[发明专利]变压器直流偏磁监测装置

摘要

本发明提供了变压器直流偏磁监测装置，包括传感监测装置和数据处理中心，传感监测装置用于采集变压器的直流偏磁监测数据并发送至数据处理中心，数据处理中心用于接收并处理传感监测装置发送的直流偏磁监测数据；所述的传感监测装置包括通过无线传感器网络多跳方式组网的节点，节点包括传感器节点和基站节点，其中，传感器节点用于采集变压器的直流偏磁监测数据；基站节点通过通信网络与数据处理中心通信，用于汇聚传感器节点采集的直流偏磁监测数据，并传送至数据处理中心。本发明实现了对变压器直流偏磁情况的实时监测。

主权项

1.变压器直流偏磁监测装置，其特征是，包括传感监测装置和数据处理中心，传感监测装置用于采集变压器的直流偏磁监测数据并发送至数据处理中心，数据处理中心用于接收并处理传感监测装置发送的直流偏磁监测数据；所述的传感监测装置包括通过无线传感器网络多跳方式组网的节点，节点包括传感器节点和基站节点，其中，传感器节点用于采集变压器的直流偏磁监测数据；基站节点通过通信网络与数据处理中心通信，用于汇聚传感器节点采集的直流偏磁监测数据，并传送至数据处理中心；基站节点在网络初始化时对传感器节点进行分簇，确定作为簇头的传感器节点，而剩余的传感器节点作为成员节点；成员节点用于采集直流偏磁监测数据并将直流偏磁监测数据发送至所属簇的簇头；簇头用于收集成员节点发送的直流偏磁监测数据，还用于将收集的直流偏磁监测数据通过簇间多跳路由通信的方式转发至基站节点；基站节点对传感器节点进行分簇时具体执行：(1)基站节点基于改进的混合蛙跳算法进行预分簇；(2)完成预分簇后，若存在两个簇头，它们之间的距离低于设定的距离阈值，将其中权值最小的簇头恢复为普通节点；(3)基站节点根据现有的簇头完成最终簇的划分；其中，基站节点基于改进的混合蛙跳算法进行预分簇，包括：(1)初始化，基站节点随机生成n只青蛙粒子，每只青蛙粒子代表一个分簇方案，每只青蛙粒子编码为且若表示与对应的传感器节点s_l为簇头，其中M表示传感器节点个数，N为簇头个数；(2)根据适应度函数计算各青蛙粒子的适应度，将计算出的青蛙粒子的适应度按降序排列，平均划分到Ω个族群中，在族群中按照模因内三角概率构造子族群，在各个子族群中，对适应度最差的青蛙粒子进行更新，完成局部搜索；(3)当所有族群完成局部搜索后，将所有族群进行重新划分，再次进行新一轮局部搜索，直到完成设定的迭代次数，输出最优解；其中，设定青蛙粒子的适应度函数为：式中，Q(X_i)表示青蛙粒子X_i的适应度，表示青蛙粒子X_i中的第a个簇头，表示簇头所在簇内与簇头的距离小于的成员节点个数，为簇头的通信距离，表示簇头所在簇具有的成员节点个数，为青蛙粒子X_i中所有传感器节点的能量的平均值，为青蛙粒子X_i中所有簇头节点的能量的平均值，表示簇头到基站节点的距离，D(O,CN)表示基站节点到监测中心的距离，f₁、f₂皆为权重系数。