[发明专利]低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统

权利要求书

1.低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，它包括主电源供电模块、备用电源模块、传感器模块、信号放大模块、射频发射模块、故障状态指示模块、射频发射装置故障检测模块、射频故障指示灯模块、实时时钟模块、故障信息存储模块、故障诊断芯片以及手持故障检测模块；其特征在于：该系统以故障诊断芯片为核心，接收来自传感器模块、电源供电模块以及射频发射模块中的射频发射装置故障信息检测模块，所进行的周期性采集网络节点的状态信息，由故障诊断模块对上述各个模块上传的信息进行分析，并根据诊断结果按照故障状态、危险警告或正常状态转入相应的处理机制；由故障诊断模块将诊断出的除射频发射模块以外的所有模块的故障信息发送给射频发射模块中的MCU，已设定的帧格式将故障信息进行打包逐级上传至Sink节点以达到通知网络管理人员及时修复和排除故障的目的；收到故障信息的Sink节点会向全网络的无线传感器网络节点广播该故障信息，其他正常的网络节点在收到故障节点的故障信息后会更新路由表，以达到孤立故障节点使信息流不在经过该故障节点的目的；直到修复故障节点后由网络的Sink节点向全网络广播更新路由表的命令，使网络中各个节点更新路由表后重新连入被修复的故障节点；对危险警告信息，由故障诊断模块将警告信息从故障诊断芯片传递至射频发射模块内的MCU，之后射频发射模块采用已设定的帧格式对警告信息进行打包封装并逐级上传至Sink节点通知网络管理员，以达到在无线传感器网络节点切实的发生故障前将潜在的故障排除，使网络节点正常的运行提高网络的鲁棒性。

2.根据权利要求1所述的低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，其特征在于：该系统设有一独立于无线传感器网络节点的手持故障检测模块，该模块接收用于显示无线传感器网络节点的拓扑结构，便于定位故障节点的地理位置，以及通过读取和显示故障信息存储模块中的该节点故障信息，快速定位故障模块和找到故障原因。

3.根据权利要求1所述的低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，其特征在于：所述主电源供电模块，通过主电源剩余电量检测模块周期性检测主电源所剩电量，以控制备用电源模块的启用与否。

4.根据权利要求1所述的低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，其特征在于：在所述Sink节点上，针对射频发射模块设有定期主动轮询网络中节点的机制，若连续轮询两次某节点无应答则认为该节点的射频发射模块出现故障，并且通知网络管理员携带手持故障检测模块通过读取节点上的故障信息存储模块中的信息对故障原因进行准确定位以达到快速维修该故障节点，并且当射频发射模块出现故障后节点上有警告指示灯进行示警。

5.根据权利要求1所述的低能耗高效的无线传感器网络节点故障自检测系统，其特征在于：所述故障诊断芯片还周期性的自检测节点上重要模块的状态信息，通过和预先设定的正常阈值相比较，将状态信息分为严重故障状态、警告状态和正常状态，对于严重故障状态和警告状态信息，结合实时时钟芯片信息存储至故障信息存储模块中，并通过射频发射模块将故障信息逐级上传至Sink节点。