[发明专利]一种基于云计算的输电线路监控系统

权利要求书

1.一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，包括输电线路监测数据采集端、云计算后台服务器和用户终端，所述输电线路监测数据采集端采集输电线路监测数据，并将采集到的输电线路监测数据发送到所述云计算后台服务器，通过所述用户终端能够访问所述云计算后台服务器，实时查看输电线路监测数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，所述云计算后台服务器包括接收单元、判断单元、数据处理单元和数据存储单元，所述接收单元与所述判断单元连接，所述判断单元与所述数据处理单元连接，所述数据处理单元与所述数据存储单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，还包括监控终端，所述监控终端通过通讯网络与云计算后台服务器连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，所述的输电线路监测数据采集端通过无线传感器网络进行输电线路监测数据的采集和发送，所述无线传感器网络采用下述的网络模型：无线传感器网络由多个传感器节点和一个基站组成，所有传感器节点均匀并随机地分布在特定的监测区域内部，基站设置于监测区域的外部，无线传感器网络采用周期性数据收集方式，并在收集数据的过程中对数据进行融合处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，所述的无线传感器网络采用设定的分簇算法进行分簇，具体为：

(1)进行网络初始化，将无线传感器网络的监测区域沿横向划分为M个大小相等的条形区域，其中每个条形区域之间长度相等，条形区域的宽度与监测区域的边长相等，再将每个条形区域沿纵向划分为多个矩形子区域，矩形子区域的长度与条形区域的长度相等，每个条形区域划分的矩形子区域的数目和每个矩形子区域的宽度按照下述方式确定：

NΨi=int[(1-d(Ψi,Ψ0)Σi=1Md(Ψi,Ψ0))×m1]]]>

CjΨi=LNΨi×2j(NΨi-1),j=1,...,NΨi]]>

式中，表示第i个条形子区域Ψ_i划分的矩形子区域的数目，d(Ψ_i,Ψ₀)表示条形子区域Ψ_i的左上方顶点到基站Ψ₀之间的距离，m₁为设定的矩形子区域数目阈值，表示条形子区域Ψ_i中第j个矩形子区域的宽度，其中j值越大表示对应的矩形子区域距离基站Ψ₀更远，L为监测区域边长，int(·)为取整函数；

(2)基站向所有传感器节点广播初始化信息消息，该初始化信息消息包括监测区域起始点坐标、基站位置坐标、监测区域边长、条形区域数目及其长宽、矩形子区域的数目和每个矩形子区域的长宽，各个传感器节点收到初始化信息消息后，确定自身所属矩形子区域，并保存与自身位置对应的初始化信息消息；

(3)开始分簇，基站向各个传感器节点广播分簇消息，传感器节点接收到分簇消息后，根据自身位置到所属矩形子区域的顶点的最大距离确定发射功率，向其他传感器节点交互自身节点信息；

(4)每个矩形子区域中选择一个剩余能量值最大的传感器节点作为簇头节点，每个传感器节点选择所属矩形子区域的簇头节点加入簇。

6.根据权利要求5所述的一种基于云计算的输电线路监控系统，其特征是，采用设定的分簇算法完成分簇后，若矩形子区域中的簇头节点满足下列簇头节点调整判定公式时，需要进行簇头节点轮换，簇头节点向所在矩形子区域中的传感器节点发送簇头节点竞争消息，每个传感器节点接收到簇头节点竞争消息后开始竞争簇头节点，其中剩余能量值最大的簇头节点当选为该矩形子区域的新簇头节点：

[k×l×E0+(k+1)×l×E2+E3]×m2ES-Q<0]]>

式中，k为簇头节点所在簇的传感器节点数目，l为当前周期接收数据的长度，单位为bit，E₀是无线收发电路接收单位长度数据的能耗，E₂为簇头节点融合单位长度数据的能耗，E₃为当前周期簇头节点向基站发送融合数据的能耗，m₂为设定的周期数目阈值，E_S为簇头节点的剩余能量值，Q为设定的比值阈值。