輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時延研究.pdf

1、輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對輸電線路進行狀態(tài)監(jiān)測具有十分重要的意義。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一，在國際上備受關(guān)注。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測能夠顯著提高其智能化水平，但目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，許多關(guān)鍵性技術(shù)問題尚未得到解決。本文從體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)部署等幾個方面研究輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能，主要工作如下:
　　首先，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)

2、和特點，然后結(jié)合輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的應(yīng)用背景，提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測體系的總體架構(gòu)，描述了各層次的構(gòu)成與功能，并研究了監(jiān)測體系的通信接口和通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案。
　　其次，深入研究了應(yīng)用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出了帶狀平面型網(wǎng)絡(luò)、長鏈層次型網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)層次型網(wǎng)絡(luò)3種拓?fù)洌目煽啃?、端到端時延、丟包率、吞吐量等方面對3種網(wǎng)絡(luò)進行了對比。以實時性最好的異構(gòu)層次型網(wǎng)絡(luò)為對象，基于網(wǎng)絡(luò)演算理論，采用整體

3、分析法建立了網(wǎng)絡(luò)時延上界模型，作為評價網(wǎng)絡(luò)實時性的指標(biāo)，并考慮基于信道競爭的MAC層協(xié)議，對模型進行了修正。
　　然后，對影響異構(gòu)層次型網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)時延上界的因素進行了分析，將異構(gòu)層次型網(wǎng)絡(luò)的實時性優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為以網(wǎng)絡(luò)時延上界最小為目標(biāo)的組合優(yōu)化問題?？紤]本文組合優(yōu)化問題的特征，提出了基于局部搜索算法的優(yōu)化部署方法，對初始解生成方法、鄰域的生成方法和鄰域搜索策略進行詳細(xì)設(shè)計，并通過反證法證明了所提出的優(yōu)化算法具備全局最優(yōu)性。針對網(wǎng)絡(luò)