[发明专利]适用于电力现场的无线传感器网络通信方法

说明书

本发明涉及电力通信技术领域，具体公开一种适用于电力现场的无线传感器网络通信方法，所述方法包括：各节点自组织成簇并选择自身对应的簇头；对各节点进行剩余能量分级，根据各节点自身的剩余能量等级分配该节点所需承担的负载；各节点通过与之对应的簇头与汇聚结点进行通信；动态调整各簇头的通信半径，降低能量的消耗，实现负载均衡。本发明提供一种适用于电力现场的无线传感器网络通信方法，能降低整个无线传感器网络的能耗，从而延长网络的生命周期。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种适用于电力现场的无线传感器网络通信方法。

背景技术

目前电力行业面临面对运维检修工作的新挑战，电力部门需要创新现有输变电运维检修工作模式，运用信息化手段，在运维检修现场和后方的管控指挥中心之间，需要研发变电站运维辅助便携设备，实现输变电运检的科学化、精细化与规范化的管理目标。电力设备在运行期间，由于结构复杂、腐蚀、灾害等原因的综合作用，会造成电力设备结构出现安全隐患。为了保证电力设备的安全运行，对电力设备的结构进行安全监测就非常必要。

电力设备的安全监测系统通过布设在电力设备的关键位置布置传感器，对电力设备的结构参数及环境参数进行实时测量，通过通信技术将这些参数传送到数据中心，数据中心对这些数据进行分析处理及存储，通过分析定期采集的动力响应数据来观察结构体系随时间推移产生的变化，从分析提取的损伤敏感特征值来确定电力设备的健康状态。对于长期的电力设备结构健康监测，主要通过数据定期更新来估计结构老化和恶劣服役环境对工程结构的影响，并确定电力设备是否能继续实现设计功能能。通过对电力设备的结构安全监测，可以及时发现电力设备存在的问题，减少人员伤亡及财产损失。

可穿戴设备为目前电力现场作业提供了大量现场数据，为电网的管理、分析和决策提供实时、准确的海量数据支撑，为生产作业一线人员提供基于行为告警的智能化作业工具，保障变电站带电作业安全、标准、高效、智能，其中可穿戴式电力巡检终端设备的硬件部分主要包括无线传感器组和主控芯片，无线传感器网络系统的路由优化问题己经成为现代智能电力设备相关领域的研究重点。路由协议从逻辑上划分了网络的拓扑结构，负责建立从传感器节点到汇聚结点的数据传输路径。为了延长网络生命周期，路由协议必须能够降低各个节点的能耗和整个网络的能耗，并达到均衡整个网络的能耗负载的目的。无线传感器网络的路由协议根据网络的拓扑结构可以划分为平面路由协议和分簇路由协议。

无线传感器网络路由协议不仅要选择能量消耗小的消息传输路径，而且要从整个网络的角度考虑，选择使整个网络能量均衡消耗的路由。传感器节点的资源有限，无线传感器网络的路由机制要能够简单而且高效地实现信息传输。

为了保障重要电力设备的安全，对电力设备的结构安全监测是必不可缺的，无线传感器网络相对于有线传感网络具有部署的灵活性、低成本的维护性及监测精度高等特点，在设备结构的安全监测应用中具有更好的应用前景。

因此，为满足电力设备结构安全监测的应用需求，需要提出一种优化方法，能降低整个无线传感器网络的能耗，从而延长网络的生命周期。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种适用于电力现场的无线传感器网络通信方法，能降低整个无线传感器网络的能耗，从而延长网络的生命周期。

为达以上目的，本发明提供一种适用于电力现场的无线传感器网络通信方法，包括：

各节点自组织成簇并选择自身对应的簇头；

对各节点进行剩余能量分级，根据各节点自身的剩余能量等级分配该节点所需承担的负载；

各节点通过与之对应的簇头与汇聚结点进行通信；

动态调整各簇头的通信半径，降低能量的消耗，实现负载均衡。

优选的，所述各节点自组织成簇并选择自身对应的簇头包括：