電力線載波無線傳感技術范文

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《計算機仿真雜志》2014年第六期

1電力網絡系統中信號采集原理

在大型電力系統網絡中，存在很多需要采集的信號，以達到遠程監控的目的，根據多渠道模式相關理論，能夠利用傳感器采集電力網絡中電力線載波無線傳感信號，從而為電力網絡控制提供依據。利用下述公式能夠描述電力線載波無線傳感初始信號:設置電力網絡中電力線載波無線傳感信號的采集時間和對應的狀態能夠用(v，y)進行描述，則其中的取值可以用下述公式進行計算:設置電力線無線傳感信號采集時刻的時間域能夠用VM進行描述，對應的帶寬能夠用DM進行描述，則電力線載波無線傳感信號的采集窗口能夠用下述公式進行描述:在電力網絡中電力線載波無線傳感信號具有較強的時效性，需要利用分數階域對上述最優窗口進行變換。該信號的分數階域可以用下述公式進行計算:設置電力網絡中電力線載波無線傳感信號的數量能夠用q進行描述，每個電力線載波無線傳感信號中的波段數量能夠用u進行描述，第l個信號的權重能夠用yl進行描述，而且滿足∑ul=1yl=1的需求。根據下述公式可以計算電力網絡中電力線載波無線傳感信號采集的目標函數:在電力線載波無線傳感信號采集的過程中，需要對全部無線傳感信號進行約束模糊聚類處理，從而得到電力線載波無線傳感信號采集結果。其詳細步驟如下所述:1)根據電力網絡中電力線載波無線傳感信號的數量，模糊狀態參數、權重，聚類閾值和迭代處理次數，能夠計算電力線載波無線傳感信號的初始矩陣和對應權重的矩陣。2)根據電力線載波無線傳感信號的權重，能夠獲取對應的目標函數，如果迭代處理次數達到極大值，或者目標函數的取值小于設定的聚類閾值，則停止運算。3)對聚類中心的計算誤差進行補償，從而得到準確的聚類中心，為信號采集提供依據。4)根據聚類中心，計算電力線載波無線傳感信號的隸屬度。5)對電力線載波無線傳感信號的權重進行更新，返回步驟2)繼續進行運算，直至獲取理想的結果。根據上面闡述的方法，能夠對電力線載波無線傳感信號進行有效的采集。但是，由于設備不同，各種設備參數的強弱也不同。信號轉換成無線傳感信號后很難形成有效兼容，設備之間傳輸要求也不同。傳統的無線傳感網絡電力網絡載波信號采用多渠道模式。對不同設備進行不同信道傳遞，形成較大傳輸能耗。

2電力線載波無線傳感信號融合傳遞技術

2．1電力線載波信號分解方法利用小波分解方法，能夠將電力網絡中的電力線載波信號進行分解，將其分為高頻信號和低頻信號。其詳細步驟如下所述:設置采集的電力線載波信號能夠用ζ(u)∈M2(S)進行描述，對其進行傅立葉變換處理，能夠得到ζ(ξ)，該結果需要符合下述公式的要求:根據小波分解過程中的變量性質能夠得知，對電力線載波信號進行小波分解的過程主要分為兩個步驟，首先將電力線載波信號中的每行信號進行分解，然后針對分解后的結果中的每列進行再次分解，從而得到對應的分解結果。設置采集的電力網絡中電力線載波初始信號能夠用Be2k－1g(M)進行描述，則通過上述小波分解的方法，能夠得到對應的子波段信號Be2kg(MM1)、Be2kg(IM1)、Be2kg(MI1)和Be2kg(II1)。對上述子波段信號再次進行小波分解處理，能夠得到在尺度2k+1上的子波段。

2．2實現信號融合傳遞利用信號融合技術，能夠針對不同頻段的信號進行信號融合，從而完成無線傳感網絡信號融合傳遞。在電力線載波無線傳感信號中，都包含大量的能量，針對上述信號進行拉普拉斯能量和計算，能夠反映信號的狀態，從而提高電力線載波無線傳感信號的質量。將信號的拉普拉斯能量和計算方法與加權方法相融合，能夠得到電力線載波無線傳感信號融合方法。上述信號的拉普拉斯能量和能夠用下述公式進行計算:。根據上面闡述的方法，能夠將電力線載波無線傳感信號根據對應的權重進行融合，從而實現信號融合傳遞。

3實驗仿真結果分析

為了驗證本文提出的電力網絡中電力線載波無線傳感信號采集方法的有效性，需要進程一次實驗。在實驗的過程中，電力網絡電力線載波無線傳感初始信號的波譜能夠用圖2行描述。式中，‘step’能夠用來描述所有電力網絡中電力線載波無線傳感信號的可變距離，J(j，k)能夠用來描述該信號在指定時刻的能量值。利用下述窗函數，能夠進行電力網絡中電力線載波無線傳感信號的融合處理:設置采集的初始電力網絡中電力線載波無線傳感信號能夠用B和C進行描述，則融合的詳細步驟如下所述:利用傳統算法進行電力網絡中電力線載波無線傳感信號采集，獲取的結果能夠用圖2述。利用本文算法進行電力線載波無線傳感信號融合，獲取的結果能夠用圖4行描述。對上述實驗數據進行整理分析，能夠得到結果如表1所示。將上表中的數據進行整理分析，能夠得到電力線載波無線傳感信號采集的誤差如圖5示。 根據上圖能夠得知，利用本文算法進行電力網絡中電力線載波無線傳感信號采集，采集的誤差遠遠低于傳統算法，充分展示了本文算法在信號采集方面的優越性，從而為電力網絡控制提供了準確的依據。

4結束語

本文提出了一種基于信號融合技術的電力網絡中電力線載波無線傳感信號融合傳遞方法。利用小波分解方法，將電力網絡中的電力線載波信號進行分解，將其分為高頻信號和低頻信號。針對不同頻段的信號，進行信號融合，從而完成無線傳感網絡信號融合傳遞。利用本文算法進行電力線載波無線傳感信號采集，能夠避免傳統算法將信號轉換成無線傳感信號后很難形成有效兼容的弊端，從而為電力網絡控制提供了準確的依據。

作者：朱文忠單位：四川理工學院計算機學院