技术摘要：
本发明涉及一种基于无线传感器网络的电力施工现场信息化监理系统，其技术方案要点是，每一骨干节点内均设有负载数量阈值M和预处理数量阈值N；当与骨干节点通信连接的普通监测节点数量达到N时，骨干节点从已建立通信连接的N个普通监测节点中选取一个配置为向汇聚节点发  全部
背景技术：
在电力施工现场的监理工作中，往往是通过现场视频监控系统以及工程管理系统 协助监理完成信息化的管控。然而，现场视频监控系统采集的现场视频需要投入人力去实 时查看，难以全面对现场工作进行指引和规范。工程管理系统主要在PC端完成信息化工作， 缺少移动互联网化，难以对电力施工现场信息进行实时采集、监控和记录。 为解决上述问题，公开号为CN108055353A的中国专利就公开了一种能够对电力施 工现场信息进行实时采集、监控和记录并且方便工作人员对工作现场情况迅速做出判断的 电力施工现场信息化监理系统，其包括现场监测无线传感器网络、视频监控模块、考勤管理 模块、信息化监理中心和管理移动终端，现场监测无线传感器网络、视频监控模块、考勤管 理模块、管理移动终端皆与信息化监理中心连接，其中现场监测无线传感器网络用于采集 电力施工现场信息，并将电力施工现场信息发送至信息化监理中心。 现场监测无线传感器网络包括多个部署于设定的电力施工现场监测区域内的传 感器节点，并采用网络模型为：将电力施工现场监测区域划分为多个大小相等的虚拟的正 方形监测子区域，每个正方形监测子区域内的传感器节点通过竞选选出一个骨干节点，剩 余的传感器节点作为普通监测节点，其中骨干节点用于收集所在正方形监测子区域内普通 监测节点采集的电力施工现场信息，所有骨干节点在自身的通信范围下构成连通网络，各 普通监测节点通过单跳模式与所属正方形监测子区域内的骨干节点进行通信；现场监测无 线传感器网络还包括汇聚节点，用于实时收集骨干节点汇聚的电力施工现场信息。 然而，上述中的现有技术方案存在以下缺陷：每个正方形监测子区域内的普通监 测节点均将检测的数据汇聚到所属的骨干节点中并由所属的骨干节点将数据发送出去，使 得骨干节点的负载率较高，容易造成骨干节点的数据处理延迟甚至于宕机，而当某一骨干 节点由于负载率较高而对当前正方形监测子区域的数据传输造成影响时，势必会对电力施 工现场的全面信息化监理造成影响。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于无线传感器网络的电力 施工现场信息化监理系统，其优点是有助于提高电力施工现场的信息化监理中传感器数据 传输的稳定性。 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种基于无线传感器网络的电力施工现场信息化监理系统，包括信息化监理中心和现 场监测无线传感器网络，所述现场监测无线传感器网络包括多个部署于设定的电力施工现 场监测区域内的传感器节点以及根据电力施工现场监测区域划分的多个虚拟的监测子区 4 CN 111583066 A 说　明　书 2/7 页 域；每一所述监测子区域内的传感器节点中均有一个被配置为骨干节点，剩余的传感器节 点为普通监测节点；所述现场监测无线传感器网络还包括用于实时收集骨干节点汇聚的电 力施工现场信息并将该信息发送至信息化监理中心进行显示的汇聚节点；每一所述骨干节 点内均设有负载数量阈值M和预处理数量阈值N，其中，所述负载数量阈值M小于该骨干节点 所属的监测子区域内的普通监测节点的总数T，所述预处理数量阈值N小于负载数量阈值M； 每一所述骨干节点均在自身的通信范围下构成连通网络，各所述普通监测节点均与所 属监测子区域内的骨干节点进行通信；当与所述骨干节点通信连接的普通监测节点数量达 到N时，所述骨干节点从已建立通信连接的N个普通监测节点中选取一个配置为向汇聚节点 发送数据的次级骨干节点；所述骨干节点还用于在其通信连接的普通监测节点数量达到M 时，向所述次级骨干节点发送一个使该次级骨干节点在自身的通信范围下构成连通网络的 触发信号，所述骨干节点所属的监测子区域内的剩余普通监测节点均与该次级骨干节点进 行通信。 通过采用上述技术方案，每一个监测子区域内均配置一个骨干节点和一个次级骨 干节点，次级骨干节点为与骨干节点已建立通信连接的N个普通监测节点中的一个，每一监 测子区域内超出数量N的其它普通监测点均与对应的次级骨干节点通信，从而大大缓解了 骨干节点的负载压力，有助于提高电力施工现场的信息化监理中传感器数据传输的稳定 性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述现场监测无线传感器网络还包括 编号模块，所述编号模块被配置为用于将每一监测子区域内的传感器节点均进行顺序编 号；所述骨干节点从已建立通信连接的N个普通监测节点中选取一个配置为向汇聚节点发 送数据的次级骨干节点具体包括： 所述骨干节点根据连接成功的时间和传感器节点的编号从已建立通信连接的N个普通 监测节点中选取一个配置为向汇聚节点发送数据的次级骨干节点。 通过采用上述技术方案，根据连接成功时间和传感器节点的编号去筛选作为次级 骨干节点的普通监测节点，有助于次级骨干节点的稳定进行和快速完成，另外，选择连接成 功速度较快的普通监测节点作为次级骨干节点也能一定程度上反应出该普通监测节点的 通信能力较强，作为次级骨干节点时数据传输的稳定性也较高。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述现场监测无线传感器网络还包括 信息存储装置，所述信息存储装置包括： 用于与所述信息化监理中心以及所有的传感器节点均通信连接的通信模块； 用于存储每一所述监测子区域内的普通监测节点、骨干节点和次级骨干节点的编号信 息的节点位置存储模块，其中，每一所述监测子区域内的各传感器节点的编号互不相同； 与所述通信模块连接并由所述信息化监理中心发送的控制信号而控制的节点位置变 换模块；该模块包含： 对存储在所述节点位置存储模块中的次级骨干节点的编号信息，按单个字符位置给予 增1的第一变换单元， 或对存储在所述节点位置存储模块中次级骨干节点的编号信息，按单个字符位置给予 减1的第二变换单元； 所述信息化监理中心还连接有用于根据所述节点位置存储模块中的存储状态在显示 5 CN 111583066 A 说　明　书 3/7 页 屏上显示每一监测子区域中的骨干节点和次级骨干节点的当前位置的节点显示装置。 通过采用上述技术方案，能够实现对次级骨干节点位置的手动调节，从而使得工 作人员能够在复杂的工况下根据实际情况对次级骨干节点进行适应性的调整。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述节点位置存储模块还存储有汇聚 节点和每一传感器节点的地址信息；所述通信模块用于在次级骨干节点设置完成时，获取 所述节点位置存储模块内存储的汇聚节点以及与该次级骨干节点对应的普通监测节点的 地址信息并形成对比校正数据发送至该设置完成的次级骨干节点。 通过采用上述技术方案，能够使建立的次级骨干节点进行连接节点的准确性校对 和数量校对，保证无线传感器网络组网的完整性和准确性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信息存储装置还包括中转匹配模 块；所述中转匹配模块用于当普通监测节点A与对应的骨干节点或次级骨干节点失去通信 联络，或普通监测节点A与对应的骨干节点或次级骨干节点之间的通讯质量低于预设的通 讯质量阈值时，将普通监测节点B配置为用于桥接普通监测节点A与对应的骨干节点或次级 骨干节点之间数据传输的中转节点；所述普通监测节点A和普通监测节点B处于同一个监测 子区域且与同一个骨干节点或同一个次级骨干节点对应。 通过采用上述技术方案，当某一普通监测节点与对应的骨干节点或次级骨干节点 通讯质量差或失去联络时，能够尝试通过中转节点继续与对应的骨干节点或次级骨干节点 建立通信，从而保证了数据传输的稳定性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当普通监测节点A向对应的骨干节点 或次级骨干节点发送数据后在设定的时间阈值范围内未接收到回应信息时，确定该普通监 测节点A与对应的骨干节点或次级骨干节点失去通信联络；当普通监测节点A与对应的骨干 节点或次级骨干节点之间数据传输的丢包率大于预设的丢包率阈值或误码率大于预设的 误码率阈值时，确定该普通监测节点A与对应的骨干节点或次级骨干节点之间的通讯质量 低于预设的通讯质量阈值。 通过采用上述技术方案，能够快速且准确的判断普通监测节点A是否与对应的骨 干节点或次级骨干节点失去联络或通讯质量变差。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电力施工现场信息化监理系统还 包括与信息化监理中心通信连接的监理移动终端，所述监理移动终端上设置有用于显示矩 阵式页面的显示模块，所述矩阵式页面包含多个与监测子区域一一对应的矩形块；所述显 示模块用于在检测到某一监测子区域对应的电力施工现场信息超出设定的警戒范围时，在 矩阵式页面上的对应矩形块内显示一类报警信息。 通过采用上述技术方案，当某一监测子区域内的某一传感器节点检测的电力施工 现场信息超出设定的警戒范围时，矩阵式页面上的对应矩形块内会显示一类报警信息，保 证了异常通知的即时性，有助于工作人员对异常情况进行快速处理。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述矩阵式页面上的每一矩形块均分 为多个子单元；所述子单元与所属监测子区域内的传感器节点一一对应，且用于在对应的 传感器节点检测的电力施工现场信息超出设定的警戒范围时显示二类报警信息。 通过采用上述技术方案，子单元与所属监测子区域内的传感器节点一一对应，其 与矩形块相配合形成了两级提醒机制，有助于在异常发生时使得工作人员快速对应到异常 6 CN 111583066 A 说　明　书 4/7 页 发生的区域及传感器位置。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信息化监理中心包括优先级管理 模块，所述优先级管理模块用于对各个监控子区域对应的电力施工现场信息的处理优先级 进行设定。 通过采用上述技术方案，能够对整个电力施工现场监测区域的电力施工现场信息 进行分级处理，从而提升关键区域的信息处理优先级，保证监理效率与监理效果。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信息化监理中心包括考勤管理模 块和通知模块；所述考勤管理模块用于收集现场监理人员的签到信息，并将签到信息进行 存储；所述通知模块用于在现场监测无线传感器网络检测的电力施工现场信息超出设定的 警戒范围时，根据所述考勤管理模块内存储的签到信息向对应人员的智能终端发送一个报 警通知信息。 通过采用上述技术方案，在异常发生时，能够根据当前的考勤情况将报警通知信 息发送至对应的工作人员，其与矩形块、矩形块内子单元相配合形成了三级提醒机制，更加 有助于在异常发生时使得工作人员快速得知消息并对应到异常发生的区域及传感器位置。 综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果： 1.通过在每一个监测子区域内均配置一个骨干节点和一个次级骨干节点，大大缓解了 骨干节点的负载压力，有助于提高电力施工现场的信息化监理中传感器数据传输的稳定 性；具体的，当监测子区域内与骨干节点已建立通信连接的普通监测节点的数量达到N时， 从与骨干节点已建立通信连接的N个普通监测节点中选出一个配置为次级骨干节点，超出 数量N的其它普通监测点均与对应的次级骨干节点通信； 2.通过编号模块和信息存储装置的设置，系统除了自动根据连接成功的时间和传感器 节点的编号去筛选作为次级骨干节点的普通监测节点外，还可供工作人员通过信息存储装 置对次级骨干节点进行手动调整，从而更加符合电力施工现场的工况； 3.通过监理移动终端、矩形块、子单元、考勤管理模块和通知模块的设置，在异常发生 时，通知模块可以根据当前的考勤情况将报警通知信息发送至对应的工作人员，此机制与 矩形块、矩形块内子单元的显示机制相配合形成了三级提醒机制，有助于在异常发生时使 工作人员快速得知消息，并且能快速对应到异常发生的区域及传感器节点的位置。 附图说明 图1是基于无线传感器网络的电力施工现场信息化监理系统的结构框图； 图2是信息存储装置的结构框图； 图3是用于体现监理移动终端上矩阵式页面结构的结构示意图。 图中，1、信息化监理中心；11、优先级管理模块；12、考勤管理模块；13、通知模块； 2、现场监测无线传感器网络；21、编号模块；22、信息存储装置；23、通信模块；24、节点位置 存储模块；25、节点位置变换模块；26、第一变换单元；27、第二变换单元；28、中转匹配模块； 3、节点显示装置；4、监理移动终端；41、显示模块；42、矩形块；43、子单元。