發(fā)布時(shí)間：2020-07-09 10:49

【摘要】：隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,天然氣等清潔能源使用比例上升,因此對(duì)燃?xì)獗淼闹悄芑�程度需求不斷提高�；�于物�?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、智能控制等技術(shù)的無線燃?xì)獬�表�?yīng)用,給燃?xì)夤�司提供了先進(jìn)的管理模式,提高了抄表效率,減少了運(yùn)行成本,并為消費(fèi)者帶來更好的用戶體驗(yàn)。由于燃?xì)庑袠I(yè)的防爆要求,燃?xì)獗硗ǔ２捎秒姵毓╇?因此如何有效降低燃?xì)獗硎褂媚芎囊殉蔀闊o線燃?xì)獬�表系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)之一。本文基于節(jié)能型路由方法,綜述了目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù),同時(shí)針對(duì)能耗敏感、節(jié)點(diǎn)同構(gòu)和節(jié)點(diǎn)重要性一致等無線燃?xì)獬�表系統(tǒng)特性,對(duì)無線抄表網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能性和負(fù)載均衡進(jìn)行了優(yōu)化,從而提升在惡劣環(huán)境下單次通信成功率并降低無線抄表過程的能耗。本文的主要工作如下:1.提出了基于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由改善無線抄表網(wǎng)絡(luò)能耗的思路。介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議架構(gòu),分析了分簇路由協(xié)議的執(zhí)行過程,研究了幾種典型的分簇路由協(xié)議,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)屬性對(duì)這些路由協(xié)議進(jìn)行了比較。2.分析了分簇網(wǎng)絡(luò)中簇?cái)?shù)目與網(wǎng)絡(luò)能耗之間的關(guān)系,確定無線燃?xì)獬�表系統(tǒng)的無線通信模型,并根據(jù)無線燃?xì)獬�表網(wǎng)絡(luò)的特性,分析網(wǎng)絡(luò)的能耗組成,確定了簇頭數(shù)目與其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相關(guān)性。3.針對(duì)現(xiàn)有分簇協(xié)議存在的問題,提出了一種多參數(shù)加權(quán)節(jié)能型路由算法LEACH-ES。分析對(duì)網(wǎng)絡(luò)能耗產(chǎn)生影響的分簇影響因子,建立了相應(yīng)的簇頭選舉函數(shù)。通過分析FND、HND和網(wǎng)絡(luò)剩余能量,確定了最優(yōu)權(quán)重系數(shù)。4.最后,對(duì)提出的節(jié)能型路由算法LEACH-ES進(jìn)行了仿真和組網(wǎng)測(cè)試驗(yàn)證。通過對(duì)比分析網(wǎng)絡(luò)生命周期和網(wǎng)絡(luò)有效期數(shù)據(jù)包傳輸量,結(jié)果表明LEACH-ES協(xié)議相較LEACH和EACHP在一定程度延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期,提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量;通過對(duì)LEACH-ES協(xié)議進(jìn)行實(shí)際組網(wǎng)測(cè)試,結(jié)果表明應(yīng)用LEACH-ES協(xié)議的無線抄表網(wǎng)絡(luò)節(jié)能性提高了8%。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU996.7
【圖文】：

圖 3.5 網(wǎng)絡(luò)剩余能量分布從圖 3.5 可以看到，當(dāng)鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑為 50m 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的總剩余能量最不能就此認(rèn)為當(dāng)鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑為 50m 時(shí)是網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑。點(diǎn)通信半徑為 50m 時(shí)的分簇拓?fù)鋱D，如圖 3.6。

當(dāng)鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑為 16m 至 24m 之間時(shí)，網(wǎng)絡(luò)剩余能量分布值較高，在取值范圍內(nèi)呈現(xiàn)較好的區(qū)間較優(yōu)值。圖 3.7 為鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑 R 為 24m 時(shí)網(wǎng)絡(luò)的分簇拓?fù)鋱D，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的簇頭數(shù)目為 10。多輪分簇過程中，R 為 24m 時(shí)的簇頭數(shù)目在 10 至 13 個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)較少孤簇頭或某個(gè)節(jié)點(diǎn)能量消耗異常情況，網(wǎng)絡(luò)整體剩余能量較優(yōu)。圖 3.7 鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑為 24m 的分簇拓?fù)鋱D圖 3.8 是 R 為 16m 的分簇拓?fù)鋱D，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)分簇?cái)?shù)目為 21。不過在多輪分簇過程中，R 為 16m 時(shí)的網(wǎng)絡(luò)分簇?cái)?shù)目會(huì)在 17 個(gè)至 24 個(gè)區(qū)間波動(dòng)。

圖 3.8 鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑為 16m 的分簇拓?fù)鋱D以上仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了之前的公式猜測(cè)，鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑在一絡(luò)的分簇結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)能耗。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑 R 為耗和分簇結(jié)構(gòu)都有較好的表現(xiàn)，而且分簇?cái)?shù)目沒有較大波動(dòng)。為網(wǎng)絡(luò)能耗最優(yōu)的鄰節(jié)點(diǎn)通信半徑，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)簇頭數(shù)目區(qū)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫濤;胡佳慶;;無線電力抄表系統(tǒng)干擾分析與管理思考[J];中國(guó)無線電;2017年02期

2 沈?yàn)];朱彬若;;光電傳感器在電力抄表系統(tǒng)中的控制研究[J];激光雜志;2017年08期

3 梁志巾;;淺談線損管理中低壓載波抄表系統(tǒng)的應(yīng)用[J];中小企業(yè)管理與科技(中旬刊);2014年06期

4 朱林杰;李嵐;;遠(yuǎn)程電表抄表系統(tǒng)研究[J];計(jì)算機(jī)安全;2013年07期

5 陳梨芳;;基于農(nóng)村電能表的經(jīng)濟(jì)型抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

6 王向紅;;智能電表及抄表系統(tǒng)在線損管理中的應(yīng)用分析[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2013年09期

7 付一凡;;淺談線損管理中低壓載波抄表系統(tǒng)的應(yīng)用[J];科協(xié)論壇(下半月);2011年10期

8 殷樹剛;載波抄表系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的研究[J];電力系統(tǒng)通信;2002年05期

9 潘峰;分布式抄表系統(tǒng)[J];自動(dòng)化儀表;2000年08期

10 師坦丁;;香港中華電力有限公司電子抄表系統(tǒng)[J];華北電力技術(shù);1992年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王翔;許杰雄;;淺析塑料光纖與智能抄表系統(tǒng)[A];2012年電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2013年

2 唐悅;;載波抄表系統(tǒng)中幾種問題的探討[A];2003中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)供用電管理自動(dòng)化分專業(yè)委員會(huì)成立暨第一屆學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2003年

3 馮侃;吳斌;王俊芳;殷樹剛;;超窄帶載波抄表系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2005中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)全國(guó)供用電管理自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流暨供用電管理自動(dòng)化學(xué)科組第二屆年會(huì)論文集[C];2005年

4 梁潤(rùn)康;邱彥斌;;遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)技術(shù)淺析[A];通信電源新技術(shù)論壇2011通信電源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

5 冷玉池;韓如成;;CAN總線在智能抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐——全國(guó)（第五屆）煉鋼、連鑄和軋鋼自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

6 段立齋;李艾華;崔宏亮;;一種基于Windows Mobile的點(diǎn)檢手抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];第七屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

7 孟昭軍;汪洋;王瑛;樸在林;;樓宇自動(dòng)化供配電與抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];全面建設(shè)小康社會(huì)：中國(guó)科技工作者的歷史責(zé)任——中國(guó)科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2003年

8 余祖鋒;蔡啟先;劉明;;遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)中XML解析模塊的設(shè)計(jì)[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2009年年會(huì)論文集[C];2009年

9 顏愉愉;;基于移動(dòng)GIS的智能抄表系統(tǒng)功能介紹[A];第七屆中國(guó)城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展國(guó)際研討會(huì)論文集--S10：城市水務(wù)企業(yè)的績(jī)效管理[C];2012年

10 蔡海興;符影杰;;基于Windows CE串行通信實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)抄表[A];全國(guó)自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集（一）[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 陸項(xiàng)羽;上海公司智能抄表系統(tǒng)通過加拿大檢測(cè)[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2009年

2 翁朝敏;廈門首個(gè)光纖抄表系統(tǒng)試運(yùn)行[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2010年

3 通訊員 李文博;安丘公司抄表系統(tǒng)引入新科技[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

4 殷樹剛;載波抄表系統(tǒng)——成功的信息技術(shù)[N];中國(guó)電力報(bào);2002年

5 張淑穎　何昕;滄縣抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描識(shí)別[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2010年

6 記者 何碧寶;新型抄表系統(tǒng)通過國(guó)家鑒定[N];中華建筑報(bào);2002年

7 記者　陳義玲;國(guó)電科技推出國(guó)際領(lǐng)先200M遠(yuǎn)程電力線抄表系統(tǒng)[N];中國(guó)電力報(bào);2007年

8 王金海;萊蕪供電公司抄表系統(tǒng)通過鑒定[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

9 邱小平;華立集團(tuán)在泰國(guó)“熱身”[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2001年

10 殷樹剛;載波抄表：電力數(shù)據(jù)輕松采集[N];中國(guó)電力報(bào);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 謝明林;遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的開發(fā)與應(yīng)用[D];華北理工大學(xué);2019年

2 李忠偉;基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程低功耗水表抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

3 劉權(quán);無線燃?xì)獬�表系統(tǒng)節(jié)能型路由算法研究及實(shí)現(xiàn)[D];重慶郵電大學(xué);2019年

4 殷曉龍;基于電力線載波通信的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)研究和應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2018年

5 田穎;基于WiFi和GPRS的戶用電表抄表系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D];河北工業(yè)大學(xué);2016年

6 柳俊;Redis分布式緩存在遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2018年

7 同樂;基于電力線載波通信的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2016年

8 周圣杰;基于ASP.NET的智能電網(wǎng)抄表系統(tǒng)[D];大連理工大學(xué);2012年

9 劉良榮;智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

10 劉洪志;基于電能管理平臺(tái)抄表系統(tǒng)的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2747346