面向高耸构筑物监测的簇首选举及自适应分簇方法及系统技术方案

本发明专利技术属于楼宇监控技术领域，公开了一种面向高耸构筑物监测的簇首选举及自适应分簇方法及系统。本发明专利技术在高耸构筑物环境下提出了一种基于权值的自适应分布式分簇路由方法，以传感器节点和簇首为研究对象，构造出一种高效的路由通信方案。本发明专利技术的目的在于，提供一种高耸构筑物监测的低功率优化方法，解决现有技术中无法实现对高耸构筑物进行长期、连续、实时、低功耗的结构健康监测问题。

【技术实现步骤摘要】
面向高耸构筑物监测的簇首选举及自适应分簇方法及系统
本专利技术属于楼宇监控
，具体涉及一种面向高耸构筑物监测的簇首选举及自适应分簇方法及系统。
技术介绍
随着超高层建筑及高耸构筑物的迅速发展，传统的人工监测多采用一些诸如全站仪和测斜仪等一些设备辅助进行监测，但此类方法在长时间的实践中暴露出一些问题，诸如费时费力效率低下，不能满足周期性和及时性的要求，同时也存在受被检测环境要求的影响，难以满足现代对超高层建筑及高耸构筑物持续、精准、实时、低功耗的监测要求。近年来，随着微机电技术、无线通信技术以及嵌入式操作系统的发展，无线传感器也取得了迅猛发展。无线传感器网络通过部署具有无线通信、数据采集、协同合作的无线传感器网络节点组成的新型自组织网络。无线传感器网络具有获取信息精度高、性能可靠、部署方便、价格低廉等优点，可以被广泛的应用于国防军事、工业控制、交通控制和环境监测等诸多领域。无线传感器网络是一个应用相关网络，不同的应用网络所面临的环境不同，需求不同，因此对软硬件系统和网络路由协议有不一样的要求。然而，针对超高层建筑及高耸构筑物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面向高耸构筑物监测的簇首选举方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤a：根据式Ⅰ计算每个节点的本地权值；/n

【技术特征摘要】
1.面向高耸构筑物监测的簇首选举方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：根据式Ⅰ计算每个节点的本地权值；



其中，Ti为节点i的本地权值，i∈[1，100]，ω1、ω2和ω3分别为加权系数，且ω1+ω2+ω3＝1，为节点i到各邻居节点j的距离平方和，n为节点i的邻居节点个数，0<n<N，N为网络中节点总个数，E0为节点初始能量，Ecurrent为节点当前剩余能量，di-j表示为节点i到邻居节点j的距离，R为节点探测半径，为节点i的邻居节点个数，为理想邻居节点个数，di-B为节点i到基站的距离，dmax-B为节点到基站的最大距离，dmin-B为节点到基站的最小距离；
步骤b：根据步骤a得到的所有节点的本地权值，对所有节点进行倒序排序，选出排序前10％的节点作为簇首候选节点，对所有候选节点依次进行判断，若当前候选节点的通信半径R范围内有其他候选节点，则比对当前候选节点和其他候选节点的本地权值，将最小权值的候选节点作为簇首节点；若当前簇首候选节点的通信半径R范围内无其他候选节点，则将当前候选节点作为簇首节点，得到多个簇首节点，簇首选取结束。


2.面向高耸构筑物监测的簇首选举系统，其特征在于，包括：本地权值计算模块，排序筛选模块和簇首判断模块；
所述本地权值计算模块用于根据式Ⅰ计算每个节点的本地权值；



其中，Ti为节点i的本地权值，i∈[1，100]，ω1、ω2和ω3分别为加权系数，且ω1+ω2+ω3＝1，为节点i到各邻居节点j的距离平方和，n为节点i的邻居节点个数，0<n<N，N为网络中节点总个数，E0为节点初始能量，Ecurrent为节点当前剩余能量，di-j表示为节点i到邻居节点j的距离，R为节点探测半径，为节点i的邻居节点个数，为理想邻居节点个数，di-B为节点i到基站的距离，dmax-B为节点到基站的最大距离，dmin-B为节点到基站的最小距离；
所述排序筛选模块用于对所有节点根据本地权值计算模块得到的本地权值进行倒序排序，选出排序前10％的节点作为簇首候选节点；
所述簇首判断模块用于对所有簇首候选节点进行判断，若当前候选节点的通信半径R范围内有其他候选节点，则比对当前候选节点和其他候选节点的本地权值，将最小权值的候选节点作为簇首节点；若当前簇首候选节点的通信半径R范围内无其他候选节点，则将当前候选节点作为簇首节点，得到多个簇首节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖剑，张凯，张朋，高凡，田永怡，李思卓，徐紫琪，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61