CN110839222B - 一种有效的电线电缆安全状态评估系统 - Google Patents

一种有效的电线电缆安全状态评估系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110839222B
CN110839222B CN201911112288.0A CN201911112288A CN110839222B CN 110839222 B CN110839222 B CN 110839222B CN 201911112288 A CN201911112288 A CN 201911112288A CN 110839222 B CN110839222 B CN 110839222B
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitoring
cluster head
sensor
node
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911112288.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110839222A (zh
Inventor
何月顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Institute of Technology
Original Assignee
East China Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Institute of Technology filed Critical East China Institute of Technology
Priority to CN201911112288.0A priority Critical patent/CN110839222B/zh
Priority to CN202010670883.2A priority patent/CN111918234B/zh
Publication of CN110839222A publication Critical patent/CN110839222A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110839222B publication Critical patent/CN110839222B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12—Shortest path evaluation
    • H04L45/126—Shortest path evaluation minimising geographical or physical path length
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
    • H04W40/10—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources based on available power or energy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/32—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for defining a routing cluster membership
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/021—Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

一种有效的电线电缆安全状态评估系统，包括电缆监测终端、数据采集站、安全评估模块和系统显示模块，所述电缆监测终端的网络输出端与数据采集站连接，所述数据采集站的输出端与所述安全评估模块的输入端连接，所述安全评估模块的输出端与系统显示模块的输入端连接。本发明的有益效果为：通过温度传感器对电线电缆的温度进行监测，监测所得的数据通过无线传感器网络传回，并根据监测所得温度值对电线电缆安全状态进行评估，及时判断电线电缆的安全状态，实现了电线电缆的有效监测。

Description

一种有效的电线电缆安全状态评估系统
技术领域
本发明创造涉及电缆安全监测领域，具体涉及一种有效的电线电缆安全状态评估系统。
背景技术
电线电缆通道内电缆线路增多，电力设备数量增大，通道结构日趋复杂，电缆及相关的电力设备的运行环境参量的要求非常严苛，环境监测变得困难。监测系统的实施、安装调试和运营维护难度的增加，也给安全用电和故障的排除带来了巨大的挑战。无线传感器网技术线路较少，组网灵活，可靠性大以及传输速率高，能够很好地解决这些问题。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种有效的电线电缆安全状态评估系统。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
一种有效的电线电缆安全状态评估系统，包括电缆监测终端、数据采集站、安全评估模块和系统显示模块，所述电缆监测终端的网络输出端与数据采集站的输入端连接，所述数据采集站的输出端与所述安全评估模块的输入端连接，所述安全评估模块的输出端与系统显示模块的输入端连接，所述电缆监测终端利用传感器集群监测安装在电缆管道内的电缆的温度数据，所述数据采集站用于获取所述传感器集群生成的监测数据，所述安全评估模块根据所述监测数据对电缆安全状态进行评估，所述系统显示模块用于实时显示安全评估模块的评估结果。
优选地，所述电缆监测终端的传感器集群通过分簇结构的无线传感器网络将监测数据传输至数据采集站。
优选地，对传感器集群中的传感器节点进行分簇，构造传感器节点i用于簇头选举的簇头选举函数F(i)为：
Figure BDA0002273076590000011
式中，Ei表示传感器节点i当前的能量值，Ej表示传感器节点j的当前能量值，M(i)表示传感器节点竞争半径内的传感器节点数，βj表示传感器节点j的监测信誉值，βi表示传感器节点i的监测信誉值，且βi的计算公式为：
Figure BDA0002273076590000021
式中，ki(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测可信率，各传感器节点i的监测可信率的初始值设置为1；设ci(t)表示传感器节点的监测异常因子，且
Figure BDA0002273076590000022
其中，xi(med)表示传感器节点i的邻域集合中传感器节点的监测中值，xi(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测值；设f为设置的传感器节点的出错率，且f＝0.5，τ为设置的监测异常阈值，且τ＝0.6；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)≥f}，则ki(t)＝ki(t-1)；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)＜f}时，则
Figure BDA0002273076590000023
当{ci(t)＞τ}且{ki(t)≥f}，则
Figure BDA0002273076590000024
当{ci(t)＞τ}且{ki(t)＜f}时，则
Figure BDA0002273076590000025
其中，ki(t-1)为传感器监测节点i在(t-1)时刻的监测可信率；
在传感器节点的竞争半径内选取簇头选举函数值最高的传感器节点为簇头节点，此外，当传感器节点的监测信誉值为0时，即令该传感器节点进行休眠。
优选地，分簇完成后，簇头节点用于将收集的监测数据进行融合后传输至数据采集站，设簇头节点Cm当前待传输的监测数据包为ai，则簇头节点Cm对监测数据包ai进行传输的方式为：
(1)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000026
且
Figure BDA0002273076590000027
时，簇头节点Cm将监测数据包ai直接传输至数据采集站，其中，T(ai)代表监测数据包ai的剩余有效传输时长，y(Cm，g)代表簇头节点Cm和数据采集站之间的传输时延，S(ai)代表监测数据包ai的大小，l(Cm)代表簇头节点Cm的通信覆盖范围，D(Cm)代表簇头节点Cm的剩余网络带宽，l(Cm，g)代表簇头节点Cm到数据采集站的距离，lmax(Cm，g)代表簇头节点Cm的邻居簇头节点到数据采集站距离的最大值，lmin(Cm，g)代表簇头节点Cm的邻居簇头节点到数据采集站距离的最小值；
(2)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000028
时，则簇头节点Cm将监测数据包ai舍弃；
(3)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000029
且
Figure BDA00022730765900000210
时，簇头节点Cm在其邻居簇头节点集合中选择下一跳簇头节点对监测数据包ai进行传输。
优选地，簇头节点Cm在其邻居簇头节点集合中选择下一跳簇头节点对监测数据包ai进行传输时，计算邻居簇头节点Cn传输监测数据包ai的优先级G(Cn)：
Figure BDA0002273076590000031
式中，Cn为簇头节点Cm的邻居簇头节点，E(Cm，Cn)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cn之间数据传输消耗的能耗，E0(Cm)表示簇头节点Cm的当前能量值，E0(Cn)表示邻居簇头节点Cn的当前能量值，l(Cm，Cn)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cn之间的距离，l(Cm，Cp)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cp之间的距离，B(Cm)表示簇头节点Cm的邻居簇头节点数，δ和μ为调节参数，且
Figure BDA0002273076590000032
T(ai)为监测数据包ai的剩余有效传输时长，l(ai，g)表示监测数据包ai到数据采集站的距离，lmax(Cm，g)和lmin(Cm，g)分别表示簇头节点Cm的邻居簇头节点到数据采集站距离的最大和最小值，μ＝1-δ，V(Cm，Cn)为判断函数，当
Figure BDA0002273076590000033
时，V(Cm，Cn)＝1，当
Figure BDA0002273076590000034
时，V(Cm，Cn)＝0；其中，l(Cn，Cm)表示邻居簇头节点Cn到簇头节点Cm的距离，l(Cm)表示簇头节点Cm的通信覆盖范围，l(Cn，g)表示邻居簇头节点Cn到数据采集站的距离，l(Cm，g)表示簇头节点Cm到数据采集站的距离，T(ai)表示监测数据包ai的剩余有效传输时长，l(aj，g)表示监测数据包ai到数据采集站的距离。
本发明创造的有益效果：通过传感器集群对电线电缆的温度进行监测，监测所得的数据通过无线传感器网络传回，所述无线传感器网络采用分簇结构，在对传感器网络进行分簇时，构造了簇头选举函数，在簇头节点的选举过程中，相较于传统的只考虑传感器节点能量值的选举方式，构造的簇头选举函数中，除了引入传感器节点当前能量值，同时引入了传感器节点监测信誉值的概念，并给出了传感器节点监测信誉值的计算方法，传感器节点的监测信誉值由传感器节点的监测可信率决定，设置监测异常阈值和监测出错率，根据传感器节点的监测异常因子和监测异常阈值以及监测可信率和监测出错率的比较结果对传感器节点的监测可信率进行动态调整，在对传感器节点可信率的调整过程中，由传感器节点的历史监测可信率和监测出错率对当前时刻的监测可信率进行综合调整，采用历史监测可信率对当前监测可信率进行调整，使得当此次调整过程中出现误差时，经过连续几次的调整，传感器节点的监测可信率也可以回归正确值，此外，采用历史监测可信率对当前可信率进行调整，避免了仅靠当前时刻监测结果决定传感器节点监测可信率的不可靠性，因此，采用的传感器节点监测信誉值的计算方法，保证了具有较高监测信誉值的传感器节点的监测数据具有较高的准确性，同时保证了该传感器节点具有较低的监测出错率，即该传感器具有较高的可靠性；当传感器节点的监测可信率为0时，说明该传感器节点的监测结果始终存在较大误差，此时，令该传感器节点进行休眠，减少了出错率高的传感器节点对监测数据准确度的影响；选取具有最大簇头选举函数值的传感器节点作为簇头节点，表明该簇头节点具有较大的能量值的同时，具有较高的监测信誉值，确保了获取的监测数据的准确性，进而提高了电缆安全状态评估结果的准确性；对簇头节点传输数据包的方式进行自适应选择，缓解了网络中簇头节点在和数据采集站传输数据过程中的能量消耗，并且平衡了网络中簇头节点的能量均衡，相较于传统的仅靠簇头节点到数据采集站的距离决定数据传输方式的方法，本申请更进一步的通过监测数据包的属性以及该数据包所在簇头节点的属性判断是否能够在该监测数据包的有效传输时长内将该监测数据包传输至数据采集站，从而避免了无效传输造成的资源浪费；在簇头节点的邻居簇头节点中选择下一跳簇头节点对当前监测数据包进行传输时，计算邻居簇头节点传输该监测数据包的优先级，在计算邻居簇头节点的优先级时，引入判断函数，所述判断函数根据待传输监测数据包剩余有效传输时长以及到数据采集站距离对邻居簇头节点进行限制，当邻居簇头节点不能够在待传输监测数据包的剩余有效传输时长内完成数据包的传输的时候即令该邻居簇头节点的判断函数值为0，即令该邻居簇头节点的优先级为0，因此，判断函数的作用是确保选取的邻居簇头节点能够保证在待传输监测数据包的剩余有效传输时长内保证该监测数据包可以传输至数据采集站；此外，在计算邻居簇头节点传输该监测数据包的优先级时，综合考虑了簇头节点和邻居簇头节点之间的距离以及簇头节点和邻居簇头节点之间传输数据的能量消耗这两个要素，使得选取的下一跳簇头节点具有较高的能量值，并且具有较高的传输效率；进一步的，在优先级的计算公式中，引入了调节参数δ和μ对权值公式中的两个要素的比重进行调节，所述调节参数值根据待传输监测数据包的属性动态的改变，当待传输的监测数据包剩余较少的有效传输时长时，即选取距离数据采集站较近的邻居簇头节点对该监测数据包进行传输，保证该监测数据包能够在其有效传输时长内传输至数据采集站，当待传输的监测数据包剩余较多的有效传输时长时，即选取具有较高能量值的邻居簇头节点对该监测数据包进行传输，从而保证了网络中簇头节点的能量均衡。
附图说明
利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明结构示意图。
附图标记：
电缆监测终端1；数据采集站2；安全评估模块3；系统显示模块4。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种有效的电线电缆安全状态评估系统，包括电缆监测终端1、数据采集站2、安全评估模块3和系统显示模块4，所述电缆监测终端1的网络输出端与数据采集站2的输入端连接，所述数据采集站2的输出端与所述安全评估模块3的输入端连接，所述安全评估模块3的输出端与系统显示模块4的输入端连接，所述电缆监测终端1利用传感器集群监测安装在电缆管道内的电缆的温度数据，所述数据采集站2用于获取所述传感器集群生成的监测数据，所述安全评估模块3根据所述监测数据对电缆安全状态进行评估，所述系统显示模块4用于实时显示安全评估模块3的评估结果。
优选地，所述电缆监测终端1的传感器集群通过分簇结构的无线传感器网络将监测数据传输至数据采集站2。
本优选实施例通过温湿度传感器对电线电缆的温度数据进行监测，监测所得的数据通过无线传感器网络传回，并根据监测所得温度值对电线电缆安全状态进行评估，及时判断电线电缆的安全状态，实现了电线电缆的有效监测。
优选地，对传感器集群中的传感器节点进行分簇，构造传感器节点i用于簇头选举的簇头选举函数F(i)为：
Figure BDA0002273076590000051
式中，Ei表示传感器节点i当前的能量值，Ej表示传感器节点j的当前能量值，M(i)表示传感器节点竞争半径内的传感器节点数，βj表示传感器节点j的监测信誉值，βi表示传感器节点i的监测信誉值，且βi的计算公式为；
Figure BDA0002273076590000061
式中，ki(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测可信率，各传感器节点i的监测可信率的初始值设置为1；设ci(t)表示传感器节点的监测异常因子，且
Figure BDA0002273076590000062
其中，xi(med)表示传感器节点i的邻域集合中传感器节点的监测中值，xi(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测值；设f为设置的传感器节点的出错率，且f＝0.5，τ为设置的监测异常阈值，且τ＝0.6；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)≥f}，则ki(t)＝ki(t-1)；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)＜f}时，则
Figure BDA0002273076590000063
当{ci(t)＞τ}且{ki(t)≥f}，则
Figure BDA0002273076590000064
当{ci(t)＞τ}且{ki(t)＜f}时，则
Figure BDA0002273076590000065
其中，ki(t-1)为传感器监测节点i在(t-1)时刻的监测可信率；
在传感器节点的竞争半径内选取簇头选举函数值最高的传感器节点为簇头节点，此外，当传感器节点的监测信誉值为0时，即令该传感器节点进行休眠；
当簇头节点选取完成后，剩余传感器节点在其通信半径内选取距离其最近的簇头节点加入。
本优选实时例构造了簇头选举函数，在簇头节点的选举过程中，相较于传统的只考虑传感器节点能量值的选举方式，本优选实施例构造的簇头选举函数中，除了引入传感器节点当前能量值，同时引入了传感器节点监测信誉值的概念，并给出了传感器节点监测信誉值的计算方法，传感器节点的监测信誉值由传感器节点的监测可信率决定，设置监测异常阈值和监测出错率，根据传感器节点的监测异常因子和监测异常阈值以及监测可信率和监测出错率的比较结果对传感器节点的监测可信率进行动态调整，在对传感器节点可信率的调整过程中，由传感器节点的历史监测可信率和监测出错率对当前时刻的监测可信率进行综合调整，采用历史监测可信率对当前监测可信率进行调整，使得当此次调整过程中出现误差时，经过连续几次的调整，传感器节点的监测可信率也可以回归正确值，此外，采用历史监测可信率对当前可信率进行调整，避免了仅靠当前时刻监测结果决定传感器节点监测可信率的不可靠性，因此，本优选实施例中采用的传感器节点监测信誉值的计算方法，保证了具有较高监测信誉值的传感器节点的监测数据具有较高的准确性，同时保证了该传感器节点具有较低的监测出错率，即该传感器具有较高的可靠性；当传感器节点的监测可信率为0时，说明该传感器节点的监测结果始终存在较大误差，此时，令该传感器节点进行休眠，减少了出错率高的传感器节点对监测数据准确度的影响；本优选实施例选取具有最大簇头选举函数值的传感器节点作为簇头节点，表明该簇头节点具有较大的能量值的同时，具有较高的监测信誉值，确保了获取的监测数据的准确性，进而提高了电缆安全状态评估结果的准确性。
优选地，分簇完成后，簇头节点用于将收集的监测数据进行融合后传输至数据采集站2，设簇头节点Cm当前待传输的监测数据包为ai，则簇头节点Cm对监测数据包ai进行传输的方式为：
(1)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000071
且
Figure BDA0002273076590000072
时，簇头节点Cm将监测数据包ai直接传输至数据采集站2，其中，T(ai)代表监测数据包ai的剩余有效传输时长，y(Cm，g)代表簇头节点Cm和数据采集站2之间的传输时延，S(ai)代表监测数据包ai的大小，l(Cm)代表簇头节点Cm的通信覆盖范围，D(Cm)代表簇头节点Cm的剩余网络带宽，l(Cm，g)代表簇头节点Cm到数据采集站2的距离，lmax(Cm，g)代表簇头节点Cm的邻居簇头节点到数据采集站2距离的最大值，lmin(Cm，g)代表簇头节点Cm的邻居簇头节点到数据采集站2距离的最小值；
(2)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000073
时，则簇头节点Cm将监测数据包ai舍弃；
(3)当簇头节点Cm满足
Figure BDA0002273076590000074
目
Figure BDA0002273076590000075
时，簇头节点Cm在其邻居簇头节点集合中选择下一跳簇头节点对监测数据包ai进行传输。
本优选实施例对簇头节点传输数据包的方式进行自适应选择，缓解了网络中簇头节点在和数据采集站2传输数据过程中的能量消耗，并且平衡了网络中簇头节点的能量均衡，相较于传统的仅靠簇头节点到数据采集站2的距离决定数据传输方式的方法，本优选实施例更进一步的通过监测数据包的属性以及该数据包所在簇头节点的属性判断是否能够在该监测数据包的有效传输时长内将该监测数据包传输至数据采集站2，从而避免了无效传输造成的资源浪费。
优选地，簇头节点Cm在其邻居簇头节点集合中选择下一跳簇头节点对监测数据包ai进行传输时，计算邻居簇头节点Cn传输监测数据包ai的优先级G(Cn)：
Figure BDA0002273076590000076
式中，Cn为簇头节点Cm的邻居簇头节点，E(Cm，Cn)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cn之间数据传输消耗的能耗，E0(Cm)表示簇头节点Cm的当前能量值，E0(Cn)表示邻居簇头节点Cn的当前能量值，l(Cm，Cn)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cn之间的距离，l(Cm，Cp)表示簇头节点Cm和邻居簇头节点Cp之间的距离，B(Cm)表示簇头节点Cm的邻居簇头节点数，δ和μ为调节参数，且
Figure BDA0002273076590000081
T(ai)为监测数据包ai的剩余有效传输时长，l(ai，g)表示监测数据包ai到数据采集站2的距离，lmax(Cm，g)和lmin(Cm，g)分别表示簇头节点Cm的邻居簇头节点中到数据采集站2距离的最大和最小值，μ＝1-δ，V(Cm，Cn)为判断函数，当
Figure BDA0002273076590000082
时，V(Cm，Cn)＝1，当
Figure BDA0002273076590000083
时，V(Cm，Cn)＝0，其中，l(Cn，Cm)表示邻居簇头节点Cn到簇头节点Cm的距离，l(Cm)表示簇头节点Cm的通信覆盖范围，l(Cn，g)表示邻居簇头节点Cn到数据采集站2的距离，l(Cm，g)表示簇头节点Cm到数据采集站2的距离，T(ai)表示监测数据包ai的剩余有效传输时长，l(aj，g)表示监测数据包ai到数据采集站2的距离。
本优选实施例在簇头节点的邻居簇头节点中选择下一跳簇头节点对当前监测数据包进行传输时，计算邻居簇头节点传输该监测数据包的优先级，在计算邻居簇头节点的优先级时，引入判断函数，所述判断函数根据待传输监测数据包剩余有效传输时长以及到数据采集站2距离对邻居簇头节点进行限制，当邻居簇头节点不能够在待传输监测数据包的剩余有效传输时长内完成数据包的传输的时候即令该邻居簇头节点的判断函数值为0，即令该邻居簇头节点的优先级为0，因此，判断函数的作用是确保选取的邻居簇头节点能够保证在待传输监测数据包的剩余有效传输时长内保证该监测数据包可以传输至数据采集站2；此外，在计算邻居簇头节点传输该监测数据包的优先级时，综合考虑了簇头节点和邻居簇头节点之间的距离以及簇头节点和邻居簇头节点之间传输数据的能量消耗这两个要素，使得选取的下一跳簇头节点具有较高的能量值，并且具有较高的传输效率；进一步的，在优先级的计算公式中，引入了调节参数δ和μ对权值公式中的两个要素的比重进行调节，所述调节参数值根据待传输监测数据包的属性动态的改变，当待传输的监测数据包剩余较少的有效传输时长时，即选取距离数据采集站2较近的邻居簇头节点对该监测数据包进行传输，保证该监测数据包能够在其有效传输时长内传输至数据采集站2，当待传输的监测数据包剩余较多的有效传输时长时，即选取具有较高能量值的邻居簇头节点对该监测数据包进行传输，从而保证了网络中簇头节点的能量均衡。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种有效的电线电缆安全状态评估系统，其特征是，包括电缆监测终端、数据采集站、安全评估模块和系统显示模块，所述电缆监测终端的网络输出端与数据采集站的输入端连接，所述数据采集站的输出端与所述安全评估模块的输入端连接，所述安全评估模块的输出端与系统显示模块的输入端连接，所述电缆监测终端利用传感器集群监测安装在电缆管道内的电缆的温度数据，所述数据采集站用于获取所述传感器集群生成的监测数据，所述安全评估模块根据所述监测数据对电缆安全状态进行评估，所述系统显示模块用于实时显示安全评估模块的评估结果；
所述电缆监测终端的传感器集群通过分簇结构的无线传感器网络将监测数据传输至数据采集站；
对传感器集群中的传感器节点进行分簇，构造传感器节点i用于簇头选举的簇头选举函数F(i)为：
Figure FDA0002585302660000011
式中，Ei表示传感器节点i当前的能量值，Ej表示传感器节点j的当前能量值，M(i)表示传感器节点竞争半径内的传感器节点数，βj表示传感器节点j的监测信誉值，βi表示传感器节点i的监测信誉值，且βi的计算公式为：
Figure FDA0002585302660000012
式中，ki(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测可信率，各传感器节点i的监测可信率的初始值设置为1；设ci(t)表示传感器节点的监测异常因子，且
Figure FDA0002585302660000013
其中，xi(med)表示传感器节点i的邻域集合中传感器节点的监测中值，xi(t)表示传感器节点i在当前时刻t的监测值；设f为设置的传感器节点的出错率，且f＝0.5，τ为设置的监测异常阈值，且τ＝0.6；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)≥f}，则ki(t)＝ki(t-1)；当{ci(t)≤τ}且{ki(t)<f}时，则
Figure FDA0002585302660000014
Figure FDA0002585302660000015
当{ci(t)>τ}且{ki(t)≥f}，则
Figure FDA0002585302660000016
当{ci(t)>τ}且{ki(t)<f}时，则
Figure FDA0002585302660000017
其中，ki(t-1)为传感器监测节点i在(t-1)时刻的监测可信率；
在传感器节点的竞争半径内选取簇头选举函数值最高的传感器节点为簇头节点，此外，当传感器节点的监测信誉值为0时，即令该传感器节点进行休眠。
CN201911112288.0A 2019-11-14 2019-11-14 一种有效的电线电缆安全状态评估系统 Active CN110839222B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911112288.0A CN110839222B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 一种有效的电线电缆安全状态评估系统
CN202010670883.2A CN111918234B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 准确的电线电缆安全状态评估系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911112288.0A CN110839222B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 一种有效的电线电缆安全状态评估系统

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010670883.2A Division CN111918234B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 准确的电线电缆安全状态评估系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110839222A CN110839222A (zh) 2020-02-25
CN110839222B true CN110839222B (zh) 2020-10-02

Family

ID=69574886

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911112288.0A Active CN110839222B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 一种有效的电线电缆安全状态评估系统
CN202010670883.2A Active CN111918234B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 准确的电线电缆安全状态评估系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010670883.2A Active CN111918234B (zh) 2019-11-14 2019-11-14 准确的电线电缆安全状态评估系统

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN110839222B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101094189A (zh) * 2007-08-10 2007-12-26 中控科技集团有限公司 无线传感器网络系统和基于该系统的分簇路由方法
CN102143570A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 陈瑞杰 实现低功耗节点实时监控的无线传感网调度方法和系统
CN103945487A (zh) * 2014-05-08 2014-07-23 国家电网公司 一种电力通信网中面向可靠性的节点分簇方法
EP2804343A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 NTT DoCoMo, Inc. Method for mapping a network topology request to a physical network, computer program product, mobile communication system, and network configuration platform

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101013926B (zh) * 2007-02-05 2011-06-22 华中科技大学 一种无线传感器网络通信方法和系统
US8000468B2 (en) * 2007-11-30 2011-08-16 Industrial Technology Research Institute Method and system for secure data aggregation in wireless sensor networks
CN101577667A (zh) * 2008-05-06 2009-11-11 北京循天行信息技术有限公司 一种基于网格分簇的无线传感器网络xy路由协议
CN101557636A (zh) * 2009-05-15 2009-10-14 广东工业大学 一种无线传感器网络路由方法
CN101959279B (zh) * 2009-07-13 2013-01-30 华为技术有限公司 路由建立方法和装置及数据传输方法
KR101284790B1 (ko) * 2009-11-30 2013-07-10 한국전자통신연구원 무선 센서 네트워크에서 클러스터 기반 데이터 전송방법
KR101096097B1 (ko) * 2009-12-21 2011-12-19 강원대학교산학협력단 개미 알고리즘을 이용한 무선 센서 네트워크에서의 클러스터링 최적 설계 방법
CN102625404B (zh) * 2012-03-02 2014-11-05 东南大学 一种应用于三维水声传感器网络的分布式路由协议方法
US20140096139A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 International Business Machines Corporation Workload management considering hardware reliability
CN103237333B (zh) * 2013-04-01 2015-10-14 东南大学 一种基于多要素信任机制的分簇路由方法
CN103414632B (zh) * 2013-07-11 2016-07-06 广东工业大学 一种带状无线传感器网络数据路由方法
CN105101334B (zh) * 2015-08-26 2018-07-13 上海交通大学 一种多wban共存网络协同组网方法
CN106413026A (zh) * 2016-05-19 2017-02-15 东华大学 一种可充电无线传感器网络自适应分簇路由方法
CN106658641B (zh) * 2016-12-28 2020-03-27 上海海事大学 一种分布式无线传感网络分簇路由方法
CN107328916B (zh) * 2017-08-11 2020-05-08 中国化学工程重型机械化有限公司 一种有效的土壤环境监测系统
CN108124261B (zh) * 2017-12-11 2020-10-27 重庆邮电大学 一种融合信誉评估与巡查机制的无线传感网安全成簇方法
CN109831756B (zh) * 2019-03-22 2020-11-27 王锐 一种基于人体智能识别及无线传感器网络的操作系统
CN110381462B (zh) * 2019-09-10 2019-12-06 江西太平洋电缆集团有限公司 一种电力电缆局部放电在线监测系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101094189A (zh) * 2007-08-10 2007-12-26 中控科技集团有限公司 无线传感器网络系统和基于该系统的分簇路由方法
CN102143570A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 陈瑞杰 实现低功耗节点实时监控的无线传感网调度方法和系统
EP2804343A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 NTT DoCoMo, Inc. Method for mapping a network topology request to a physical network, computer program product, mobile communication system, and network configuration platform
CN103945487A (zh) * 2014-05-08 2014-07-23 国家电网公司 一种电力通信网中面向可靠性的节点分簇方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111918234B (zh) 2022-07-29
CN111918234A (zh) 2020-11-10
CN110839222A (zh) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107294213B (zh) 一种电网设备智能监测系统
CN108770036B (zh) 簇头间通信方法及无线传感网络路由装置
CN105554770B (zh) 基于频谱态势综合感知的多点集中式抗干扰方法及系统
CN103828168B (zh) 多个电设备的耗电量的实时测量和调节
CN106231645B (zh) 配电线路状态监测的无线传感器网络数据传输方法
Mustafa et al. Dynamic spectrum sensing under crash and byzantine failure environments for distributed convergence in cognitive radio networks
CN113379993A (zh) 一种基于物联网技术的SaaS智能消防监控平台
CN116449242A (zh) 一种面向用户的电池健康状态监测系统
CN110621003B (zh) 一种电气设备故障诊断装置
CN110839222B (zh) 一种有效的电线电缆安全状态评估系统
CN108957220A (zh) 一种基于物联网的跌落式熔断器状态传送及故障分析装置
CN103096387A (zh) 智能电网中基于数据优先分级的认知传输方法
CN107580315A (zh) 一种用于智能电网的风电机组状态监测系统
CN108075572B (zh) 变压器直流偏磁在线监测系统
CN110381462B (zh) 一种电力电缆局部放电在线监测系统
CN108322334B (zh) 一种电力通讯系统可靠性评估方法
CN102905280B (zh) 一种综采工作面无线传感器网络路由及覆盖方法
Bakhtin et al. Control traffic transmission period minimization for routing in resource constrained MANET
Choi et al. Data aggregation using temporal and spatial correlations in Advanced Metering Infrastructure
Mariappan et al. Energy Reliance (ER) Based Co-Operative Gaming (COG) Model for Connectivity Establishment in WSNS
CN107659628A (zh) 一种生活饮用水实时监测系统
CN107658979A (zh) 一种架空输电线路的监测装置
CN103401899A (zh) 线状高压输电线路在线监测多级网络组网方法
CN109587644A (zh) 一种实时无线的桥梁结构智慧监测系统
Shabani et al. Novel IEEE802. 15.4 Protocol for Modern SCADA communication systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200907

Address after: 344001 No. 56, Xuefu Road, Fuzhou, Jiangxi

Applicant after: EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Address before: Room 612-13, No. 2999 Ziyang Avenue, Nanchang High-tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province

Applicant before: Nanchang Norway Pharmaceutical Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant