一种缩小定位区域的改进APIT无线传感器

通过对现有文献的分析可知传统APIT算法存在着定位误差大和覆盖率低的问题。针对上述问题,提出一种APIT的改进算法。引入缩小定位区域的思想,通过多次运用PIT算法求定位区域质心,将原APIT算法的一轮定位扩展为多轮定位,逐步减小定位区域,将较小定位区域的质心坐标作为未知节点的坐标,减小定位误差;同时,改进算法充分运用可移动的信标节点,逐步增加定位覆盖率。在MATLAB环境的各场景下对改进算法进行仿真,并将其与原有算法进行对比。仿真结果表明,改进算法能够在减小节点定位误差的同时提高定位覆盖率。     

基于无线传感器网络的机电设备复合故障定位方法

为实现更加迅速、误差更小、覆盖率更高的机电设备复合故障定位,引入无线传感器技术,优化设计机电设备复合故障定位方法.设计无线传感器数据采集网络,无线传感器数据采集网络由协调器节点、路由节点、电流传感器节点等构成,基于无线传感器网络完成机电设备复合故障数据采集.在此基础上,将采集的复合故障数据借助相模变换、小波能量熵进行预...     

无线传感器网络定位技术综述

首先介绍无线传感器网络定位技术的相关术语、评价标准等基本概念及定位算法的分类方法;重点从基于测距和非测距两个方面介绍无线传感器网络的主要定位方法,并研究和分析若干新型无线传感器网络定位方法,主要包括基于移动锚节点的定位算法、三维定位算法和智能定位算法。从实用性、应用环境、硬件条件、供能及安全隐私等方面出发总结当前无线传感器网络定位技术存在问题并给出可行的解决方案后,展望未来的研究前景与应用发展趋势。     

基于改进蝙蝠优化算法的无线传感器网络定位研究

为解决传统DV-Hop算法在无线传感器网络中存在的定位误差大的问题,提出了一种基于改进蝙蝠优化算法的无线传感器网络(WSN)定位方法。首先,构建WSN协同定位模型,并将传统蝙蝠算法与元胞自动机进行融合取代DV-Hop算法中的最小二乘法来计算网络中未知节点的位置,提高算法的搜索能力;其次,引入小生境技术和个体灾变机制,避免算法陷入局部最优,提高全局搜索能力;最后,通过仿真实验进行性能对比分析。实验结果表明,所提算法在节点呈随机分布、C型分布和O型分布的情况下均能够有效实现对未知节点的准确定位,且定位精度和收敛速度均优于对比算法;所提算法的定位精度随锚节点总数、锚节点比例以及通信半径的增加而增加,随传感器测距误差增加而减小。     

基于RSSI的无线传感器网络节点定位技术研究

无线传感器网络节点定位技术是无线传感器网络应用研究的基础。采用传统的无线信号传输损耗模型的RSSI定位方法的精度不能够满足许多用途。为了提高定位精度,提出了一种分段线性拟合传输损耗模型,比较表明在复杂的环境下该模型对实际传播损耗曲线的逼近效果更好。文中利用该模型对节点进行RSSI定位,并且对该模型的定位效果进行了仿真,结果显示其较之传统模型可以明显提高在复杂环境下的定位精度。     

无线传感器网络中节点的自身定位算法分析

无线传感器网络中节点的自身定位是其大多数应用的基础,文章利用网络中存在的冗余信息,针对客观存在的不良节点,对现有分布式无需测距技术的Amorphous定位算法进行改进,以提高整个网络的平均定位精度。仿真结果表明,改进后的算法有效地降低了节点位置的平均估计误差。该算法无需任何附加的硬件支持和良好的拓展性,对实际的应用具有积极的意义。     

基于序列加权的无线传感器网络定位算法

针对阶次序列定位算法的复杂度高和定位精度低的问题,提出了一种新的无线传感器网络阶次序列加权定位算法,给出了该算法的基本原理与实现方法。该算法首先采用Voronoi图对定位空间进行划分,将多边形的点、面的重心及其和边界交汇点作为虚拟信标节点,然后建立虚拟信标节点到信标节点的阶次序列表。最终,该算法计算未知节点序列与构建的最优序列表中各序列的Kendall阶次相关系数,通过对系数的归一化处理实现未知节点位置的加权估计。仿真结果表明,新算法在降低算法复杂度的同时降低了边缘节点定位误差,定位精度也有所改善。     

一种平衡无线传感器网络节点能耗的策略

无线传感器网络已广泛应用在智能电网的建设中。针对传感器节点随机唤醒机制的缺点,提出了节点轮流工作机制。该机制有两个优点:一是在满足所有被监测目标获得监测的条件下,使所有节点能耗达到平衡;二是去除了冗余活动节点,并对节点工作顺序进行了调整,以减少节点在睡眠模式与唤醒模式之间进行转换时的能量消耗。仿真结果表明,与随机唤醒机制相比,该机制提高了网络中所有节点能耗均衡性,降低了节点能耗和节点的模式转换次数。     

基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计

将无线传感器网络技术应用于变电站监测系统,采用高性能、低功耗的MSP430F149作为主微处理器芯片,构建了一种由多个传感器节点、中心节点和监测计算机组成的变电站设备温度监测系统。通过传感器技术、微处理器技术和无线通信技术的融合,实现温度数据的采集、融合和传输,保障变电站设备的安全运行。     

一种基于ARM7的无线传感器网络

提出一种基于嵌入式Linux操作系统的ZigBee无线传感器网络的设计方案。传感器节点使用模块化设计,由基于ARM7微处理器的主控模块和采用CC2420芯片的无线通信模块构成,构建了uClinux操作系统,依据ZigBee 2007版规范使用多个节点组成简单的星型网络,实现了网络节点信息汇聚、动态绑定和数据收发,并通过汇聚节点与Internet进行数据交换,可广泛应用于远程监控和工业控制等领域。     

面向应用的无线传感器网络路由算法

提出了一种新的面向应用的无线传感器网络路由算法以延长网络的生存期.Sink节点以泛洪方式周期性地广播任务,中间节点是面向应用的处于不同层次上的Sink节点.基于提出的节点数据结构模型,节点根据任务的语义信息及邻居节点网络状态信息参与任务、处理数据和选择路径.定性分析及仿真结果表明,面向应用路由协议的能量消耗及能量均衡性...     

WSNs中协同簇数据汇聚机制研究

在无线传感器网络(WSNs)中,数据汇聚是各种应用的基础,其能量消耗也是网络总能耗的主要部分,因此研究能量有效的数据汇聚机制是关键。该文提出了一种"协同簇"的数据汇聚机制(CC-DAM),从理论上完整分析了其数据传输的总能耗,导出了簇内参与协同数据传输的最佳节点数,并论证了其优于传统簇机制的条件;同时,提出了一种基于簇核心的地理位置路由策略,具有能量有效性和好的路由方向性。仿真实验结果表明CC-DAM是一种能量有效的数据汇聚策略,适合无线传感器网络的各种应用。     

基于GIS的无线传感网架构及在轨道监测的应用

研究了基于GIS的无线传感网架构方法,建立了适用于大规模广域无线传感网的软件体系,开发了GIS服务、数据库服务、可视化与分析服务,形成了数据采集、汇聚、存储、与地理数据的融合、展示的完整流程,实现了无线采集的海量数据与GIS平台的动态融合,用户可以通过计算机、安卓智能手机等各种网络化终端设备由Internet访问传感系统,获取实时采集数据。最后对基于GIS的无线传感网系统进行了性能综合测试,结果表明系统能满足铁路轨道广域快速监测等重大工程需求。     

基于最小流量的智能配电网WSNs通信模型

为了解决无线传感器网络(WSNs)的规模大、分布广而带宽有限与智能配电网对通信数据实时性和可靠性有上确界之间的矛盾,提出了一种基于最小流量的无线传感器网络路由通信模型。以无线传感器网络链路节点中接收到数据与发送出的数据之间的流量平衡为切入点并结合无线传感器网的通信约束条件以及配电网数据传输的实时性需求,建立了基于最小流量的智能配电网无线传感器网络的路由通信模型。利用庞特里雅金极值的方法构建出所设计智能配电网无线传感器网络通信模型的哈密尔顿函数。利用极值存在的唯一性,从必要性出发判断出无线传感器节点是否在最优路链路径上。并给出了最优控制模型的求解过程。最后对采取所提出的通信模型的延时时间、网络能量消耗、数据传输能力以及数据传输的错误率对比测试。结果表明,所提出的通信模型完全能够满足智能配电网通信需求。     

高级量测体系中无线传感器网络的密钥管理方案

高级量测体系(AMI)是智能电网的关键组成部分,无线传感器网络(WSNs)在AMI中正发挥着越来越重要的作用。网络安全是保证AMI可靠运行的前提,因此为了保证AMI中WSNs的网络安全,文中提出了一种基于椭圆曲线密码(ECC)的密钥管理方案。该方案根据AMI中信息传输方式的不同分为单播通信密钥管理机制和多播通信密钥管理机制两部分。详细阐述了椭圆曲线的选取、传感器节点中ECC公钥和私钥的求取、单播通信链路密钥和多播通信网络密钥的建立、分发及更新过程。研究结果表明,提出的密钥管理方案具有较好的安全性、较少的存储开销和能耗,能够满足AMI的通信安全需求。     

基于拉依达准则的MMC子模块开路故障定位

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)凭借模块化结构等优点,被广泛应用于高压大功率输电领域。MMC含有大量子模块(submodule, SM),SM的开关器件故障是影响MMC可靠性的关键问题之一。其中SM开路故障不易及时检测,威胁系统正常运行,为此提出一种基于拉依达准则的SM开路故障定位方法。首先,对SM开路故障进行故障特性分析,根据SM开路故障会引起SM电容电压的异常变化,应用拉依达准则进行判别。其次,计算同桥臂内SM电容电压的均值和3倍标准偏差来构造一个置信区间,通过判断SM电容电压是否超出置信区间且持续一定时间来检测并定位发生开路故障的SM。该方法不需要额外传感器,不用建立精确数学模型,不用手动设置经验阈值,算法较为简单。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建三相MMC系统仿真,并在实验室搭建单相MMC实验平台对该方法进行验证。仿真和实验结果表明,基于拉依达准则的SM开路故障定位方法能够快速有效地定位出发生开路故障的SM。     

基于压缩感知的特高压输电塔实时监测系统数据传输方法研究

特高压输电塔形成的强电磁场干扰及所处的野外恶劣自然环境严重影响无线传感器网络的数据传输质量,造成了无线传感网络通信数据溢出、误码率增加等问题,文章以基于无线传感器网络构建的特高压输电塔实时监测系统为基础,对无线传感器网络在强电磁环境下的通信特性进行了研究,提出了一种基于压缩感知理论的低信噪比信道编码传输方法（ LSCC ）,该方法对测量矩阵进行了改进,并在信道删除概率的基础上自适应调整信息发送的比特量,减少重构所需测量值个数。实验验证表明,低信噪比信道编码传输方法降低了特高压输电塔强电磁场引起的信道干扰带来的数据溢出率11．29％,有效地增强了输电塔监测系统的实际应用性能。     

基于WSNs的变电设备状态监测系统研究

变电设备状态监测系统作为保证电力设备安全运行以及提升变电设备生产运行管理精益化水平的重要手段,已经成为智能电网研究的热点。文章以智能变电站状态监测系统为研究背景,提出了基于无线传感器网络的状态监测系统建设方案,实现过程层、间隔层、站控层3层之间无线通信;讨论了系统架构、接口规范、太阳能供电系统、基于无线通信技术的IEC61850通信、无线通信模块配置等问题,并将该系统研究内容应用于智能变电站状态监测系统中。通过系统运行以及监测数据分析,表明该设计从整体上减少了变电站状态监测系统的施工成本,提高了系统的性能,对变电设备状态监测系统建设具有非常重要的意义。