基于物联网技术的电力设备监测系统技术方案

本发明专利技术提供了基于物联网技术的电力设备监测系统，该系统包括用于采集电力设备状态数据的监测装置、用于存储电力设备状态数据的物联网服务器和用于显示所述电力设备状态数据的显示装置；所述监测装置、显示装置皆与所述物联网服务器连接。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网技术的电力设备监测系统
本专利技术涉及电力设备监测
，具体涉及基于物联网技术的电力设备监测系统。
技术介绍
随着工业的发展，使得人们对电力设备的使用需求越来越高。但是相对的电力设备成本也比较高，而随着电力设备的增多，其使用效率、运行状态监测、故障预判、资源配置等方面都受到了极大的挑战，现有的电力设备监测一般是基于人工记录的采集数据对电力设备进行分析和监测，当多个用户需要了解不同电力设备的状态信息时，其实时性不能满足多方企业的快速发展需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供基于物联网技术的电力设备监测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了基于物联网技术的电力设备监测系统，该系统包括用于采集电力设备状态数据的监测装置、用于存储电力设备状态数据的物联网服务器和用于显示所述电力设备状态数据的显示装置；所述监测装置、显示装置皆与所述物联网服务器连接。优选地，所述监测装置包括汇聚节点和多个用于采集电力设备状态数据的传感器节点，汇聚节点和多个传感器节点通过自组织方式构建无线传感器网络，在成簇阶段，传感器节点通过分簇确定成员节点和簇头，成员节点采集和/或处理电力设备状态数据，生成包含有电力设备状态数据的数据包，并将该数据包转发到对应的簇头；簇头对簇内传感器节点的电力设备状态数据进行融合处理，并将融合后的数据发送到汇聚节点；汇聚节点主要用于对无线传感器网络中传感器节点的数据进行汇聚采集。优选地，所述传感器节点包括设置于电力设备上的传感器和用于将传感器信号转换为对应的电力设备状态数据的信号适配器，所述信号适配器与传感器连接；还包括用于控制采集频率的控制器，所述控制器与传感器连接。其中，所述显示装置包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种。其中，传感器包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传感器、霍尔传感器中的任意一种或任意几种。本专利技术的有益效果为：本专利技术使用户能够及时了解电力设备的状态信息，从而根据电力设备的状态信息进行合适的选择或处理，提高电力设备的使用率，满足人们实时了解电力设备的状态信息的需求，便于用户对可能发生故障的电力设备及时进行检查，减少因变电站故障所造成的损失。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，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是本专利技术一个示例性实施例的电力设备智能监测系统的结构示意框图；图2是本专利技术一个示例性实施例的传感器节点的结构示意框图。附图标记：监测装置1、物联网服务器2、显示装置3、传感器10、信号适配器20、控制器30。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本专利技术实施例提供了基于物联网技术的电力设备监测系统，该系统包括用于采集电力设备状态数据的监测装置1、用于存储电力设备状态数据的物联网服务器2和用于显示所述电力设备状态数据的显示装置3；所述监测装置1、显示装置3皆与所述物联网服务器2连接。在一个实施例中，所述监测装置1包括汇聚节点和多个用于采集电力设备状态数据的传感器节点，汇聚节点和多个传感器节点通过自组织方式构建无线传感器网络，在成簇阶段，传感器节点通过分簇确定成员节点和簇头，成员节点采集和/或处理电力设备状态数据，生成包含有电力设备状态数据的数据包，并将该数据包转发到对应的簇头；簇头对簇内传感器节点的电力设备状态数据进行融合处理，并将融合后的数据发送到汇聚节点；汇聚节点主要用于对无线传感器网络中传感器节点的数据进行汇聚采集。其中，如图2所示，所述传感器节点包括设置于电力设备上的传感器10和用于将传感器10的信号转换为对应的电力设备状态数据的信号适配器20，所述信号适配器20与传感器10连接；还包括用于控制采集频率的控制器30，所述控制器30与传感器10连接。其中，传感器10包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传感器、霍尔传感器中的任意一种或任意几种。其中，所述显示装置3包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种。本专利技术上述实施例设计的电力设备智能监测系统使用户能够及时了解电力设备的状态信息，从而根据电力设备的状态信息进行合适的选择或处理，提高电力设备的使用率，满足人们实时了解电力设备的状态信息的需求，便于用户对可能发生故障的电力设备及时进行检查，减少因变电站故障所造成的损失。在一个实施中，传感器节点通过分簇确定成员节点和簇头，包括：(1)在网络初始化阶段，传感器节点获取邻居节点信息并构建邻居节点列表，其中传感器节点的邻居节点为位于其通信范围内的其他传感器节点；(2)在分簇阶段，设部署的传感器节点构成的监测范围为a×b，计算成簇数目的最优值：式中，M表示最优成簇数目，N为部署的传感器节点个数，d0s为所述监测范围的中心点到汇聚节点的距离，int表示取整函数，用于对的计算结果进行取整；(3)将所述监测范围划分为M个等宽的子区间，对每个子区间c，选择一个权值最大的传感器节点作为簇头，其中权值的计算公式为：式中，Qy表示传感器节点y的权值，Ey为传感器节点y的当前剩余能量，dy,s为传感器节点y到汇聚节点的距离；(4)子区间c内的其他传感器节点作为成员节点，成员节点与其簇头为单跳距离时，直接将采集的电力设备状态数据发送至该簇头；成员节点与其簇头为多跳距离时，将采集的电力设备状态数据发送至所在子区间内最近的邻居节点，从而该邻居节点将接收到电力设备状态数据与自己的电力设备状态数据融合后发送给下一跳节点，直至发送至对应的簇头。其中，当前簇头低于设定的能量阈值时，重新选择一个权值最大的传感器节点来更新当前簇头。本实施例提出了一种新的传感器节点的成簇机制，该成簇机制中，预先确定成簇数目的最优值，并根据最优成簇数目进行分簇，有利于有效控制簇规模，减少能量消耗，优化无线传感器网络的性能；本实施例基于区间划分的方式，以子区间为单位选择权值最大的传感器节点作为簇头，有利于均衡子区间内传感器节点的能耗，节省簇头向汇聚节点发送数据的能量成本，从而有利于延长无线传感器网络的生命周期。在一个实施例中，各簇头基于蚁群算法构建链路，具体为：(1)初始化簇头间各链路的信息素浓度及迭代次数，随机选择n个簇头，每个簇头产生一只前向蚂蚁并发送出去，初始化各前向蚂蚁的地址链表以及当前链路总开销，n只前向蚂蚁携带对应的初始化的信息从不同的簇头出发，开始周游旅程；(2)当前向蚂蚁α到达簇头i时，在簇头i通信范围内的其他簇头中，按下列公式概率地选择一个没有被前向蚂蚁α访问过的簇头作为下一跳节点：式中，Pij(α)表示前向蚂蚁α选择簇头j为下一跳节点的概率，其中簇头j为位于簇头i通信范围内的一个簇头；Uα为前向蚂蚁α所保存的它已经访问过的所有簇头的集合；Tij表示簇头i与簇头j的链路上的信息素浓度，Tik为簇头i与位于其通信范围内的第k个簇头链路上的信息素浓度；Ej0为簇头j的初始能量，Ej为簇头j的当前剩余能量，dij为簇头i与簇头j之间的距离，Ek0为所述第k个簇头的初始能量，Ek为所述第k个簇头的当前剩余能量，dik为簇头i与所述第k个簇头之间的距离，λ1、λ2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网技术的电力设备监测系统，其特征是，包括用于采集电力设备状态数据的监测装置、用于存储电力设备状态数据的物联网服务器和用于显示所述电力设备状态数据的显示装置；所述监测装置、显示装置皆与所述物联网服务器连接；所述监测装置包括汇聚节点和多个用于采集电力设备状态数据的传感器节点，汇聚节点和多个传感器节点通过自组织方式构建无线传感器网络，在成簇阶段，传感器节点通过分簇确定成员节点和簇头，成员节点采集和/或处理电力设备状态数据，生成包含有电力设备状态数据的数据包，并将该数据包转发到对应的簇头；簇头对簇内传感器节点的电力设备状态数据进行融合处理，并将融合后的数据发送到汇聚节点；汇聚节点主要用于对无线传感器网络中传感器节点的数据进行汇聚采集。

【技术特征摘要】
1.基于物联网技术的电力设备监测系统，其特征是，包括用于采集电力设备状态数据的监测装置、用于存储电力设备状态数据的物联网服务器和用于显示所述电力设备状态数据的显示装置；所述监测装置、显示装置皆与所述物联网服务器连接；所述监测装置包括汇聚节点和多个用于采集电力设备状态数据的传感器节点，汇聚节点和多个传感器节点通过自组织方式构建无线传感器网络，在成簇阶段，传感器节点通过分簇确定成员节点和簇头，成员节点采集和/或处理电力设备状态数据，生成包含有电力设备状态数据的数据包，并将该数据包转发到对应的簇头；簇头对簇内传感器节点的电力设备状态数据进行融合处理，并将融合后的数据发送到汇聚节点；汇聚节点主要用于对无线传感器网络中传感器节点的数据进行汇聚采集。2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的电力设备监测系统，其特征是，所述传感器节点包括设置于电力设备上的传感器和用于将传感器信号转换为对应的电力设备状态数据的信号适配器，所述信号适配器与传感器连接；还包括用于控制采集频率的控制器，所述控制器与传感器连接。3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的电力设备监测系统，其特征是，所述显示装置包括LED显示屏、LCD显示屏、智能手机、笔记本、桌上型电脑中的任意一种或任意几种。4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的电力设备监测系统，其特征是，传感器包括温度传感器、振动传感器、液位传感器、位移传感器、电流传...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱炎新，
申请(专利权)人：深圳明创自控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44