[发明专利]工业无线传感器网络故障在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网络技术领域，尤其涉及针对工业无线传感器网络故障在线检测方法。

背景技术

无线传感网络(WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。在无线传感网络中，传感器节点采集目标参数，并将数据无线传输，经过多节点路由，传输给网络管理系统；网络管理系统接收数据，并整理数据，向上提交目标环境信息。

传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值。

由于无线传感网络应用的外部环境复杂、网络覆盖广泛、监测目标复杂、节点体积微小、这使得无线传感网络高准确率的检测成为一个难题。一个网络多则有上百个节点，少则也有几十个节点，在网络搭建之前或网络运行过程中，现场的人工检测极为繁琐，可靠性低，而目前很多基于无线传感网络的检测方法都基于某一种特定物理属性(如接收信号的功率等)。分析物理属性不仅增加了网络通信的数据量，而且还增加了节点负担，需要消耗更多的能量，减少了网络寿命；此外，工业无线传感网络针对多个不同的对象进行监测时，对象之间缺乏相关性，对节点传感数据本身的分析有助于对节点故障的判断。因此，需要一种适用于多模型、不同结构高准确率的在线检测方法，来对无线传感网络进行高效智能的实时分析。

发明内容

为了解决现有技术中检测困难、可靠性低的问题，本发明的目的是提供一种无线传感器网络故障在线检测方法，来对网络节点传感器和网络运行状态进行检测，以达到维护网络正常运行以及优化网络。

为了实现上述目的，本发明提供了一种工业无线传感器网络故障在线检测方法，该方法包括：

传感器节点在多个时间点采集传感数据，并将所述传感数据上传给网络控制管理系统进行集中处理；

基于处理后获得的传感数据，所述网络控制管理系统进行所述传感器节点的数据不稳定度与网络数据的不稳定度之间的差异值的计算；

所述网络控制管理系统根据整个时间段内的所述传感器节点的所述不稳定度与所述网络数据的所述不稳定度之间的差异值计算节点的可信度序列，根据可信度的值初次判断所述传感器节点是否可疑；

基于初次判断的结果和所述可信度序列，所述网络控制管理系统进行可疑的所述传感器节点的不确定状态分布密度的计算

所述网络控制管理系统根据可疑的所述传感器节点的计算的所述不确定状态的分布规律来最终判断所述传感器节点的故障。

将所述传感数据上传给网络控制管理系统进行集中处理具体为：所述网络控制管理系统接收并对多个时间点上采集的所述传感数据进行分组整理，将每一个所述节点的传感数据按照时间顺序进行分组，将一段时间分为若干小的时间段进行分析。