[发明专利]一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统，其特征是，包括无线传感器网络收发模块、公共通信模块和计量表数据管理中心，所述无线传感器网络收发模块采集和发送计量表数据，公共通信模块将无线传感器网络收发模块发送的计量表数据传送至计量表数据管理中心，所述计量表数据管理中心用于对收到的计量表数据进行汇总、存储处理，并提供查询服务。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统，其特征是，所述计量表数据管理中心包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、查询模块，所述数据接收模块、数据存储模块与所述数据处理模块连接，所述查询模块与所述数据存储模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统，其特征是，所述的无线传感器网络收发模块包括多个计量表监测节点和一个基站，其中计量表监测节点包括传感器单元、处理器单元、无线通信单元和能量供应单元，传感器单元用于采集计量表数据；处理器单元控制整个计量表监测节点的操作，存储处理采集的计量表数据；无线通信单元用于实现与其他计量表监测节点和基站之间的通信。

4.根据权利要求3所述的一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统，其特征是，所述的计量表监测节点分为普通监测节点和支配监测节点，普通监测节点周期性地向支配监测节点发送采集的计量表数据，支配监测节点接收普通监测节点发送的计量表数据并初步融合计量表数据后向基站传送，其中将计量表监测节点分为普通监测节点和支配监测节点时，具体执行：

(1)按照下列公式确定各计量表监测节点的支配能力值：

H(Qi)=a1(pQi)2+a2(PQiΣiKQPQi)2+a3(KQiKQij)2+a4(RQiRT)2]]>

式中，H(Q_i)表示第i个计量表监测节点Q_i的支配能力值，为Q_i在设定时间段正常工作的概率，表示Q_i的初始能量值，K_Q表示设置于煤矿瓦斯监测区域内的计量表监测节点数目，为Q_i的邻居节点数目，为Q_i的第j个邻居节点具有的邻居节点数目，为Q_i的通信半径，R_T为设定的通信半径阈值，a₁、a₂、a₃、a₄为设定的权值系数；

(2)若计量表监测节点的支配能力值满足下列条件，则将该计量表监测节点作为候选支配监测节点，将支配能力值不满足下列条件的计量表监测节点作为普通监测节点：

H(Qi)-maxj=1,...,KQiH(Qij)>0]]>

式中，H(Q_ij)为Q_i的第j个邻居节点的支配能力值；

(3)对于所有的候选支配监测节点，计算两两候选支配监测节点之间的距离，若该距离小于设定的距离阈值，则从对应的两个候选支配监测节点中选择支配能力值最小的作为普通监测节点，剩余的候选支配监测节点作为支配监测节点。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的远程智能抄表系统，其特征是，普通监测节点采集计量表数据后，周期性地向支配监测节点发送采集的计量表数据，具体包括：

(1)普通监测节点采集计量表数据后，按照下列公式确定普通监测节点通信范围内的支配监测节点接收该计量表数据的概率：

SQr(Qλ)=1d(Qλ,Qr)[PQr(Qλ)/Σρ=1KQλPQλ(Qρ)]×|KQλKQr-KQλ|]]>

式中，表示普通监测节点Q_r通信范围内的第λ个支配监测节点Q_λ接收计量表数据的概率，表示Q_λ的剩余能量值，表示Q_λ的第ρ个邻居支配监测节点的剩余能量值，表示Q_λ的邻居支配监测节点的数目，表示Q_r的邻居支配监测节点的数目，d(Q_λ,Q_r)表示普通监测节点Q_r到Q_λ之间的距离；

(2)在通信范围内的支配监测节点中，普通监测节点选择概率最大的支配监测节点发送计量表数据。