支持WAPI的输电杆塔最优组网方法、设备及存储介质

本发明涉及输电杆塔检测通讯领域，尤其涉及支持wapi的输电杆塔最优组网方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前在输电线路普遍使用的通信技术一般是使用光纤通信技术等有线网络通信技术。虽然这种技术实现方案相对简单，但是通信网络构建成本较大，使用光纤接口多、光纤线路长，杆塔上光纤接口打开难的问题，终端接入点位置受限，且位置分散。而如果使用传统无线通讯，数据传输更多依赖于运营商的通讯基站，但是基站的数量有限，难以在偏远地区全部覆盖，而输电线路的电力杆塔数目是巨大的、分散的，专为电力杆塔进行数据传输而新增基站将消耗大量不必要的成本，并且传统无线通讯无法保障电力信息安全。

技术实现思路

1、因此提出了一种支持wapi的输电杆塔最优组网方法，解决了偏远地区通讯信息不发达、通讯基站少造成的通讯难、通讯数据不安全的问题。

2、为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种支持wapi的输电杆塔最优组网方法，包括以下步骤：

4、安装在输电杆塔上的最优组网设备加载wapi信息加密协议；

5、最优组网设备间通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接，以在输电线路中形成最优组网链路；

6、最优组网设备计算相互间的位置关系以确认主站与分站身份；

7、最优组网设备与周围的监控或巡检设备进行wapi双向认证后连接以收集数据；

8、最优组网设备将收集到的数据传回数据中心或通过最优组网链路中主站身份的最优组网设备传回数据中心。

9、进一步的，所述输电杆塔最优组网方法还包括以下步骤：

10、最优组网设备使用ip地址进行相互间隔离以及采用128位加密，同时通过隐藏id的方法杜绝外部设备搜索网络，以确保网络环境安全。

11、进一步的，所述最优组网设备采用多频、多信道或多rf模块方式相互间以及与监控或巡检设备组网。

12、进一步的，所述输电杆塔最优组网方法还包括以下步骤：

13、所述最优组网设备间通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接时，以就近原则与周边的最优组网设备相互认证连接，并最优组网设备间利用欧氏最优化距离方法实现最优组网设备信息传递的最优化路径。

14、进一步的，所述输电杆塔最优组网方法还包括以下步骤：某一台最优组网设备若发现邻近的最优组网设备发生故障时，则与次邻近的最优组网设备自动进行认证连接，以新形成一条无需人工干预的自愈合链路。

15、进一步的，所述欧氏最优化距离方法计算公式如下：

16、

17、其中，n表示最优组网设备的个数，xi表示第i个设备的横坐标，yi表示第i个设备的纵坐标，zi表示第i个设备的竖坐标。

18、一种最优组网设备，包括：

19、一加载模块，其用于加载wapi信息加密协议；

20、一连接模块，其用于通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接，以在输电线路中形成最优组网链路；

21、一身份确认模块，其用于计算相互间的位置关系以确认主站与分站身份；

22、一数据收集模块，其用于与周围的监控或巡检设备连接以收集数据；

23、一传送模块，其用于将收集到的数据传回数据中心或通过最优组网链路中主站身份的最优组网设备传回数据中心。

24、进一步的，所述连接模块通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接时，以就近原则与周边的最优组网设备相互认证连接；所述数据收集模块与周围的监控或巡检设备连接前，还需进行wapi双向认证合格后才建立连接；所述最优组网设备还包括一故障监测模块，其用于发现邻近的最优组网设备发生故障时，则与次邻近的最优组网设备自动进行认证连接，以新形成一条无需人工干预的自愈合链路；所述最优组网设备还包括一路径计算模块，其用于利用欧氏最优化距离方法实现最优组网设备信息传递的最优化路径；所述欧氏最优化距离方法计算公式如下：

25、

26、其中，n表示最优组网设备的个数，xi表示第i个设备的横坐标，yi表示第i个设备的纵坐标，zi表示第i个设备的竖坐标。

27、一种最优组网设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的支持wapi的输电杆塔最优组网方法的步骤。

28、一种采用优化蚁群算法下的aow算法，提高自组网络节点移动性强、网络拓扑变化快、数据交互频繁、能量消耗大的性能，在传统网络性能上对其网络传输延迟、丢包率、路由开销进行了大幅度的提升。

29、其算法流程如下：蚂蚁的数目num、当前的迭代次数ite、总的迭代次数total，每只蚂蚁访问过的节点数目visit、当前未被覆盖的二跳邻近节点个数uncover，当前蚂蚁选择的aow集合cur_solu以及历史最优的aow集大小best_solu。其具体算法流程如下：

30、初始化源节点一跳相邻集合s1,、二跳相邻集合s2，三条相邻集合s3；初始化每只蚂蚁的起始节点，并将其记录入每只蚂蚁的visit数组中。初始化每只蚂蚁当前的一跳相邻集合s1,、二跳相邻集合s2，三条相邻集合s3，当未被覆盖的二跳邻近节点个数uncover>0时，根据之前的路径概率，计算出蚂蚁选择其他节点的概率；更新visit数组、s1、s2、s3，并将其选择的节点对应的节点进行覆盖，对每只蚂蚁根据当前的visit数据情况，更新cur_soluh和best_solu，依次反复更新运行。

31、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的支持wapi的输电杆塔最优组网方法的步骤。

32、本发明涉及输电杆塔检测通讯领域，提供一种支持wapi的输电杆塔最优组网方法、设备及存储介质，通过安装在输电杆塔上的最优组网设备加载wapi信息加密协议；最优组网设备间通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接，以在输电线路中形成最优组网链路；最优组网设备计算相互间的位置关系以确认主站与分站身份；最优组网设备与周围的监控或巡检设备连接以收集数据；最优组网设备将收集到的数据传回数据中心或通过最优组网链路中主站身份的最优组网设备传回数据中心，解决了偏远地区通讯信息不发达、通讯基站少造成的通讯难的问题。相比传统的基站、wifi方式无线通信，本方案采用wapi双向认证，仅一方认证时是无法连接该无线网络链路的，既避免了无关人员的随意加入，也保证了数据在传输过程中安全性、可靠性。同时通过采用就近原则与周边的最优组网设备相互认证连接，以及最优组网设备间利用欧氏最优化距离方法实现最优组网设备信息传递的最优化路径，充分利用最优组网设备自动寻找信号的功能，在可控距离范围内，将最优组网设备形成的无线网络速率达到最大化，宽带达到最高值，使最优组网的安装效率达到最优化。

技术特征：

1.一种支持wapi的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，所述最优组网设备采用多频、多信道或多rf模块方式相互间以及与监控或巡检设备组网。

4.根据权利要求1所述的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，还包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，还包括以下步骤：某一台最优组网设备若发现邻近的最优组网设备发生故障时，则与次邻近的最优组网设备自动进行认证连接，以新形成一条无需人工干预的自愈合链路。

6.根据权利要求4所述的输电杆塔最优组网方法，其特征在于，所述欧氏最优化距离方法计算公式如下：

7.一种最优组网设备，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的最优组网设备，其特征在于，所述连接模块通过无线方式自动进行wapi双向认证后相互连接时，以就近原则与周边的最优组网设备相互认证连接；所述数据收集模块与周围的监控或巡检设备连接前，还需进行wapi双向认证合格后才建立连接；还包括一故障监测模块，其用于发现邻近的最优组网设备发生故障时，则与次邻近的最优组网设备自动进行认证连接，以新形成一条无需人工干预的自愈合链路；还包括一路径计算模块，其用于利用欧氏最优化距离方法实现最优组网设备信息传递的最优化路径；所述欧氏最优化距离方法计算公式如下：

9.一种最优组网设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的支持wapi的输电杆塔最优组网方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的支持wapi的输电杆塔最优组网方法的步骤。

技术总结
本发明涉及输电杆塔检测通讯领域，提供一种支持WAPI的输电杆塔最优组网方法、设备及存储介质，通过安装在输电杆塔上的最优组网设备加载WAPI信息加密协议；最优组网设备间通过无线方式自动进行WAPI双向认证后相互连接，以在输电线路中形成最优组网链路；最优组网设备计算相互间的位置关系以确认主站与分站身份；最优组网设备与周围的监控或巡检设备连接以收集数据；最优组网设备将收集到的数据传回数据中心或通过最优组网链路中主站身份的最优组网设备传回数据中心，解决了偏远地区通讯信息不发达、通讯基站少造成的通讯难的问题，也保证了数据在传输过程中安全性、可靠性。

技术研发人员：田飞宇,卢泉,韦昌才,胡立坤,韦利娜,何家盛,梁潇尹,国家栋,雒子航,蓝婧,陈珊,叶万兴
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11