[发明专利]基于动态博弈的局部放电监测无线传感网通信方法

说明书

本发明公开了一种基于动态博弈的局部放电监测无线传感网通信方法，包括以下步骤：S1、以动态规划的方式构建转发节点联盟，以半径为依据搜索邻居节点，以剩余能量为依据筛选转发节点；S2、圈定的邻居节点进行博弈，以最大隶属度原则，构建转发队列；S3、源节点与队列首节点建立通信链路进行消息转发，同时将第二个和第三个节点作为备用下一跳节点；S4、不在备用范围的联盟内节点首先被释放，备用节点待消息转发成功后释放。本发明的多路径消息转发时引入“剩余能量”参数，提高了消息转发的成功率；综合空间距离和剩余能量两个参数，构建转发队列，可以提高消息转发的速率；并采用动态博弈联盟完成转发任务后有序释放的方法，增加了节点复用效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体涉及一种基于动态博弈的局部放电监测无线传感网通信方法。

背景技术

局部放电是变压器、开关柜等高压电力设备运行过程中不可避免的一种现象，是造成高压设备绝缘击穿的一个重要原因。因此，需要对运行中的设备加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。

传统的局部放电检测，采用手持式检测设备，在人工巡检时对重点部位进行检测。随着物联网技术的发展，以传感器技术为基础的局部放电在线监测应用越来越广泛。超声波传感器可以精准的检测到局部放电信号，如何构建通信网络以快速地将信号传送到控制中心是一个亟待解决的问题。

基于ZigBee、WiFi、LoRa等无线传输技术，构建局部放电信号监测的无线传感器网络，相对于人工巡检而言，可以更及时快速地监测到局部放电现象。

中国文献(延野，基于物联网的开关柜局部放电在线监测系统的设计与研发[D]，上海交通大学，2017)对开关柜局部放电信号的采集分析、系统自组网和通信等关键技术进行了深入研究，设计开发了一套开关柜局放在线监测系统。利用ZigBee无线自组网技术和AODV多节点数据传输机制。设计基于物联网的开关柜局部放电在线监测系统，实现多路开关柜监测前端的无线组网。完成开关柜局放在线监测系统的软件设计，实现监测数据的采集、处理、传输、上传以及绝缘状态评估等功能。

但是，该系统存在以下缺点：

1)采用自组网方式建立节点之间的通信，没有考虑通信节点的剩余能量是否足够转发信息。若节点的剩余能量不足，则会造成信息转发失败的问题。

2)没有考虑长路径信息传输时下一跳节点的选择问题，即多路径传输的路由协议问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于动态博弈的局部放电监测无线传感网通信方法，以解决现有的局部放电在线监测系统存在信息转发失败的问题以及多路径传输的路由协议问题，以提高消息转发成功率，提高信号传输的速度，减少消息转发失败重新组网的时间，提高网络通信的速率，提高节点的利用效率，以便于局部放电现象的及早发现和及时处理。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

基于动态博弈的局部放电监测无线传感网通信方法，包括以下步骤：

S1、以动态规划的方式构建转发节点联盟，以半径为依据搜索邻居节点，以剩余能量为依据筛选转发节点；

S2、圈定的邻居节点进行博弈，以最大隶属度原则，构建转发队列；

S3、源节点与队列首节点建立通信链路进行消息转发，同时将第二个和第三个节点作为备用下一跳节点；

S4、不在备用范围的联盟内节点首先被释放，备用节点待消息转发成功后释放。