利索能及
我要发布
收藏
专利号: 201610842315X
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.光伏电池组件监测认知无线定位方法,用于由数据融合中心以及N个光伏电池组件形成的认知无线定位网络中,数据融合中心与N个光伏电池组件分别建立无线通信连接,各光伏电池组件内存储有自身位置数据,并且光伏电池组件均具有监测频段占用情况的认知检测功能,N≥3,其特征在于,依次包括如下步骤:步骤1,N个光伏电池组件在统一的预设周期内实时采集自身的实时输出电压和实时输出电流后,各光伏电池组件分别发送自身位置数据、实时输出电压和实时输出电流值给数据融合中心;其中:第i个光伏电池组件标记为PVi,i=1,2,…,N,光伏电池组件PVi的位置数据标记为(XPVi,YPVi,ZPVi),光伏电池组件PVi的实时输出电压标记为Ut(PVi),光伏电池组件PVi的实时输出电流标记为It(PVi),数据融合中心标记为DF,数据融合中心DF的位置数据标记为(XDF,YDF,ZDF);N个光伏电池组件统一的预设周期标记为T;

步骤2,数据融合中心根据在预设周期T内所接收的各光伏电池组件的实时输出电压和实时输出电流,分别计算N个光伏电池组件在预设周期内的工作状态参考值;光伏电池组件PVi的工作状态参考值标记为 工作状态参考值 的计算公式如下:其中,T表示N个光伏电池组件统一的预设周期,Ut(PVi)表示光伏电池组件PVi的实时输出电压,It(PVi)表示光伏电池组件PVi的实时输出电流;

步骤3,数据融合中心设置筛选光伏电池组件的满载状态阈值δ0并根据满载状态阈值δ0以及各光伏电池组件对应的工作状态参考值,筛选出参与协作定位的主协作定位集合以及辅助协作定位集合:当光伏电池组件所对应工作状态参考值大于或者等于满载状态阈值δ0时,则选择该光伏电池组件参与协作定位,并置入主协作定位集合S1中;否则,将该光伏电池组件作为参与协作定位的辅助协作光伏电池组件,并置入辅助协作定位集合S2中;

在主协作定位集合S1中,设定作为参与协作定位的主协作光伏电池组件的总数目为N1;

在辅助协作定位集合S2中,设定作为参与辅助协作定位的辅助协作光伏电池组件的总数目为N2,且N1+N2=N;

步骤4,在主协作定位集合S1中,预设M个按照升序排列的分簇阈值λj,数据融合中心根据主协作定位集合S1中各主协作光伏电池组件发送来的工作状态参考值分别与各分簇阈值作判断比较,得到M1个独立的含有主协作光伏电池组件的分簇;j=1,2,…,M且λ1<λ2<…<λM;分簇标记为Cl,l=1,2,…,M1,1≤M1≤M+1;数据融合中心对主协作定位集合S1中各主协作光伏电池组件的分簇过程包括步骤4-1至步骤4-2:步骤4-1,根据M个分簇阈值,设定M+1个分簇区间段分别为(-∞,λ1]、(λ1,λ2]、…、(λM-1,λM]和(λM,∞);其中,位于第一分簇内的主协作光伏电池组件对应的工作状态参考值处于(-∞,λ1]区间段内,位于第二分簇内的主协作光伏电池组件对应的工作状态参考值处于(λ1,λ2]区间段内,依次类推,位于第M分簇内的主协作光伏电池组件对应的工作状态参考值处于(λM-1,λM]区间段内,位于第M+1分簇内的主协作光伏电池组件对应的工作状态参考值处于(λM,∞)区间段内;

步骤4-2,数据融合中心分别将主协作定位集合S1中各主协作光伏电池组件对应的工作状态参考值与M+1个分簇区间段比较,以判决各主协作光伏电池组件所处的分簇区间段:当主协作光伏电池组件的工作状态参考值处于分簇区间段(-∞,λ1]或者(λM,∞)时,则不准该主协作光伏电池组件参与到主协作定位集合S1的协作定位,并将该主协作光伏电池组件置入步骤3所述的辅助协作定位集合S2中;

步骤5,在含有主协作光伏电池组件的M1个分簇内,选择各分簇内具有最小工作状态参考值的主协作光伏电池组件作为该分簇的簇内数据融合中心,从而得到M1个簇内数据融合中心;其中,M1≤M+1;

步骤6,针对M1个分簇,依次得到各簇内针对授权频段f的簇内协作检测概率和簇内协作虚警概率,并由各分簇分别发送对应的簇内协作检测概率和簇内协作虚警概率给数据融合中心;其中,各簇内的频谱感知融合检测过程为:根据所得簇Cl内各主协作光伏电池组件的检测结果,由该簇Cl内的簇内数据融合中心对簇内主协作光伏电池组件的检测结果融合,以得到该簇内所有主协作光伏电池组件的簇内协作检测概率和簇内协作检测的虚警概率;其中,簇内协作检测概率 簇内协作虚警概率

其中,Ml表示分簇Cl内所有协作光伏电池组件的数目,pk表示分簇Cl内第k个协作光伏电池组件的检测概率;l=1,2,…,M1,1≤M1≤M+1;

步骤7,根据辅助协作定位集合S2中的各辅助协作光伏电池组件所对应的信噪比和检测概率,得到该辅助协作定位集合S2中针对授权频段f的辅助协作检测概率和辅助协作虚警概率,并发送辅助协作检测概率和辅助协作虚警概率给数据融合中心;其中:辅助协作检测概率 辅助协作虚警概率

步骤8,数据融合中心根据M1个分簇对应的簇内主协作光伏电池组件的信噪比以及辅助协作定位集合S2内所有辅助协作光伏电池组件的信噪比,分别得到M1个分簇各自对应的主协作贡献系数δl以及辅助协作定位集合S2的辅助协作贡献系数δS2;其中:ml表示第l分簇内所有主协作光伏电池组件的总数目,N2表示辅助协作定位集合S2内所有辅助协作光伏电池组件的总数目;

步骤9,数据融合中心根据各分簇的协作贡献系数δl以及辅助协作定位集合所对应的辅助协作贡献系数δS2,得到N个光伏电池组件针对授权频段f的最终协作检测概率;N个光伏电池组件针对授权频段f的最终协作检测概率标记为QD:步骤10,在N个光伏电池组件检测到授权频段f处于占用状态后,主协作定位集合S1中的N1个主协作光伏电池组件分别将接收到占用授权频段f的信号强度发送给数据融合中心,辅助协作定位集合S2中的N2个辅助协作光伏电池组件也分别将其接收到占用授权频段f的信号强度发送给数据融合中心,由数据融合中心再根据各分簇的主协作贡献系数以及辅助协作贡献系数获取、得到占用该授权频段f的用户真实位置;其中,占用该授权频段f的用户真实位置的获取过程包括如下步骤10-1至步骤10-3:步骤10-1,在主协作定位集合S1中,依次计算每一个主协作光伏电池组件所接收信号强度S'm与剩余N1-1个中每个主协作光伏电池组件所接收信号的强度S'n的比值Rmn,即:步骤10-2,根据得到的信号强度比值Rmn,计算主协作定位集合S1中各主协作光伏电池组件的权值;其中,

步骤10-3,根据N1个主协作光伏电池组件的坐标以及各主协作光伏电池组件对应的权值,计算、得到主协作定位集合S1针对占用授权频段f的用户位置定位坐标(x0(S1),y0(S1),z0(S1));其中:其中,(x0(S1),y0(S1),z0(S1))为主协作定位集合S1针对占用当前授权频段f的用户位置定位坐标,Wt表示各主协作光伏电池组件的权值,t=1,2,…,N1;

步骤10-4,按照步骤10-1至步骤10-3相同的方法,得到辅助协作定位集合S2针对占用授权频段f的用户位置定位坐标(x0(S2),y0(S2),z0(S2));其中:其中,S”m表示辅助协作定位集合S2中每一个辅助协作光伏电池组件所接收信号强度,S”n表示辅助协作定位集合S2中剩余的N2-1辅助协作光伏电池组件各自接收信号的强度;

R'mn表示辅助协作定位集合S2中的信号强度比值,W'm表示辅助协作定位集合S2中各辅助协作光伏电池组件的权值, 表示辅助协作定位集合S2中辅助协作光伏电池组件的坐标值;

步骤10-5,数据融合中心根据主协作定位集合S1所得用户定位坐标、各分簇对应的主协作贡献系数、辅助协作定位集合S2所得用户定位坐标以及辅助协作贡献系数,得到占用授权频段f的用户的最终定位坐标(x0,y0,z0):其中: