从而恢复监控系统的性能。
2. 如权利要求1所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：该自愈方法是针对基于无线传感器网络技术的风电机组状态监控系统，其具有 如下自身参数：用Si表示监控系统中第i个节点，根据节点S 邻居节点所在梯度环G ^口 相对于基站的方位角a i，将其分为父节点 <、子节点&、兄弟节点匁三类；当节点将监测 数据给失效节点而导致传输数据失败时，该节点通过查询并获取路由表信息，启用其有效 父节点替代失效节点继续传输数据；如果其所有父节点均失效，则启用其有效兄弟节点替 代失效节点继续传输数据；最终，监测数据成功传送给基站，供工作人员查看和分析。
3. 如权利要求2所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：节点Si所在的梯度环G i定义如下：第i轮与第i-Ι轮两相邻轮所围成的环形区 域，其数学表达式为： Gi= {P(x,y) d(P,BS) ^RJ (1) 式⑴中P(x，y)表示监测区域内的任意一点坐标，H1分别表示第i轮、第i-1轮 的轮半径，d(P，BS)表示点P到基站BS(X(I，y(l)的欧式距离，即：
式（1)中第i轮的轮半径Ri定义如下：用P (X p，yp)表示第i轮上的任意一点坐标，其 数学表达式为：
式（3)中轮半径Ri是通过具体的节点部署方案来确定的。
4. 如权利要求2所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：节点S1相对于基站的方位角a i定义如下：用S1(XiJi)表示第i个节点的坐标， 其数学表达式为：
5. 如权利要求2所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：节点S1的父节点5"，、子节点欠、兄弟节点定义如下： S1f^ itS1 €Sjn-n^\ IS1 e.Gm,SJ e(Gn Π[?, -βχ^+β])] (5) 5： ={57 GS^-U=-IlSi Sj e(G" Π[^ -β,α+β])} (6) S；={SJ ^m-H=OlS1 eGIH,S' β,α+β})) (I) 式（5)、（6)、（7)中S表示监测区域中所有节点构成的集合，[α「β，ai+f3]表示α =ai-f3与a = ai+f3两条射线（包含两条射线）所构成的扇形区域，β是一个系统参 数，与具体的节点部署方案有关，m-n表示节点Si与节点S j所在梯度环的级别差； 节点S1的父节点5}、子节点S丨、兄弟节点5*丨具体确定方法如下：用S1Ui, y)表示第 i个节点的坐标，S'3 (Xj，yj)表示第j个节点的坐标，BSUtl, 表示基站坐标，则节点 方位角α 相对于节点S 方位角a i的差值Θ为：
在已知S1G G m，Sj G G n的情况下，若mu = 1且Θ e [ α厂β，α丨+ β ]，则V e \ ; 若 m-n = _1 且 θ G [ α 厂 β，a f β ]，则 V e ;若 m-n = O 且 Θ G [ α 厂 β，a f β ]，则 Sj &Si。
6. 如权利要求2所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：其算法的路由表由每个节点子路由表构成，节点S 4勺子路由表包含的信息 如下：ID、xd、yd、G、flag_dead、Sf、Ss、S b; ID是指节点在监控系统中的地址编号；xd是节点在监控系统中的横坐标；yd是节点在 监控系统中的纵坐标；G存储节点所在的梯度环等级；flag_dead是节点的状态标识，只有 两个值，O和1 ;〇表示节点正常工作，1表示节点失效；S表示该节点，Sf、Ss、Sb分别是节点 的父节点集、子节点集和兄弟节点集； 在网络初始化时，所有节点均默认通过自己的第1个父节点进行数据传输，只有在第1 个父节点失效时才实施路由替代，实现路由链路的自我修复；当传输数据的节点探测到自 己的第1个父节点失效后，将利用自己的其他有效父节点或兄弟节点进行路由替代，重新 进行数据传输。
7. 如权利要求1所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 算法的具体步骤如下： 1) 输入SiOci, yi)的值； 2) 根据式（2)、⑶及式（5)、（6)、（7)的计算，建立监控系统的路由链路及路由表； 3) 某节点51有数据需要传输，首先查询其路由表获取其父节点数Imax和兄弟节点数 Jmax ； 4. i = 1 ;如果i〈 = Imax，继续；否则，转到步骤7); 5) 查询节点S1第i个父节点的flag_dead标识是否为0 ;如果flag_dead = 0,数据传 给该父节点，并且转到步骤6);否则，i = i+Ι，并且转到步骤4); 6) 如果接受到数据的节点不是基站，则转到步骤3);否则，转到步骤9); 7. j = 1 ;如果j〈 = Jmax，继续；否则，转到步骤9); 8) 查询节点S1第j个兄弟节点的flag_dead标识是否为0 ;如果flag_dead = 0,数据 传给该兄弟节点，并且转到步骤6);否则，j = j+Ι，并且转到步骤7); 9) 算法结束。
8. 如权利要求1所述的一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，其 特征在于：数据传输成功率定义如下：基站确认收到的数据包个数与源节点发送的数据包 个数的比值，其数学表达式如下： SR = PE/PS (9) 式（9)中Pk为基站确认收到的数据包个数，PsS源节点发送的数据包个数。
【专利摘要】本发明公开一种风电机组无线传感器状态监控系统路由替代自愈方法，该方法可修复监控系统因无线传感器节点失效而出现的路由故障，其基本思想是：当节点将监测数据给失效节点而导致传输数据失败时，该节点通过查询并获取路由表信息，启用其有效父节点或兄弟节点替代失效节点继续传输数据，实现数据传输路由的自我修复，达到提高监控系统路由可靠性的目的。该方法不仅能有效修复监控系统因节点失效而产生的失效路由，还能显著提高监控系统的数据传输成功率。
【IPC分类】H04W84-18, G08C17-02, H04W24-04
【公开号】CN104661250
【申请号】CN201510057036
【发明人】傅质馨, 丁国荣, 邵秋葵, 吕鹏远, 许波峰, 袁越
【申请人】河海大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月3日