【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆通信，尤其涉及一种电缆隧道内无线传输方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、新型电力系统以新能源为主体，依托低碳能源技术和先进信息通讯与控制技术实现源网荷储相互互动和多能互补，随着多元融合高弹性电网建设开展，大量的新能源，虚拟电厂，负荷聚集商的接入，输电设备数字感知广泛应用，急需在复杂环境下构建可靠的传感通信网络。例如，电缆沟道环境监控系统存在实时监测的死角，沟道门禁、电缆本体运行、沟道消防环境、防外人进入等无法进行实时监视、智能鉴权与控制；不同专业、不同类型的设备均各自部署环境等监测终端，造成资源配置浪费，各专业主站平台相互独立，数据无法互通，无法支撑故障的智能预警与研判；现有的环境监测设备无法支持mqtt标准物联协议，不满足公司对各感知层终端统一接入物联平台的要求，且接口单一，通常支持rs485/232、以太网等有线通信接口，温湿度、烟感等传感器安装需开槽打孔，破坏了变电站建筑墙体结构，安装困难，且安装后位置无法移动，无法大量安装传感器等终端，无法满足电缆监控对于全场景、全天候智能化监测的要求，多种智能装置的运行状态感知、数据采集、需求管理等数字感知应用都需要通信网络支撑，但由于涉及到的设备数量多、分布广，地理环境情况变化多，且易外界条件影响，故需一种高可靠、远距离、低成本的通信传感网络做为其数字感知的支撑手段。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题是：提供了一种电缆隧道内无线传输方法，通过结合融合路由选择算法、多属性异构无线网络垂直切换算
2、为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供一种电缆隧道内无线传输方法，包括：
3、获取设于电缆隧道内的传感器的监测数据；
4、通过垂直切换判决算法，确定所述传感器的最佳接入网络；
5、采用leach协议对传感器节点进行分簇，得到分簇结果；
6、根据所述分簇结果，采用遗传算法对所述传感器节点进行筛选，确定每一簇的最优节点；
7、将所述最优节点作为蚁群算法的初始值，计算得到最优路由路径；
8、将所述监测数据通过所述最优路由路径传送至服务器。
9、进一步地，所述通过垂直切换判决算法，确定所述传感器的最佳接入网络，包括：
10、采用主成分分析法选择核心指标；其中，所述核心指标包括价格、带宽速率、丢包率、延迟和丢包数；
11、利用层次分析法确定每一所述核心指标的权重，计算贡献率占比；
12、根据所述贡献率占比进行不同接入网络的切换判决，确定所述传感器的最佳接入网络。
13、进一步地，所述采用遗传算法对所述传感器节点进行筛选，确定每一簇的最优节点，包括：
14、定义适应度函数，计算每一簇中所有传感器节点的适应度值；
15、通过遗传算法的复制、交叉和变异操作，对所述适应度值进行筛选，得到所述适应度值最大的目标节点；
16、确定所述目标节点为簇中的最优节点。
17、进一步地，所述计算得到最优路由路径之后，还包括：
18、根据所述传感器节点的业务时延需求和节点总能耗，为所述传感器节点分配功率。
19、进一步地，所述根据所述传感器节点的业务时延需求和节点总能耗，为所述传感器节点分配功率，包括：
20、根据传感器节点的业务时延需求和所述最优路由路径，为所述传感器节点划分传能时隙；
21、根据所述传能时隙和所述传感器节点的通信损耗，计算所述传感器节点的节点总能耗；
22、在满足业务时延需求的约束条件下构建目标函数；其中，所述目标函数以所述传感器节点的节点总能耗最小为目标；
23、使用强化学习算法求解所述目标函数，根据求解结果为所述传感器节点分配功率。
24、进一步地，所述电缆隧道内还设置有天线，则，所述方法还包括：
25、构建分布式天线系统；其中，所述分布式天线系统包括一个中央处理器和至少一个天线单元，所述天线单元包括至少一个多波束转换天线，所述多波束转换天线覆盖在所述传感器节点的四周。
26、进一步地，所述构建分布式天线系统之后，还包括：
27、当所述传感器节点发送信号时，根据邻居节点的方向，调整所述多波束转换天线的波束覆盖半径和波束方向；
28、当所述传感器节点接收信号时，根据所述信号的方向调整所述多波束转换天线的波束方向。
29、为了解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例提供一种电缆隧道内无线传输装置，包括：
30、数据获取模块，用于获取设于电缆隧道内的传感器的监测数据；
31、网络接入模块，用于通过垂直切换判决算法，确定所述传感器的最佳接入网络；
32、节点分簇模块，用于采用leach协议对传感器节点进行分簇，得到分簇结果；
33、遗传算法模块，用于根据所述分簇结果，采用遗传算法对所述传感器节点进行筛选，确定每一簇的最优节点；
34、蚁群算法模块，用于将所述最优节点作为蚁群算法的初始值，计算得到最优路由路径；
35、数据传送模块，用于将所述监测数据通过所述最优路由路径传送至服务器。
36、为了解决上述技术问题，第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：
37、存储器，用于存储计算机程序；
38、处理器，用于执行所述计算机程序；
39、其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的电缆隧道内无线传输方法。
40、为了解决上述技术问题，第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述第一方面任一项所述的电缆隧道内无线传输方法。
41、与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种电缆隧道内无线传输方法，其有益效果在于：通过基于leach方法、遗传算法和蚁群算法的融合路由选择算法简化了路由选择问题的复杂性，多属性异构无线网络垂直切换算法对现有垂直切换算法进行优化，提高了无线传感网络的运行可靠性，构建能耗最小模型，降低了网络传输能耗，采用分布式天线系统，提高了网络的灵活性，综合得到电缆隧道无线通信方案，满足了电缆隧道复杂环境下的数据传输需求。
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1.一种电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述通过垂直切换判决算法，确定所述传感器的最佳接入网络，包括：
3.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述采用遗传算法对所述传感器节点进行筛选，确定每一簇的最优节点，包括：
4.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述计算得到最优路由路径之后，还包括：
5.如权利要求4所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述根据所述传感器节点的业务时延需求和节点总能耗，为所述传感器节点分配功率，包括：
6.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述电缆隧道内还设置有天线，则，所述方法还包括：
7.如权利要求6所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述构建分布式天线系统之后，还包括：
8.一种电缆隧道内无线传输装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计
...【技术特征摘要】
1.一种电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述通过垂直切换判决算法，确定所述传感器的最佳接入网络，包括：
3.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述采用遗传算法对所述传感器节点进行筛选，确定每一簇的最优节点，包括：
4.如权利要求1所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述计算得到最优路由路径之后，还包括：
5.如权利要求4所述的电缆隧道内无线传输方法，其特征在于，所述根据所述传感器节点的业务时延需求和节点总能...
【专利技术属性】
技术研发人员：金旻昊，樊立波，朱卫东，王一达，韩荣杰，孙智卿，程炜东，张水云，王亿，方响，黄佳斌，来益博，屠永伟，宣羿，蒋建，陈益芳，李颖玥，王奇锋，陆涛，邵鹏程，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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