電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位研究.pdf

1、目前大型電氣設(shè)備故障監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)都是通過(guò)有線傳感器進(jìn)行采集，并由通信電纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。這類(lèi)傳感器的安裝和維護(hù)費(fèi)用往往非常高，甚至?xí)^(guò)傳感器本身的費(fèi)用。針對(duì)以上情況，有研究者開(kāi)始探討引入無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensor Network,WSN)技術(shù)。
　　 大型電氣設(shè)備故障監(jiān)測(cè)技術(shù)要求準(zhǔn)確定位電氣設(shè)備內(nèi)部的故障源。因此，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)大型電氣設(shè)備的故障源進(jìn)行定位，首先需要知道各個(gè)節(jié)點(diǎn)自身的位置。大型電氣設(shè)備內(nèi)部

2、環(huán)境復(fù)雜，若采用人工部署的方式來(lái)獲知每個(gè)節(jié)點(diǎn)所處的位置，將增加網(wǎng)絡(luò)安裝的復(fù)雜度和時(shí)間，有些地方甚至無(wú)法采用人工部署的方式來(lái)獲得節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。如果為每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置GPS裝置來(lái)定位，則會(huì)大大增加無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本。此外，這些方式還大大的削弱了將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大型電氣設(shè)備故障監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)。因此，一種適合該應(yīng)用環(huán)境的定位算法是必要的。
　　 定位技術(shù)作為WSN關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注，WSN的定位算法理論研究已經(jīng)取得了很多

3、成果。然而，開(kāi)發(fā)出一個(gè)適合所有應(yīng)用環(huán)境的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)是不可能實(shí)現(xiàn)的，這就使得定位系統(tǒng)的研究任務(wù)變得非常艱巨。實(shí)現(xiàn)任何一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法時(shí)都必須考慮網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)的連通度、節(jié)點(diǎn)密度、錨節(jié)點(diǎn)密度、測(cè)距精度、通信和計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)等這些影響定位算法性能的因素。同時(shí)還要考慮到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變對(duì)定位算法的影響。此外，還必須考慮算法的容錯(cuò)性、抗毀性和可靠性。
　　 本文在分析面向電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)

4、點(diǎn)定位需求的基礎(chǔ)上，提出了NMDS-MEEF算法，采用Matlab軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明，該算法具有定位精度較高、對(duì)錨節(jié)點(diǎn)依賴(lài)性小、測(cè)距誤差對(duì)算法的定位精度的影響較小等優(yōu)點(diǎn)。
　　 接下來(lái)，本文利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，開(kāi)發(fā)了可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的算法。主要研究了RSSI測(cè)距技術(shù)在TinyOS操作系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)，利用TinyOS操作系統(tǒng)和其它軟件開(kāi)發(fā)定位算法等。
　　 最后，文章還對(duì)大型電氣設(shè)備故障源的定位進(jìn)行了初步的探