宰红斌 刘建国 唐保国 马建国 上官明霞 单荣荣

(1. 国网晋城供电公司运维检修部 晋城 048000；2. 国网山西省电力公司 太原 030021；3. 国电南瑞科技股份有限公司 南京 211106)

1 引言

近年来，随着电力物联网的发展，电力系统在实现电能分配、故障处理等功能的基础上，增加了灾难故障应急、配网自动化等新需求[1]。例如，采空区地质塌陷易造成输电杆塔倾斜与基础不均匀沉降的问题，而倾斜与沉降产生的非荷载应力极有可能使杆塔出现构件破坏、断裂、变形等事故，威胁电力系统的运行安全[2]。因此，利用可靠的通信技术对输电线路进行有效的状态监测与数据采集已成为全国电力行业关注的热点安全问题。在此背景下，需要构建可靠高效的输电线路监测通信系统，对线路中各种重要数据的采集以及运行状态的监测予以支撑。因此对通信网络的改进优化，对电力物联网中输电线路状态全方位监测具有重要意义[3]。

无线传感器网络(Wireless sensor network，WSN)作为一种具有很强自组织性的传感器网络，具有经济性高、组网方便以及容错率高等特点，适合应用于输电线路监测[4]。基于WSN 的输电线路监控网络一般包括三层数据收集，第一层的基本传感器节点(Basic sensor node，BSN)收集监测数据，第二层的数据中继节点(Data relay node，DRN)将监测数据传送到增强型中继节点(Enhanced relay node，ERN)，第三层中ERN 通过蜂窝网络或因特网网关连接到数据管理中心(Data management center，DMC)，而具有网关功能的中继传感器的位置是产生延迟的关键因素之一[5-6]。文献[7]假设传感器之间有一个理想的无线信道，信道传播损耗决定了每个节点的传输范围，选择合适的DRN 数量能够有效提高传输效率。……