配电网自然灾害智能监测物联网系统研究

【摘要】物联网是集射频识别技术(RFID)、传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信技术和分布式信息处理技术的多学科交叉技术,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。面向电网输电线路的物联网监控系统采用传感器技术与网络技术相结合,全方位监控线路的电气参数及线路周围的环境参数,以便在线路受到自然灾害时,能够迅速发现并解除故障。本文主要研究面向电网监控的物联网架构,传感器节点设计,路由协议及监控应用等问题。主要工作有：(1)首先依据电网输电线路监控系统的背景与需求,设计构建了基于物联网技术的电网输电线路监控系统的体系架构。(2)针对无线传感器网络的应用背景的特殊需求,设计普通节点、视频监控节点及汇聚节点的模型,并且对节点的能量供应模块进行了新的设计,使之能够适应电网的应用环境,并对所用的节点芯片进行选型。(3)针对电网走廊环境,主要研究了适宜于带状传感器网络的路由控制算法,并提出了一种数据融合的路由控制算法。在簇头对节点采集的信息进行数据融合,同时计算最优传输路径将信息传递出去,节省网络带宽,防止网络拥塞,减小时延与丢包率。(4)在物联网架构的应用层,结合前面提到的物理参数监控及视频监控,依照监控的要求,进行上位机编程,能够实时显示当前输电线路的的电气参数,同时反映线路的周围环境,并且能够对摄像头进行多角度云台控制,实现全方位监控。本课题主要研究面向电网输电线路的物联网监控问题,依据电网输电线路的应用环境特点,在节点设计和路由算法方面按照电网输电线路的特殊要求,设计适用于电网输电线路监控环境的无线传感器节点及带状传感器网络路由算法,实现传感器网络节点能量充足,丢包率低,延时小。最后在电网中应用,具有一定工程应用的价值。
【作者】刘书强；
【导师】程良伦；
【作者基本信息】广东工业大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】物联网；自然灾害；输电线路；节点设计；视频监控；

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