[发明专利]基于区块链使能的智能电网电力故障检测与安全传输方法

权利要求书

1.基于区块链使能的智能电网电力故障检测与安全传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对城市拓扑进行域的划分，构建城市拓扑，并以此构建传输模型，将供电站PSS覆盖域作为城市拓扑的传输终点；

2)无人机检测到产生的电力故障，使用无人机进行电力故障数据传输，基于步骤1)中构建的传输模型，确定多目标优化函数；

3)若电力故障所产生的域不在PSS可覆盖范围域，则基于步骤2)中确定的优化函数使用无人机进行域内传输；

4)为了保证数据传输的安全性和传输性能，对区块链传输的安全性和传输性能进行权衡，确定深度强化学习的状态空间、动作空间和奖励函数，使用改进的近端策略优化训练算法优化共识节点数量和区块大小；

5)基于步骤4)中优化后的区块链参数进行区块链认证，若认证未通过，则记录错误信息，返回错误数据，若认证通过，则使用基于A*算法的双目标多目的地路径优化算法优化路径，基于优化后的路径进行故障数据传输；

6)重复域内传输步骤3)～5)直至传输到PSS覆盖域，使用改进的市场匹配算法选择合适的信号上传子信道优化上传时延；

7)数据上传后进行电力故障的人工检测，并根据故障数据回传奖励。

2.根据权利要求1所述基于区块链使能的智能电网电力故障检测与安全传输方法，其特征在于：步骤1)所述构建城市拓扑包括：将城市划分为多个规模相等的域，对于域d而言，域d内包含D^d个无人机，无人机根据不同的工作模式划分为检测无人机和中继无人机，所有工作无人机的飞行高度和飞行时间固定，每个域包含一个无人机管理站对无人机进行及时调度和充电，PSS负责管理所有的无人机管理站。

3.根据权利要求1或2所述基于区块链使能的智能电网电力故障检测与安全传输方法，其特征在于：所述构建的传输模型包括以下步骤：

(1)构建通信模型包括：U2M通信模型、U2S通信模型和U2U通信模型，U2M表示无人机与管理站通信，U2U表示无人机与无人机通信，U2S表示无人机与PSS通信；

(2)构建时延模型：故障x的时效性A_x表示为其中表示记录时延，表示传输时延，表示上传时延；

(3)构建效益模型：通过传输奖励与成本的差值计算得到。

4.根据权利要求3所述基于区块链使能的智能电网电力故障检测与安全传输方法，其特征在于：所述U2M通信模型中U2M通信速率表示为

其中B_m表示U2M通信的子信道带宽，Γ_i,d表示信噪比，由p_i,d/σ²计算得到，p_i,d表示占用信道的平均接收功率，σ²表示高斯白噪声；

在所述U2S通信模型中使用非正交多址访问，通过子信道复用提升故障信号的上传效率；在固定PSS信道带宽为B_s子信道个数为K的情况下，U2S占用子信道k的通信速率为：

Γ_i,s,k表示U2S通信的信干噪比，且其中σ²表示高斯白噪声，p_i,s,k表示平均接收功率，I_i,s,k表示子信道k的干扰；

所述U2U通信模型中利用自由空间信道模型对U2U通信进行建模，在无人机信道带宽B_u固定的情况下，U2U信号传输的通信速率表示为：

p_i,j表示从无人机i到j的接收功率。