第55卷第5期2018年3月10日

电测与仪表

Electrical Measurement & Instrumentation

Vol.55 No. 5

Mar. 10, 2018

l p c a n上行多跳通信在输电线路监测应用研究!

李敬兆,万露,杨大禹,高之翔

(安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南232001)

摘要:针对输电线路监测特点提出采用l p w a n技术进行传输数据,根据输电线路分布特点,分析一般l p w a n

单跳通讯的优缺点,提出l p w a n上行采用最优多跳通信。给出了确定最优多跳的路由和传输配置算法,首先

确定可能的多跳组合,然后计算所有可能传输配置的瓶颈能量,再综合在每种多跳组合中瓶颈能量计算出最优

跳路由和最佳传输配置。通过m a t l a b仿真验证最优跳的瓶颈能量低于单跳的瓶颈能量,验证最优跳方式在

提高网络寿命上优于单跳方式。

关键词:输电线路;l p w a n #上行;瓶颈能量;最优跳

中图分类号:TM93 文献标识码:B 文章编号:1001-1390(2018)05-0132-05

R e s e a r c h o n a p p l i c a t i o n o f L P W A N u p l i n k m u l t i-h o p c o m m u n i c a t i o n i n

t r a n s m i s s i o n l i n e m o n i t o r i n g

Li Jin g z iia o,W an L u,Y ang D a y u,G ao Z hixiang

(Institute of Electrical and Information Engiiwering,Anhui University of Sc$nce and

Technology,Huainan232001,Anhui,China)

Abstract:In view of tlie m onitoring ch a rac te ristic s of transm issio n lin e,th e L PW A N is ad o p ted to m ission ;an d acco rd in g t o th e d istrib u tio n ch a rac te ristic s of transm issio n lin e,th e ad vantages an d d isad vantag es of

开元棋牌可玩吗g en eral L PW A N single-hop com m u nicatio n are a n a ly z e d,an d th e optim al m u lti-h op com m unication is W A N u p lin k. T he optim al m u lti-h op routing an d tran sm ission configuration algorithm is given. F irs tly,th m u lti-h op com bination is d e te rm in e d,th e n,th e b ottleneck energy of all p ossible tran sm ission config urations is c a lc u­

lated,an d th e optim al hop ro u tin g is ca lc u late d by com bining th e b ottleneck energy in each m u lt th e b est transm issio n con figu ration. T he sim ulation resu lts show th at th e optim al hop m ode is b e tte r th an th a t of single

hop on im proving netw ork lifetim e.

K e ywords:transm ission lin e,L P W A N,u p lin k,b o ttlen eck e n e rg y,optim al hop

〇引言

输电铁塔线路基本都广泛分布在野外,有些输 电铁塔甚至建立在偏远的山区中,运行环境比较恶 劣[1]。未来智能自动化电网,需要构建高性能的输 电线路实时监测网络。传统监测网络以有线为主,统监测网络以有线为,存在接线复杂、统监测网络以 有线为主,存在接线复杂、可靠性低、安全性低、成本 高、扩展及维护困难等问题[2]。近年来也有很多研 究利用无线传感网络进行监测,文献[2 ]设计了一种 基于Z ig B e e技术的无线输电线在线监测系统。无线

*基金项目:国家自然基金资助项目(61170060);安徽省学术与技术 带头人学术科研活动资助项目(2015D046);安徽省高等学校优秀拔 尖人才资助项目(gbjZD2016044)传感网络的数据的传输主要由节点多跳传输至变电 站再上传至控制中心,该模型在传输过程中节点发 射功率大,能量损耗严重,节点数据拥塞以及节点间干扰严重[3]。

低功耗广域网技术(L ow-Pow er W id e-A rea N et- w o k,L P W A N)是一种具备低成本、低功耗、广覆盖、大连接的新型的物联网网络接入技术,与输电线路 监测的需求相匹配。但大多数L P W A N拓扑结构是 星型的,终端设备或站(S T A,station )直接连接到基站 (B S,b u stio n)或网关(G W,g ate w ay)[4],而在输电线 路上的终端设备沿线部署,呈线性分布,这种方式会 导致远离基站的终端设备需要以高功率水平传输,导致能源消耗加快从而缩短寿命[5]。文献[4 ]提出 在上行链路上启用逐级多跳连接,文献[5 ]提出分析

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