[发明专利]变压器直流偏磁在线监测系统

权利要求书

1.变压器直流偏磁在线监测系统，其特征是，包括传感装置、基站和监测平台，基站一端与传感装置无线连接，另一端与监测平台无线连接；传感装置包括多个部署于待监测变压器上的传感器节点，传感器节点采集直流偏磁监测数据并发送至基站，直流偏磁监测数据包括振动、噪声、中性点电流数据；所述的基站对传感装置发送的直流偏磁监测数据进行接收和处理，并将处理后的直流偏磁监测数据发送至监测平台，监测平台用于接收和处理由基站发送的直流偏磁监测数据，并得到监测结果；多个传感器节点通过拓扑演化机制构建一个用于感知和采集直流偏磁监测数据的无线传感器网络，所述的拓扑演化机制具体包括：

(1)初始时刻，基站与其附近的传感器节点一同构成初始拓扑；

(2)每过一个时间步长，向当前拓扑中加入一个新传感器节点；

(3)新传感器节点根据当前剩余能量调节自身的通信半径，并确定当前拓扑的位于其通信半径范围内的传感器节点，归入邻居节点集；

(4)新传感器节点计算邻居节点集中每一个传感器节点被选择连接的概率，根据计算出的概率由大到小的顺序从邻居节点集中选出m₀个传感器节点进行连接，其中m₀m，其中m为邻居节点集中包含的传感器节点个数；

(5)继续执行(2)、(3)、(4)直到N₁个传感器节点加入拓扑，其中N₀+N₁＝N，其中N₀为初始拓扑包含的传感器节点个数，N为部署在设定的监测区域内的传感器节点个数；

基站与其附近的传感器节点一同构成初始拓扑，具体为：

(1)基站确定各附近节点的效用值，其中附近节点为距离基站小于d_T的传感器节点：

式中，Q_x表示附近节点x的效用值，E_x为附近节点x的当前剩余能量，d(x,sink)为附近节点x到基站的距离，E_elec为射频传输系数，ε_amp为传感器节点的发送电路的放大系数，d_x-max为附近节点x与其相距最远的邻居节点的距离，d_T为设定的距离阈值；

(2)设置效用值阈值Q_T，将满足Q_xQ_T的附近节点与基站一同构成初始拓扑。

2.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁在线监测系统，其特征是，所述的监测平台包括网络通信单元、数据存储单元、数据分析单元和网站发布单元，网络通信单元、数据存储单元、网站发布单元皆与数据分析单元连接；所述的网络通信单元与互联网连接，用于接收由基站发送的直流偏磁监测数据；所述的数据存储单元用于进行数据存储；所述的数据分析单元用于对直流偏磁监测数据进行异常分析处理，输出监测结果；所述的网站发布单元用于发布监测结果。

3.根据权利要求1或2所述的变压器直流偏磁在线监测系统，其特征是，所述的传感器节点包括传感器，所述的传感器为霍尔传感器、三轴振动传感器、温度传感器或噪声传感器。

4.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁在线监测系统，其特征是，传感器节点被选择连接的概率根据下列公式计算：

式中，Λ_γ表示新传感器节点γ的邻居节点集，∏(a)表示邻居节点集中第a个传感器节点被选择连接的概率，G_a为所述第a个传感器节点的节点度，E_a为所述第a个传感器节点的当前剩余能量，d(a,γ)为所述第a个传感器节点与新传感器节点γ之间的距离，d(a,sink)为所述第a个传感器节点到基站的距离，G_b表示邻居节点集中第b个传感器节点，G_b为所述第b个传感器节点的节点度，E_b为所述第b个传感器节点的当前剩余能量，d(b,γ)为所述第b个传感器节点与新传感器节点γ之间的距离，d(b,sink)为所述第b个传感器节点到基站的距离，λ₁、λ₂为预设的权重系数。