面向输电线路监测的无线传感器网络路由优化

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1、华北

2、乜力火学硕l：学位论文摘要作为现在信息采集的重要技术，无线传感器网络从诞生之日起，就一直是研究和应用的热点，随着智能电网的提出，无线传感器网络在输电线路监测方面的应用得到很大的重视，以期达到真正意义上的电网监测自动化，从而取代高投入低效率的人工巡线方式。针对输电线路监测系统对无线传感器网络的实时性、可靠性、自适应性以及负载平衡等方面要求较高的特点，本文给出了一种带局部搜索机制的蚁群算法来求解长链状无线传感器网络的路由问题。蚁群算法表现出一种相当粗糙的搜索过程，局部搜索算法可以适当的优化蚁群算法的解，提高了蚁群算法的效率。鉴于启发函数对于指引蚂蚁解的构建过程的重要性，本文对启

3、发函数的设计进行了试探，给出了一个相对优秀的表达式，其中综合考虑了链路的时延，包成功接收率和距离汇聚节点的跳数这三个参数，指引蚂蚁找到在实时性和可靠性方面满足要求的路径。另外，本文将；带信息素负增长的蚁群算法应用到长链状路由的优化中，通过在较好的路径上留下正信息素，在较差的路径上留下负信息素，从而提高了算法的性能和效率。算法中设置了两类蚂蚁，正向蚂蚁负责路径的探索，逆向蚂蚁负责信息素的更新，反向压力信标用来缓解某个=市点任务过重的情况，从而预防拥塞的发生。本文的实验结果是基于Matlab7．1和OMNeT++4．1仿真平台进行仿真所得到的，实验结果表明，该路由算法在实时性和可靠性

4、方面能够得到较好的性能，实现了网络的负载平衡及拥塞控制，从而为输电线路监测系统提供了较好的网络服务质量。关键词：长链状无线传感器网络：输电线路监测；路由优化；蚁群算法jP-：ILI乜力大学预上学ft沦文!!曼!!!!!曼曼!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!曼!!!!!!!!!!!蔓!!!!!!苎!!!!!!!!!AbstractAsanimportanttechnologyofmodeminformationcollection，wirelesssensornetworkhasbeenhotspotsofresearchandapplication．Withthesma

5、rtgddproposed，theapplicationofwirelesssensornetworksintransmissionlinesmonitoringgetsmuchattention，inordertoachievearealautomationofpowergridandreplacetheartificialmethodwithhighinputandlowefficiency．Withthehighdemandofreal—timeandreliabilityofmonitoringsystemofpowertransmissionlines，thispape

6、rpresentsanantcolonyalgorithmwithlocalsearchtosolvethewirelesssensornetworksroutingproblemwithlong—chainstructure．Antcolonyalgorithmshowedarathercoarsesearchprocess，andthelocalsearchalgorithmcanappropriateoptimizationsolutiontoimprovetheefficiencyoftheantcolonyalgorithm．Inviewoftheimportanceo

7、ftheheuristicfunctiontoguidelinestheprocessofthesolutionconstruction，inthispaper,wemakeatestfortheheuristicfunction，andtrytoputforwardarelativelygoodheuristicfunctionexpression．Theheuristicfunctionconsideredlinkdelay，packagereceivedrateanddistanceofsinknode，toguidelinesfortheantstofindthepath

8、tomeettherequirementsinreal—timeandreliability．Inaddition，thispapertakeantcolonyalgorithmwithpheromonenegativegrowthappliedtotheroutingoptimizationwithlong—chainstructure，goodantsleftpheromoneonitspath，andpoorantsleftnegativepheromone，improve