面向输电线路监控的无线传感器网络拓扑控制研究

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1、专业硕士学位论文面向输电线路监控的无线传感器网络拓扑控制研究ResearchofTopologyControlinWirelessSensorNetworksforMonitoringTransmissionLine张彩霞2013年12月国内图书分类号：TP212.9国际图书分类号：004.72学校代码：10079密级：公开专业硕士学位论文面向输电线路监控的无线传感器网络拓扑控制研究硕士研究生：张彩霞导师：贾惠彬讲师企业导师：申请学位：工程硕士专业领域：电子与通信工程培养方式：全日制所在学院：电气与电子工程

2、学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TP212.9U.D.C:004.72ThesisfortheMasterDegreeResearchofTopologyControlinWirelessSensorNetworksforMonitoringTransmissionLineCandidate：Supervisor：ZhangCaixiaLecturerJiaHuibinSchool：SchoolofElectricandElectronicEngin

3、eeringDateofDefence：Degree-Conferring-Institution：March,2014NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《面向输电线路监控的无线传感器网络拓扑控制研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确

4、方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《面向输电线路监控的无线传感器网络拓扑控制研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部

5、分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在不保密□年解密后适用本授权书作者签名：导师签名：日期：日期：年年月月日日华北电力大学硕士学位论文摘要随着我国国民经济建设的不断提高，电网正趋于大容量、长距离、高电压方向发展。近些年，由于地区电网负荷不断增多，规模不断扩大，对电网的供电可靠性要求与日俱增，随之在输电线路监控方面也产生了一系列的应用问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于无线传感器网络的输电线路监控技术。无线传感器网络是一种面向实际应用的分布式自组织网络。它由大量的体积微小

6、的节点组成，通过收集和分析数据，能够实现复杂环境下的数据感测。但由于供电电池的能量和节点的存储、计算以及通信能力受限，因此需要研究一种有效的方法，来达到延长无线传感器网络生命周期的目的。传感器节点被分布在监测线路的杆塔上，其网络拓扑通常为长链型结构。为了节省能耗，延长网络寿命以及降低节点之间的干扰，同时保证网络连通和数据传输的可靠性，本文在研究无线传感器网络的基础上，提出了一种适合输电线路监控的分布式长链层次型拓扑控制方案。此方案首先将部署的节点进行分簇，之后在簇头处进行数据融合，构造网络拓扑结构。然后，以MA

7、TLAB仿真软件为平台，对拓扑控制结构进行仿真设计。最后，采用蚁群算法进行优化去掉一些冗余链路，与应用遗传优化算法的无线传感器网络的收敛速度、功率消耗和生命周期等性能进行分析比较。进而使数据可靠地传输到监控中心，完成对线路的实时监控，延长网络的生命周期，为输电线路监控系统提供了较好的网络服务质量。关键词：拓扑控制；无线传感器网络；输电线路；分簇；蚁群优化算法I华北电力大学硕士学位论文AbstractAlongwiththeconstructionofnationaleconomyimprovescontinuo

8、usly,thegridisbecomingthedirectionoflargecapacity,longdistanceandhighvoltage.Inrecentyears,becausethenetworkloadofareaisincreasingandthescaleisexpandingcontinually,therequirementofreliabilityofs