(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111117386.0 (22)申请日 2021.09.23 (71)申请人 石河子大 学 地址 832003 新疆维吾尔自治区石河子市 北四路 申请人 新疆天富信息科技有限责任公司 　 新疆天富能源股份有限公司 (72)发明人 周杰　刘阳　吕新　朱锐　李泽贵　 陈文斌　谢伟峰　张泽　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王治东 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 面向综合能源的无线传感器轮值方法及系 统 (57)摘要 本发明提供一种面向综合能源的无线传感 器轮值方法及系统， 包括： 通过由无线传感器的 轮值轮数、 剩余电量和与基站的距离组成的多目 标适应度函数计算鲸鱼优化方法的鲸鱼种群中 各个个体的适应度值， 并将适应度值最大的个体 所对应的轮值序列矩 阵作为对应于无线传感器 网络轮值模 型的最优的传感器轮值序列矩阵； 将 无线传感器节点按照所述最优的传感器轮值序 列矩阵开启或休眠。 该方法用以解决现有技术中 在无线传感器轮值的布置方案中未考虑网络安 全性的缺陷， 将无线传感器的轮值轮数、 剩余电 量和与基站的距离综合作为无线传感器轮值布 置方案的考虑因素， 使得网络安全性得到提高， 保障了综合能源系统的正常运行。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 114048668 A 2022.02.15 CN 114048668 A 1.一种面向综合能源的无线传感器 轮值方法， 其特 征在于， 包括： 通过由无线传感器的轮值轮数、 剩余电量和与基站的距离组成的多目标适应度函数计 算鲸鱼优化方法的鲸鱼种群中各个个体的适应度值， 并将适应度值最大的个体所对应的轮 值序列矩阵作为对应于无线传感器网络轮值模型的最优的传感器 轮值序列矩阵； 将无线传感器节点按照所述 最优的传感器 轮值序列矩阵开启或休眠； 其中， 所述无线传感器网络轮值模型依据无线传感器和被监测目标间的覆盖关系构 建。 2.根据权利要求1所述的面向综合能源的无线传感器轮值方法， 其特征在于， 所述无线 传感器网络轮值模型依据无线传感器和被监测目标间的覆盖关系构建， 包括： 遍历无线传感器和被监测目标， 得到无线传感器对被监测目标的覆盖关系； 将所述覆盖关系用二维矩阵进行表示后， 利用所述二维矩阵对预设模型进行训练， 得 到所述无线传感器网络轮值模型。 3.根据权利要求1所述的面向综合能源的无线传感器轮值方法， 其特征在于， 通过多目 标适应度函数计算鲸鱼种群中各个个体的适应度值， 并将适应度值最大的个体所对应的轮 值序列矩阵作为对应于无线传感器网络轮值模型的最优的传感器 轮值序列矩阵， 包括： 设置所述鲸鱼优化方法的初始化参数； 其中， 所述初始化参数包括： 个体的数量、 无线 传感器的数量、 被监测目标的数量、 最大迭代 次数、 个体的位置、 无线传感器的初始轮值序 列矩阵； 根据所述初始化参数生成初始鲸鱼种群， 并利用所述多目标适应度函数计算所述初始 鲸鱼种群中各个 个体的适应度值； 将所述初始鲸鱼种群中适应度值最大的个体作为初始 的猎物； 根据猎物包围公式、 气 泡网攻击公式或猎物搜索公式对所述初始鲸鱼种群中的个体进行位置更新， 以生成新鲸鱼 种群； 利用所述多目标适应度函数计算所述新鲸鱼种群中各个个体的适应度值， 并更新所述 猎物， 直至达到最大迭代 次数后， 将所述新鲸鱼种群中适应度值最大 的个体所对应的轮值 序列矩阵作为对应于所述无线传感器网络轮值模型的最优的传感器 轮值序列矩阵。 4.根据权利要求3所述的面向综合能源的无线传感器轮值方法， 其特征在于， 利用所述 多目标适应度函数计算所述 新鲸鱼种群中各个 个体的适应度值， 还 包括： 将所述新鲸鱼种群中个体适应度值最高的前n个个体按照预定的比例进行分层克隆， 生成一个与所述 新鲸鱼种群数量相同的克隆鲸鱼种群； 其中， n 为大于3的整数； 对所述克隆鲸鱼种群进行变异操作后， 将变异后的克隆鲸鱼种群作为所述鲸鱼算法中 下一次迭代的新鲸鱼种群。 5.一种面向综合能源的无线传感器 轮值系统， 其特 征在于， 包括： 计算模块， 用于通过由无线传感器的轮值轮数、 剩余电量和与基站 的距离组成的多目 标适应度函数计算鲸鱼优化方法的鲸鱼种群中各个个体的适应度值， 并将适应度值最大的 个体所对应的轮值序列矩阵作为对应于无线传感器网络轮值模型的最优的传感器轮值序 列矩阵； 执行模块， 用于将无线传感器节点按照所述 最优的传感器 轮值序列矩阵开启或休眠； 其中， 所述无线传感器网络轮值模型依据无线传感器和被监测目标间的覆盖关系构权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114048668 A 2建。 6.根据权利要求5所述的面向综合能源的无线传感器 轮值系统， 其特 征在于， 还 包括： 构建模块， 用于遍历无线传感器和被监测目标， 得到无线传感器对被监测目标的覆盖 关系； 并将所述覆盖 关系用二 维矩阵进 行表示后， 利用所述二维矩阵对预设模型进 行训练， 得到所述无线传感器网络轮值模型。 7.根据权利要求5所述的面向综合能源的无线传感器 轮值系统， 其特 征在于， 还 包括： 设置模块， 用于设置所述鲸鱼优化方法的初始化 参数； 生成模块， 用于根据所述初始化 参数生成初始鲸鱼种群； 更新模块， 用于将所述初始鲸鱼种群中适应度值最大的个体作为初始 的猎物； 根据猎 物包围公式、 气泡网攻击公式或猎物搜索公式对所述初始鲸鱼种群中的个体进行位置更 新。 8.根据权利要求7 所述的面向综合能源的无线传感器 轮值系统， 其特 征在于， 还 包括： 克隆模块， 用于将由所述生成模块根据进行位置更新后的个体生成的新鲸鱼种群 中个 体适应度值最高的前n个个体按照预定的比例进行分层克隆， 生成一个与所述新鲸鱼种群 数量相同的克隆鲸鱼种群； 其中， n 为大于3的整数； 变异模块， 用于对所述克隆鲸鱼种群进行变异操作后， 将变异后的克隆鲸鱼种群作为 所述鲸鱼算法中下一次迭代的新鲸鱼种群。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1至4任一项所 述面向综合能源的无线传感器 轮值方法的步骤。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 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4任一项所述面向综合能源的无线传感器轮值 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114048668 A 3