面向無人值守變電站的WSN定位跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、智能電網(wǎng)是建立在物理電網(wǎng)基礎(chǔ)之上，融合了當(dāng)今較為先進(jìn)的各類技術(shù)而形成的新型電網(wǎng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)作為通信領(lǐng)域的新興技術(shù)，在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中扮演著非常重要的角色。變電站承擔(dān)著電能匯集和分配的功能，其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性直接關(guān)聯(lián)電網(wǎng)的性能。在變電站日常運(yùn)行的過程中，很多因素都會(huì)影響其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，其中人員和安全工器具的位置就會(huì)直接影響到整座變電站的安全運(yùn)行。將人員和工器具這

2、些可能移動(dòng)的物體作為研究對象，采用先進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員和工器具快速定位及跟蹤，為變電站的管理提供自動(dòng)化的監(jiān)測手段勢在必行。
　　基于以上分析，本文根據(jù)變電站的區(qū)域結(jié)構(gòu)和基本環(huán)境，結(jié)合無人值守變電站運(yùn)行過程中工作人員的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了無人值守變電站定位跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為三層，分別是數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用展示層。其中，數(shù)據(jù)采集層的主要功能是全面感知獲取變電站中人員和工器具所攜帶的無線傳感器的位置信息。網(wǎng)絡(luò)傳

3、輸層主要起到可靠傳輸?shù)淖饔?，在?shù)據(jù)采集層和應(yīng)用展示層之間起到信息傳輸?shù)淖饔?。?yīng)用展示層是對數(shù)據(jù)采集層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層所采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和展示，達(dá)到智能處理的目的。
　　此外，本文針對變電站的特點(diǎn)將匹配定位的思想引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位跟蹤算法中，使該定位算法具有適用范圍廣、定位精度高的特點(diǎn)的同時(shí)還具有較低的復(fù)雜度，更加適用于變電站環(huán)境，也為之后的跟蹤算法奠定基礎(chǔ)。仿真結(jié)果表明，面向無人值守變電站的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法精

4、度較高，性能良好具有一定的可行性。
　　同時(shí)，本文在面向無人值守變電站的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的基礎(chǔ)進(jìn)行了匹配定位跟蹤算法的研究，匹配定位跟蹤算法的優(yōu)點(diǎn)在于，在未使用任何跟蹤算法的前提下，在錨節(jié)點(diǎn)僅為8個(gè)時(shí)，已取得較高的定位跟蹤的精度。由于未使用任何跟蹤算法，因此在定位跟蹤速度上應(yīng)優(yōu)于使用較為復(fù)雜方法的跟蹤算法，并且算法在錨節(jié)點(diǎn)僅為8個(gè)時(shí)已獲得較高定位跟蹤精度，表明該算法可在一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)的部署成本，是一種性價(jià)比較高的定位跟蹤