本文關(guān)鍵詞：煤礦電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)的WSN時(shí)間同步算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦電網(wǎng)輸電線為煤礦的安全生產(chǎn)提供動(dòng)力保障,在其故障檢測(cè)中,WSN技術(shù)相比傳統(tǒng)的有線檢測(cè)技術(shù)具有自組織、功耗低、靈活度高、傳輸延遲低等多方面的優(yōu)勢(shì),但其前提是各WSN節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘能夠保持同步,從而協(xié)作的處理數(shù)據(jù)信息,使煤礦電網(wǎng)輸電線故障點(diǎn)的定位能夠準(zhǔn)確、快速、可靠。本文主要討論研究了煤礦電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)的WSN時(shí)間同步問題,主要研究內(nèi)容包括:(1)結(jié)合WSN的典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及煤礦電網(wǎng)輸電線路的帶狀拓?fù)?本文提出了一種基于WSN的樹狀分層時(shí)間同步算法RBTP。此算法分為層次發(fā)現(xiàn)及子節(jié)點(diǎn)收集和時(shí)間同步兩個(gè)階段。整個(gè)WSN節(jié)點(diǎn)分為參考節(jié)點(diǎn)、應(yīng)答節(jié)點(diǎn)以及非應(yīng)答節(jié)點(diǎn)。參考節(jié)點(diǎn)與應(yīng)答節(jié)點(diǎn)之間的同步數(shù)據(jù)包采用雙向報(bào)文交換,對(duì)采集的同步時(shí)間戳數(shù)據(jù)利用最大似然估計(jì)進(jìn)行處理以估算出時(shí)鐘相偏和頻偏。在參考節(jié)點(diǎn)與其它非應(yīng)答節(jié)點(diǎn)之間,采用最小二乘法對(duì)同步時(shí)間戳信息進(jìn)行處理,以實(shí)現(xiàn)兩者之間的同步。通過MATLAB仿真,該算法的能耗相比于傳統(tǒng)的TPSN算法降低了一個(gè)數(shù)量級(jí),比RBS算法降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí),且同步精度在仿真顯示的同步次數(shù)范圍內(nèi)能夠滿足煤礦電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)對(duì)時(shí)間同步精度的要求。(2)結(jié)合煤礦輸電線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并在對(duì)RBTP算法仿真分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種基于WSN的簇狀分層時(shí)間同步算法CLLTP。該算法分為分簇分層和時(shí)間同步兩個(gè)階段,同步階段又可細(xì)分為簇頭節(jié)點(diǎn)以及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)同步。簇頭節(jié)點(diǎn)與基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)之間采用雙向組播同步機(jī)制,并利用最大似然估計(jì)計(jì)算時(shí)鐘偏差;簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)采用雙向廣播同步機(jī)制,并利用最大似然估計(jì)計(jì)算簇頭節(jié)點(diǎn)與二級(jí)簇頭節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘偏差,利用最小方差無偏估計(jì)計(jì)算簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)與簇頭節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘相偏和頻偏。仿真表明,此算法與RBTP算法相比能耗略微提高,但獲得了較高的同步精度,能夠在更長的同步周期內(nèi)滿足煤礦輸電線路故障檢測(cè)對(duì)時(shí)間同步精度的要求。本文研究的時(shí)間同步算法相比于傳統(tǒng)的時(shí)間同步算法能耗大幅度下降,且能夠滿足煤礦電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)對(duì)時(shí)間同步精度的要求。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 時(shí)間同步 輸電線檢測(cè) 樹狀分層 簇狀分層
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD611;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 研究背景及意義16-18
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述18-20
• 1.3 研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 論文內(nèi)容和結(jié)構(gòu)22-24
• 2 WSN電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)24-34
• 2.1 電力電纜故障分析24-25
• 2.2 基于WSN電網(wǎng)輸電線路故障檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-31
• 2.3 WSN在電網(wǎng)輸電線故障檢測(cè)中的準(zhǔn)確性分析31-32
• 2.4 時(shí)間同步算法在電網(wǎng)輸電線故障檢測(cè)中的分析32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 WSN時(shí)間同步相關(guān)理論與技術(shù)34-50
• 3.1 時(shí)鐘模型34-35
• 3.2 參考時(shí)間轉(zhuǎn)換模型35-37
• 3.3 時(shí)間同步關(guān)鍵問題37-40
• 3.4 時(shí)間同步的挑戰(zhàn)40-41
• 3.5 傳統(tǒng)時(shí)間同步算法41-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4 煤礦電網(wǎng)輸電線故障檢測(cè)的WSN分層時(shí)間同步算法50-60
• 4.1 RBTP算法描述（RBTP Algorithm Description）50-52
• 4.2 最大似然估計(jì)及最小二乘的時(shí)間漂移估計(jì)理論52-53
• 4.3 RBTP具體實(shí)現(xiàn)過程53-56
• 4.4 算法性能分析56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 煤礦電網(wǎng)輸電線故障檢測(cè)的WSN分簇分層時(shí)間同步算法60-73
• 5.1 CLLTP算法描述60-61
• 5.2 CLLTP具體實(shí)現(xiàn)過程61-68
• 5.3 算法性能分析68-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 作者簡歷79-81
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81

【相似文獻(xiàn)】

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9 李思慧;無線車輛檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與時(shí)間同步算法研究[D];長安大學(xué);2015年

10 田培毓;基于簇型網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步算法研究[D];南京郵電大學(xué);2014年

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