[发明专利]一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统

权利要求书

1.一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统，其特征是，包括无线传感器网络、数据处理模块、数据显示模块和危险报警模块，所述无线传感器网络包括簇头节点、汇聚节点和多个部署在开关柜内的传感器节点，所述传感器节点用于实时获取开关柜内的检测信号，所述簇头节点用于收集簇内传感器节点获取的检测信号，并将所述检测信号传输至汇聚节点，由汇聚节点将所述检测信号传输至数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的检测信号进行信号去噪，并将去噪后的检测信号转换为数字信号，所述数据显示模块采用曲线形式对数字信号的变化趋势进行实时显示，并在所述数字信号的变化趋势超出安全阈值时即令危险报警模块采用蜂鸣器和短信的形式进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统，其特征是，所述传感器节点包括超声波信号传感器、电容式地电波信号传感器和特高频电流传感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统，其特征是，所述汇聚节点采用GPRS通信方式将接收的检测信号传输至数据处理模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统，其特征是，对无线传感器网络中的簇头节点设置门限值，当簇头节点的剩余能量值小于设置的门限值时，簇头节点在当前簇内选取中转节点，中转节点选取完成后，簇头节点将收集的检测信号先传输至所述中转节点，由所述中转节点将检测信号传输至汇聚节点，具体包括：

(1)设簇头节点s_i的门限值为则的表达式为：

式中，N(s_i)表示每一个周期中簇首节点s_i消耗的能量值，E₀(s_i)表示簇头节点s_i的初始能量值，T(s_i)表示设置的簇头节点s_i所在簇的最大周期数，n_G(s_i)表示簇首节点s_i在一个周期内感知数据消耗的能量值，n_T(s_i)表示簇首节点s_i在一个周期内发送自身感知数据消耗的能量值，n_R(s_i)表示簇头节点s_i在一个周期内接收数据消耗的能量值；

(2)从簇头节点s_i所在的簇内选举中转节点j，定义中转节点j的选举机制为：

式中，e(j)为传感器节点j的剩余能量值，为簇头节点s_i所在簇内的平均剩余能量值，l(s_i，h)为簇头节点s_i和汇聚节点之间的距离，l(j，s_i)为传感器节点j和簇头节点s_i之间的距离，l(j，h)为传感器节点j和汇聚节点之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统，其特征是，对无线传感器网络中的簇头节点设置簇头轮换阈值，如果簇首节点的剩余能量值小于设置的簇头轮换阈值，则在簇内重新进行簇首选举，设簇头节点s_i的簇头轮换阈值为则的计算公式为：

式中，N(s_i)表示每一个周期中簇首节点s_i消耗的能量值，T(s_i)表示设置的簇头节点s_i所在簇的最大周期数，n_G(s_i)表示簇首节点s_i在一个周期内感知数据消耗的能量值，n_T(s_i)表示簇首节点s_i在一个周期内发送自身感知数据消耗的能量值，n_R(s_i)表示簇头节点s_i在一个周期内接收数据消耗的能量值。