[发明专利]传感器组网路径优化方法、优化装置和计算机设备

说明书

本申请涉及一种传感器组网路径优化方法、优化装置和计算机设备。所述组网路径优化方法包括：获取多个传感节点的位置信息；其中，传感节点用于采集数据；根据多个传感节点的位置信息，采用改进狮群捕猎算法对汇聚节点的数量和位置进行优化，以使在汇聚节点发生故障的情况下，发生故障的汇聚节点所负责的传感节点的数据均能传输至中心节点；其中，汇聚节点用于将汇聚节点负责的传感节点采集的数据传输至中心节点；根据优化后的汇聚节点的数量和位置确定传感器组网路径。通过上述传感器组网路径优化方法确定的传感器组网路径可以避免在有汇聚节点发生故障的情况下，该发生故障的汇聚节点所负责的传感节点采集的数据无法传输至中心节点的现象。

技术领域

本申请涉及传感器组网路径技术领域，特别是涉及一种传感器组网路径优化方法、优化装置和计算机设备。

背景技术

基于数字孪生技术的变电站利用物理数学模型和传感器采集数据，集成多领域、多物理参数、多维度以及多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，实现实体设备的全生命周期监测，可以全面提升变电站在内运维管的智能化与现代化。变电站的智慧化新技术的研发与应用是智能电网发展的必然趋势，它通过采用先进的无线传感技术和物联网技术，以多传感器之间的协同感知实现变电站内多种环境因素、运行工况以及设备参数等在内的多维度在线监控，充分应用通信数据网以及人工AI智能和移动互联网等先进技术，实现建设设备状态全面感知、变电站信息共享互联的智慧变电站这一目标。而要实现上述技术的关键在于各监测终端高能有效的通讯组网，因此基于数字孪生的变电站无线传感器自组网技术的成熟与否对变电站智能化建设具有决定性作用。

传统变电站在线监测系统有线通信方式普遍存在线路部署困难、网络扩展性差、组网相对不够灵活等问题，而无线传感网络通信技术的发展使上述劣势在一定程度上得到了弥补，但由于变电站中工作环境的复杂性，如温度、振动、电磁等各种外界因素的干扰，易引起包括传感器等在内的设备故障，目前传感器的组网路径在汇聚终端节点发生故障时，无法保证该汇聚节点所包含的传感器数据能够传输至中心节点，产生监测盲区，导致无线传感器网络功能失效。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种在汇聚节点发生故障的情况下，仍能将汇聚节点所包含的传感器数据能够传输至中心节点的传感器组网路径优化方法、优化装置和计算机设备。

第一方面，本申请提供了一种传感器组网路径优化方法，包括：获取多个传感节点的位置信息；其中，所述传感节点用于采集数据；根据多个传感节点的位置信息，采用改进狮群捕猎算法对汇聚节点的数量和位置进行优化，以使在汇聚节点发生故障的情况下，发生故障的所述汇聚节点所负责的传感节点的数据均能传输至中心节点；其中，所述汇聚节点用于将所述汇聚节点负责的传感节点采集的数据传输至中心节点；根据优化后的所述汇聚节点的数量和位置确定传感器组网路径。

在其中一个实施例中，所述根据多个传感节点的位置信息，采用改进狮群捕猎算法对汇聚节点的数量和位置进行优化的步骤包括：设置汇聚节点的布置数量，狮群中狮子的数量N_lion，狮群中成年狮占比因子β，公狮个数为1；母狮个数为N_lion*β-1，幼狮个数为N_lion*(1-β)，各所述狮子的位置，狮群算法最大迭代次数，并随机生成猎物的初始位置；计算各狮子的适应度值，将适应度值最大的狮子位置作为狮王位置；所述适应度值用于反映狮子位置与所述狮子负责的传感节点之间的距离总和；更新所述狮王位置；更新母狮位置；更新幼狮位置；根据狮子的位置计算适应度函数，并更新自身历史最优位置及狮群历史最优位置；判断迭代次数是否达到最大迭代次数；若否，则返回计算各狮子的适应度值，将适应度值最大的狮子位置作为狮王位置步骤继续执行；若是，则判断最优适应度值和狮群最终位置是否满足预设收敛条件；若是，则将所述狮王位置确定为汇聚节点位置，将所述汇聚节点的布置数量确定为汇集节点数量。