本发明专利技术涉及智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法及系统，所述方法包括步骤：获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频率；分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算所述模拟聚合节点所对应的链路总开销；分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。本发明专利技术能高效的寻找最佳聚合节点，有利于提高智能电网的效率，保证智能电网的实时性。另外，保证了整个智能电网无线传感器网络的生命周期，提高所述智能电网无线传感器网络的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法和系统 【
】 本专利技术涉及智能电网技术，特别是涉及一种智能电网无线传感器网络聚合节点的 选择方法和系统。 【
技术介绍
】 智能电网被视作下一代的电力网，它通过电力和信息的双向流动，创建一个广泛 分布的自动能量输送网络。在这个网络中，产生的电量可以根据用户的实时需求来调整。这 不仅能够保证用户需求的满足，也能避免过量电力的产生。智能电网的一个显著特征是传 感器和智能电表的大规模部署。因此，大量的数据和信息将由测量、传感以及监测等产生。 数据聚合旨在合并来自网络节点中各种不同的概念类型和结构类型的数据。由于在智能电 网的通信中产生大量的数据，数据聚合必须在特定的地方产生，以满足不同的信息流的需 求。在智能电网通信网中的数据聚合服务布局是一个重要的设计问题，因此，在智能电网无 线传感器网络中选取用于数据聚合的聚合节点及其重要。 目前通常采用洪泛的方式选择聚合节点，每个节点只要收到比原来保存的链路开 销信息小，就用较小的开销代替原开销，并把该开销信息转发给链路中其他所有节点。该算 法可以找出最佳聚合节点，但是会造成大量的链路开销，这种'小则转发'的方式容易导致 智能电网的效率低下，无法保证智能电网的实时性。另外在聚合节点的选择过程中，只考虑 了链路开销因素，而传感器的剩余能量关系到整个网络的生命周期，聚合节点选取不当容 易导致整个智能电网传感器网络生存周期短，降低整个智能电网传感器网络的可靠性。 【
技术实现思路
】 基于此，有必要针对现有技术选取聚合节点时链路开销大导致智能电网效率低下 问题，提供一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，该方法能够提高智能电网 的效率保证智能电网的实时性。 -种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，包括步骤： 获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送 频率； 分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图 计算所述模拟聚合节点所对应的链路总开销； 分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对 应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。 相应地，本专利技术还提供一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，包 括： 获取模块，用于获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每 个节点的发送频率； 总开销计算模块，用于分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发 送频率通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开销； 判定模块，用于分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将 剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节 点。 本专利技术通过获取智能电网无线传感器网络中任意两个节点之间的链路开销和每 个节点的发送频率，然后分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率 通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开销，然后分别判断每一节点的剩余 能量是否超过该节点对应的能量阈值，然后将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总 开销最小的模拟聚合节点判定为智能电网无线传感器网络的最佳聚合节点。本专利技术将智能 电网传感器抽象化为一个无向加权图，在无向加权图中选择最佳聚合节点，能高效的寻找 最佳聚合节点，有利于提高智能电网的效率，保证智能电网的实时性。另外，只有在节点剩 余能量超过预设能量阈值时，该节点才有可能成为聚合节点，从而保证了整个智能电网无 线传感器网络的生命周期，提高所述智能电网无线传感器网络的可靠性。 【【附图说明】】 图1为本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的流程 图； 图2为本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向 加权图不意图； 图3为本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向 加权图初始化后的不意图； 图4为本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向 加权图一个求解过程示意图； 图5本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施例的无向加 权图另一求解过程示意图； 图6为本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择系统一种实施例的结构 框图。 【【具体实施方式】】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进 一步地详细描述。 请参阅图1，其是本专利技术智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法一种实施 例的流程图。 一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，包括步骤： SlOl :获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的 发送频率； 在智能电网无线传感器网络中，所述节点包括部署在电网中的传感器、无线监测 设备、无线测量设备等。获取智能电网无线传感器网络中任意两个节点之间的链路开销，其 中，所述两个节点之间的链路开销指，两个节点在单位时间内不经过其他节点转发而直接 向对方发送一个数据包所消耗的能量。然后获取每个节点的发送频率，其中，所述发送频率 为单位时间内节点向其他节点所发送数据包的数量。 S102:分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向 加权图计算所述模拟聚合节点所对应的链路总开销； 创建基于各个节点的无向加权图，然后分别用每个节点模拟为聚合节点，即分别 以每一节点为模拟聚合节点，然后根据任意两个节点之间的链路开销代入无向加权图中， 并对所述无向加权图进行求解获得每一个节点对应的实际开销，然后将实际开销与对应的 发送频率相乘后相加，即可获得所述模拟聚合节点所对应的链路总开销。 S103:分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量 超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。 获取各个节点的剩余能量，然后分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应 的能量阈值，其中，节点对应的能量阈值与该节点的发送频率成正比，也就是说发送频率越 高，那么该节点对应的能量阈值也越高，从而可以针对每个节点的发送频率不同，而设定对 应的能量阈值。筛选出能量超过对应能量阈值的节点，然后从这些节点中寻找链路总开销 最小的模拟聚合节点，然后将该模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。也就是说，如果某一节 点的剩余能量不大于该节点对应的能量阈值，那么该节点将不会成为最佳聚合节点。 本专利技术通过获取智能电网无线传感器网络中任意两个节点之间的链路开销和每 个节点的发送频率，然后分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率 通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开销，然后分别判断每一节点的剩余 能量是否超过该节点对应的能量阈值，然后将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总 开销最小的模拟聚合节点判定为智能电网无线传感器网络的最佳聚合节点。本专利技术将智能 电网传感器抽象化为一个无向加权图，在无向加权图中选择最佳聚合节点，能高效的寻找 最佳聚合节点，有利于提高智能电网的效率，保证智能电网的实时性。另外，只有在节点剩 余能量超过预设能量阈值时，该节点才有可能成为聚合节点，从而保证了整个智能电网无 线传感器网络的生命周期，提高所述智能电网无线传感器网络的可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，其特征在于，包括步骤：获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频率；分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算所述模拟聚合节点所对应的链路总开销；分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对应能量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。
【技术特征摘要】
1. 一种智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，其特征在于，包括步骤： 获取智能电网无线传感器网络任意两个节点之间的链路开销和每个节点的发送频 率； 分别以每一节点为模拟聚合节点，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算 所述模拟聚合节点所对应的链路总开销； 分别判断各节点的剩余能量是否超过该节点对应的能量阈值，将剩余能量超过对应能 量阈值的节点中链路总开销最小的模拟聚合节点判定为最佳聚合节点。2. 根据权利要求1所述的智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，其特征在 于，根据所述链路开销和发送频率通过无向加权图计算该模拟聚合节点所对应的链路总开 销的步骤，具体包括： 以模拟聚合节点为主节点其他节点为子节点建立智能电网无线传感器网络的无向加 权图； 以每个子节点与主节点之间的链路开销作为该子节点的当前开销，并以每一链路所连 接的两个节点之间的链路开销作为该链路的权重，并依据所述当前开销通过预设的开销时 间比例关系计算每个子节点的时间参量； 依据所述当前开销、时间参量以及各链路的权重通过预设的实际开销模型计算所述子 节点在时间参量减至零时的实际开销，并根据每个节点的实际开销和发送频率通过预设的 加和模型计算获得该模拟聚合节点对应的链路总开销。3. 根据权利要求2所述的智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，其特征在 于，依据所述当前开销、时间参量以及各链路的权重通过预设的实际开销模型计算所述子 节点在时间参量减至零时的实际开销的步骤，具体包括： 当前子节点分别接收其他子节点所发送的实际开销，并递减当前子节点的时间参量； 如果所述实际开销与对应权值的和小于当前子节点的当前开销小，则实际开销与对应 权值的和更新为当前子节点的当前开销，并重复接收其他子节点所发送的实际开销直到当 前子节点的时间参量为零； 在当前子节点的时间参量为零时，将当前子节点的当前开销判定为实际开销，并向所 有时间参量不为零的子节点发送当前子节点的实际开销。4. 根据权利要求3所述的智能电网无线传感器网络聚合节点的选择方法，其特征在 于，如果所述实际开销与对应权值的和大于或等于当前子节点的当前开销，则丢弃所接收 的实际开销。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄达林，吴赞红，高伟，熊刚，丘奕林，伦杰勇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44
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