一種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的自愈方法，在監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時啟用該自愈方法可恢復(fù)監(jiān)測系統(tǒng)因無線傳感器節(jié)點失效而出現(xiàn)的故障，其基本思想是：通過調(diào)整監(jiān)控盲區(qū)中失效節(jié)點的鄰居節(jié)點的感知半徑大小，保證監(jiān)控盲區(qū)得到重新覆蓋。該方法不僅能夠有效修復(fù)監(jiān)測系統(tǒng)因節(jié)點失效故障而產(chǎn)生的監(jiān)控盲區(qū)，恢復(fù)監(jiān)測系統(tǒng)的性能，還能夠減少監(jiān)測系統(tǒng)中的冗余節(jié)點數(shù)，有效節(jié)約監(jiān)測系統(tǒng)的總體能耗。
【專利說明】—種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)故障自愈方法，尤其能夠?qū)崿F(xiàn)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的自我修復(fù)，該方法能夠有效解決監(jiān)測系統(tǒng)中因無線傳感器節(jié)點失效而產(chǎn)生的監(jiān)控盲區(qū)問題，同時可減少監(jiān)測系統(tǒng)中的冗余節(jié)點數(shù)，降低監(jiān)測系統(tǒng)的總體能耗，維持監(jiān)測系統(tǒng)性能，能夠保障對風(fēng)電機組的可靠監(jiān)控。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，風(fēng)電機組的維修工作主要依靠定期維修和故障維修，很難及時發(fā)現(xiàn)并有效解決風(fēng)電機組的故障問題。此外，隨著海上風(fēng)電場的大力發(fā)展，其惡劣的運行環(huán)境、復(fù)雜的氣候條件等因素，導(dǎo)致風(fēng)電機組的維護(hù)工作更加困難。因此，若能采用基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可對風(fēng)電機組的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。基于WSN技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是指利用無線傳感技術(shù)，通過部署風(fēng)電機組的無線傳感器節(jié)點，采集并傳輸風(fēng)電機組的狀態(tài)信息，為風(fēng)電機組故障診斷提供依據(jù)。采用WSN技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不僅能對風(fēng)電場的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，及時解決風(fēng)電機組的故障問題，同時，基于WSN技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)省去了構(gòu)建有線通信設(shè)施，解決了海上風(fēng)電場可進(jìn)入性差，布線困難等問題，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]然而，監(jiān)測系統(tǒng)難免會受惡劣的環(huán)境因素影響出現(xiàn)硬件失效、通信故障等問題，這將導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)不能繼續(xù)對風(fēng)電機組進(jìn)行可靠的狀態(tài)監(jiān)測。為了解決基于WSN的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)存在的硬件故障等問題，本發(fā)明提出一種基于無線傳感器節(jié)點感知半徑調(diào)整的監(jiān)測系統(tǒng)的自愈方法。當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)中無線傳感器節(jié)點的參數(shù)，達(dá)到監(jiān)測系統(tǒng)自我修復(fù)的目的，從而保障對風(fēng)電機組進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對基于WSN技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)因失效傳感器影響而產(chǎn)生的覆蓋盲區(qū)問題，本發(fā)明提供一種基于WSN技術(shù)的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的故障自愈方法。
[0005]技術(shù)方案:一種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，包括如下步驟:
[0006]I)首先獲取風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)部署的無線傳感器節(jié)點集；無線傳感器節(jié)點的監(jiān)控范圍與其感知半徑大小有關(guān)，設(shè)一個無線傳感器節(jié)點感知半徑為Rs，則該無線傳感器節(jié)點所能監(jiān)控的范圍為一個以節(jié)點為圓心，半徑為Rs的圓盤區(qū)域；設(shè)Si代表監(jiān)測系統(tǒng)中第i個節(jié)點，坐標(biāo)為Ui，yi)，監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳感器節(jié)點數(shù)目為N ;風(fēng)電機組任意節(jié)點P的坐標(biāo)為(xp，yp)，則節(jié)點Si對點P的檢測概率為:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)首先獲取風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)部署的無線傳感器節(jié)點集；無線傳感器節(jié)點的監(jiān)控范圍與其感知半徑大小有關(guān)，設(shè)一個無線傳感器節(jié)點感知半徑為Rs，則該無線傳感器節(jié)點所能監(jiān)控的范圍為一個以節(jié)點為圓心，半徑為Rs的圓盤區(qū)域；設(shè)Si代表監(jiān)測系統(tǒng)中第i個節(jié)點，坐標(biāo)為Ui，yi)，監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳感器節(jié)點數(shù)目為N ;風(fēng)電機組任意節(jié)點P的坐標(biāo)為(xp，yp)，則節(jié)點Si對點P的檢測概率為:
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，其特征在于:所述自愈方法是用于基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測系統(tǒng)具有如下狀態(tài)特征:根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)將其分為健康狀態(tài)H，風(fēng)險狀態(tài)C，自愈狀態(tài)R，失效狀態(tài)F，初始時，監(jiān)測系統(tǒng)處于健康狀態(tài)H;隨著監(jiān)測系統(tǒng)的長期運行，監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)備受環(huán)境等因素影響出現(xiàn)硬件失效、通信故障等問題，使得監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)入風(fēng)險狀態(tài)C ;若監(jiān)測系統(tǒng)能成功檢測到監(jiān)測系統(tǒng)故障，則監(jiān)測系統(tǒng)可由風(fēng)險狀態(tài)C進(jìn)入自愈狀態(tài)R ;若自愈成功，則監(jiān)測系統(tǒng)可恢復(fù)至健康狀態(tài)H，若自愈失敗，則監(jiān)測系統(tǒng)將逐步進(jìn)入失效狀態(tài)F，監(jiān)測系統(tǒng)失效后，工作人員只能通過停機的方式對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行手工修復(fù)使其恢復(fù)至健康狀態(tài)H。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，其特征在于:根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對風(fēng)電機組的覆蓋度(；來判定監(jiān)測系統(tǒng)的性能，設(shè)95%時，監(jiān)測系統(tǒng)處于健康狀態(tài)H，不需要對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行故障修復(fù)；當(dāng)(；< 90%時，監(jiān)測系統(tǒng)處于失效狀態(tài)F，啟動自愈修復(fù)功能；當(dāng)(； < 95%時，監(jiān)測系統(tǒng)處于風(fēng)險狀態(tài)C，實時返回監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)覆蓋度(；指標(biāo)，必要時采取自愈措施。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，其特征在于:監(jiān)控盲區(qū)中失效節(jié)點的鄰居節(jié)點集C/定義為:若兩個傳感器節(jié)點的感知區(qū)域存在公共部分，則這兩個傳感器節(jié)點互為鄰居節(jié)點。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自愈方法，其特征在于:冗余節(jié)點判斷規(guī)則定義為:若一個無線傳感器節(jié)點A的鄰居節(jié)點集C/的所有節(jié)點到節(jié)點A的距離均小于A的感知半徑Rs，則節(jié)點A可視為冗余節(jié)點，若采取縮小節(jié)點A的感知半徑或休眠節(jié)點A，可降低監(jiān)測狀態(tài)能量的 消耗。
【文檔編號】H04W24/04GK104023350SQ201410274612
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】趙敏, 傅質(zhì)馨, 袁越, 包江民 申請人:河海大學(xué)