位于传感器节点s_i最优通信半径内的传感器节点，Z_总为该无线传感器网络中传感器节点总数，E_res(s_i)、E_res(s_j)分别为传感器节点s_i、传感器节点s_j的当前剩余能量值，Con(s_i)为传感器节点s_i的节点拥塞系数，其用于表征传感器节点s_i的拥塞程度，χ(s_i)为传感器节点s_i的综合性能指标值，即所述综合性能指标值是根据传感器节点自身的硬件属性，即传感器节点的容错率、感知数据的能力而预设的数值；dis(s_i，s_j)为传感器节点s_i与传感器节点s_j之间的空间距离，dis(s_i，sink)为传感器节点s_i与基站设备sink之间的空间距离，α、β、γ为权重系数，其满足：α+β+γ＝1；

(3)汇聚簇首节点确定后，所述基站设备根据确定的汇聚簇首节点以及剩余传感器节点的数据包信息，从各监测子区域中指定一传感器节点作为簇间转发节点；

(4)当选为汇聚簇首节点的传感器节点进行全网广播，其所在监测子区域内的未当选为簇间转发节点的传感器节点作为簇成员节点，加入到该汇聚簇首节点中，最终实现分簇。