一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法及系統(tǒng)，方法包括：每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史監(jiān)測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷；在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診斷回復(fù)，確定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。本發(fā)明通過建立可信度模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)可疑狀態(tài)判定；隨后基于鄰居協(xié)作的思想向鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障診斷請求；最后依據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的診斷回復(fù)進(jìn)行故障情況的分類以及狀態(tài)判斷。它能以少量的數(shù)據(jù)通信完成快速可靠的傳感器故障檢測。
【專利說明】
一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及分布式網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障 檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著通信技術(shù)的普及和進(jìn)一步發(fā)展，對通信網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來越高。 智能光纖配線架(Optical Distribution Frame，0DF)系統(tǒng)，通過在ODF端上安裝傳感器，構(gòu) 成一個傳感器網(wǎng)絡(luò)，將尾纖的插拔信息上傳至網(wǎng)管端，可以實現(xiàn)對光纜的智能實時管理，用 來保障管理中心對光纜資源、光纜路由、纖芯使用情況、纖芯業(yè)務(wù)狀態(tài)告警等動態(tài)管理、實 時監(jiān)控，提高管理中心對光纜資源的管理使用效率。ODF工作環(huán)境中的振動，噪聲，信道干 擾，火災(zāi)等都可能導(dǎo)致傳感器錯誤感知數(shù)據(jù)甚至永久故障，為防止產(chǎn)生錯誤的傳感數(shù)據(jù)，保 證傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，需要及時檢測傳感器故障。集中式和分布式是傳感器故障檢測 的兩種主要方法。集中式方法周期性收集傳感器測量值和狀態(tài)信息到中心節(jié)點(diǎn)，但大量數(shù) 據(jù)通信導(dǎo)致靠近中心節(jié)點(diǎn)傳感器能耗加快，縮短傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。分布式方法，即采 用分布式網(wǎng)絡(luò)的方法，通過與鄰居傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)相比較實現(xiàn)可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的故障檢 測，克服了傳感器節(jié)點(diǎn)間能耗不平衡的問題，但依然存在鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)集合間突發(fā)大量 數(shù)據(jù)通信導(dǎo)致?lián)砣那闆r，影響故障檢測的效率和準(zhǔn)確性。因此基于分布式方式以少量數(shù) 據(jù)通信完成快速可靠的傳感器故障檢測成為需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)對分布式網(wǎng)絡(luò)的故障檢測效率和準(zhǔn)確性較低的技術(shù) 問題，提供一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法及系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明提供一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，包括：
[0005] 狀態(tài)自我判斷步驟，每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史監(jiān) 測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷；
[0006] 診斷發(fā)送步驟，在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū) 域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0007] 狀態(tài)協(xié)同判斷步驟，每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診斷回 復(fù)，確定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。
[0008] 本發(fā)明提供一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，包括：
[0009] 狀態(tài)自我判斷模塊，用于:每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和 歷史監(jiān)測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷；
[0010]診斷發(fā)送模塊，用于:在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向 協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0011]狀態(tài)協(xié)同判斷模塊，用于:每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診 斷回復(fù)，確定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。
[0012] 本發(fā)明通過建立可信度模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)可疑狀態(tài)判定；隨后基于鄰居協(xié)作的思想向 鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障診斷請求;最后依據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的診斷回復(fù)進(jìn)行故障情況的 分類以及狀態(tài)判斷。它能以少量的數(shù)據(jù)通信完成快速可靠的傳感器故障檢測。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法的工作流程圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明最佳實施例可疑傳感器節(jié)點(diǎn)自我判斷的工作流程圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明實施例發(fā)送時間窗口示意圖；
[0016] 圖4為本發(fā)明最佳實施例基于鄰居協(xié)作的故障診斷請求發(fā)送和診斷回復(fù)過程的工 作流程圖；
[0017] 圖5a為本發(fā)明最佳實施例的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的一種情況示意圖；
[0018]圖5b為本發(fā)明最佳實施例的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的另一種情況示意圖；
[0019] 圖5c為本發(fā)明最佳實施例的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的再一種情況示意圖；
[0020] 圖6為本發(fā)明最佳實施例的狀態(tài)判定工作流程圖；
[0021] 圖7為本發(fā)明一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)模塊圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]如圖1所示為本發(fā)明一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法的工作流程圖， 包括：
[0024]步驟SlOl，每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史監(jiān)測時刻所 監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷；
[0025]步驟S102,在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi) 的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0026] 步驟S103,每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診斷回復(fù)，確定狀 態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。
[0027] 分布式傳感器故障檢測需重點(diǎn)解決兩個問題，一、可信的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)判斷， 二、診斷請求發(fā)送時機(jī)。一旦傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)異常立刻轉(zhuǎn)為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)并向鄰居傳感 器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求的方式并不合理，數(shù)據(jù)突變可能是由于環(huán)境中確實存在突發(fā)事件而導(dǎo) 致，例如溫度傳感器監(jiān)測區(qū)域的溫度驟升時監(jiān)測數(shù)據(jù)會發(fā)生突變。因此需要判斷節(jié)點(diǎn)是否 切實可疑，避免不必要的診斷請求傳輸開銷。
[0028]本發(fā)明的步驟SlOl通過當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史監(jiān)測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值進(jìn)行 判斷，只有當(dāng)確定可疑時，才進(jìn)行步驟S102,通過鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作，在步驟103確定狀 ??τ O
[0029] 本發(fā)明通過建立可信度模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)可疑狀態(tài)判定；隨后基于鄰居協(xié)作的思想向 鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障診斷請求;最后依據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的診斷回復(fù)進(jìn)行故障情況的 分類以及狀態(tài)判斷。它能以少量的數(shù)據(jù)通信完成快速可靠的傳感器故障檢測。
[0030] 在其中一個實施例中，所述步驟SlOl，具體包括：
[0031 ]初始化每個傳感器節(jié)點(diǎn)的可信度Θ為1;
[0032] 每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻，執(zhí)行如下計算：
[0033] 計算包括當(dāng)前監(jiān)測時刻t在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值&和方差C ,計算包括前一監(jiān) 測時刻t-i在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值和方差年，其中k為預(yù)設(shè)平均數(shù)量；
[0034]
修改可信度Θ*其中3為預(yù)設(shè)修正值；
[0035] 如果經(jīng)過修改的可信度Θ小于或等于預(yù)設(shè)可疑分界閾值￡，則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為可 疑狀態(tài)，否則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為健康狀態(tài)。
[0036] 判斷節(jié)點(diǎn)是否可疑，是根據(jù)其監(jiān)測數(shù)據(jù)是否可信來實現(xiàn)的。通過傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前 監(jiān)測數(shù)據(jù)相對于歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢來確定當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)是否可信。本實施例通過方差來 量化監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢，數(shù)據(jù)方差較小時，說明數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。
[0037]假設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以保存k個數(shù)據(jù)，分別為t-k，t_k+l，…t-Ι時刻的數(shù)據(jù)山冰，… dk。設(shè)I1是這k個數(shù)據(jù)的均值
依照公式(1)計算這k個數(shù)據(jù)的方差^^ :
[0038] . , Λ
(I)
[0039] t時刻數(shù)據(jù)為dt，則當(dāng)前k個數(shù)據(jù)的均僅 衣照公式(2)計 鈴C2
算:
[0040]
[0041 ]定義參數(shù)s>0，當(dāng)- 時，方差變化較小，說明當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相似。當(dāng) - C11 ?寸，說明當(dāng)前數(shù)據(jù)產(chǎn)生突變。
[0042] 設(shè)置可信度θ(〇<θ<1)判斷節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)突變是否由環(huán)境中切實存在突發(fā)事件導(dǎo)致。 置所有節(jié)點(diǎn)的θ初始值為1，當(dāng)肘，減小Θ值，否則增大Θ。隨著時間的推移，數(shù)據(jù)逐 步更新會使Θ值回歸。
[0043] 但是僅依靠方差來調(diào)整可信度可能會忽略一些傳感器故障。假設(shè)在t時刻，某個傳 感器節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，其監(jiān)測數(shù)據(jù)異常增大，且后續(xù)數(shù)據(jù)也是偏大的，則P-St 1I可能隨時間 的推移逐漸減小甚至小于s，導(dǎo)致可信度Θ反而開始增加，該故障無法被監(jiān)測到。因此需要將 方差和均值同時作為調(diào)整可信度的因素，定義參數(shù)d，當(dāng)|完-C 1Iu且I時，可信度Θ 增加，否則可信度Θ減小。節(jié)點(diǎn)可信度模型如公式(3)所示：
(：3)
[0044
[0045] 定理1公式(3)中的參數(shù)d和s的取值取決于實際故障檢測中的k值，以及可容忍的 di，dt，.兩兩之間的差值，與di，dt，U勺具體值無關(guān)。
[0046] 證明：計算得$ -L 4)/々，由公式(3)可知? L < '即（dt-cU)/k〈d，所以d 的值取決于實際故障檢測中的k值，以及可容忍的dbcb之間的差值。
[0047]
[0048]
[0049]
[0050]
[0051] 結(jié)合公式(1)第一項替換為極U，進(jìn)一步化簡可得：
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056]
[0057] 所以s的取值取決于實際故障檢測中的k值，以及可容忍的Hl1兩兩之間的差 值，與(11，(^，1 1的具體值無關(guān)。
[0058] 公式(3)中的Θ并不是無限減小的，引入一個門限值ε來作為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)與健 康傳感器節(jié)點(diǎn)可信度的分界，如公式(4)所示： ，健康節(jié)點(diǎn)
[0059] 。可疑節(jié)點(diǎn) ⑷
[0060] 在其中一個實施例中，所述修正值3與所述可以分界閾值ε的關(guān)系為 丨-d f <丨--丨0，其中m為預(yù)設(shè)準(zhǔn)確率權(quán)重。
[00611定理2為保證節(jié)點(diǎn)有連續(xù)111(0〈111〈1^111￡2)次的數(shù)據(jù)異常時，該節(jié)點(diǎn)狀態(tài)一定轉(zhuǎn)變?yōu)?可疑，3與ε的取值應(yīng)該滿足!.- ?3. <_1 - 0? - 。
[0062]證明：由于節(jié)點(diǎn)可信度Wl，依照公式⑶，每次的數(shù)據(jù)異常都會使得Θ減小3 :，當(dāng)某 節(jié)點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)m次的數(shù)據(jù)異常時該節(jié)點(diǎn)可判定為可疑，依據(jù)公式(4)θ<ε，為保證 該判定切實成立，I - w 9。為進(jìn)一步精確ε，可知1 -如-明。因此當(dāng)i -f < I --識 時，可以保證節(jié)點(diǎn)在連續(xù)m次數(shù)據(jù)異常下，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)一定為可疑。
[0063]當(dāng)ε〈θ〈1時，不需要m次連續(xù)異常也能使節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢蔂顟B(tài)。例如t-2時刻 沒二丨-(;?-丨)3,假設(shè)t-i時刻數(shù)據(jù)正常，此時0 = 1-(?卜2)3,如果t，t + 1時刻數(shù)據(jù)均異常，則 ^ 1 此時該節(jié)點(diǎn)為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)。該情況通常發(fā)生在節(jié)點(diǎn)檢測數(shù)據(jù)在異常和正常之 間多次波動時，此時確定節(jié)點(diǎn)為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)是必要的。
[0064]定理2中m的值依照實際要求設(shè)置。如果一發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)就立即將節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?可疑并啟動故障診斷程序，那么令Hi=Um取值較大可以降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸壓力，但會忽略 一些瞬時故障。m取值較小時，雖然可以提高故障診斷準(zhǔn)確率，但會帶來大量不必要的數(shù)據(jù) 傳輸開銷。因此可以權(quán)衡故障檢測的準(zhǔn)確率和網(wǎng)絡(luò)流量兩個因素，確定m的最佳取值。
[0065]如圖2所示為本發(fā)明最佳實施例可疑傳感器節(jié)點(diǎn)自我判斷的工作流程圖，包括： [0066]步驟S201，在監(jiān)測時刻t，查找t之前的m個數(shù)據(jù)；
[0067]步驟S202,剔除其中故障狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，剩余包括監(jiān)測時刻t在內(nèi)的k個數(shù)據(jù)；
[0068]步驟S203，計算k個數(shù)據(jù)的均值與方差；
[0069]步驟S204,根據(jù)可信度模型改變節(jié)點(diǎn)可信度；
[0070]步驟S205,如果可信度<可疑分界閾值，則該節(jié)點(diǎn)為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)，否則在下一 監(jiān)測時刻t++，執(zhí)行步驟S201。
[0071] 在其中一個實施例中：
[0072] 在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳 感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求，其中第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求包括筘和loc，其中 史為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Ioc為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)； [0073] 所述步驟S103,具體包括：
[0074] 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)接收到所述診斷請求后，返 回診斷回復(fù)，所述診斷回復(fù)采用如下方式確定:接收到第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷 請求的第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則所述診斷 回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，且所述節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置為可疑狀態(tài)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)不 為可疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和鄰居判斷結(jié)果，所述鄰居判斷結(jié)果根據(jù)
定，其中，cop = 1則所述鄰居判斷結(jié)果為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，COP = O則 所述鄰居判斷結(jié)果為故障傳感器節(jié)點(diǎn)，< 為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Cllj 為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)所接收的第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)計算出的第i個可 疑傳感器節(jié)點(diǎn)和第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的距離，λ為預(yù)設(shè)故障分界閾值；
[0075] 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)接收到診斷回復(fù)后，采用如下方式判斷狀態(tài)：
[0076] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為健康狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié) 點(diǎn)的狀態(tài)與健康狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果一致；
[0077] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則等待預(yù)設(shè)時間 段后，重新執(zhí)行所述步驟S102;
[0078] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為故障狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié) 點(diǎn)的狀態(tài)與故障狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果相反。
[0079] 當(dāng)可疑傳感器節(jié)點(diǎn)i的時間窗口到達(dá)時，其向鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求 ，:其中5；丨表示節(jié)點(diǎn)i的*Sf，l〇c為節(jié)點(diǎn)i的坐標(biāo)，t為當(dāng)前時刻。
[0080] 可疑傳感器節(jié)點(diǎn)i發(fā)送故障診斷請求后，以i為圓心，R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)的狀態(tài) 已確定的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)j向i發(fā)送診斷回復(fù)。節(jié)點(diǎn)j首先檢測自身狀態(tài)并根據(jù)Ioc計算與i 的距離du，如果自身狀態(tài)為可疑，即節(jié)點(diǎn)j為可疑鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)，則僅向i回復(fù)一個Statej =_1的消息;否則依照公式(5)處理收到的信息：
[0081] (5)
[0082]其中$為鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)j的f，由于傳感器節(jié)點(diǎn)間距離越近，監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)度 相對越高，因此以dij作為參數(shù)，λ依照實際情況確定。節(jié)點(diǎn)j發(fā)送診斷回復(fù)Drep(cop ,statej, t)給節(jié)點(diǎn)i，cop = 1表示節(jié)點(diǎn)j認(rèn)為節(jié)點(diǎn)i為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，否則為故障傳感器節(jié)點(diǎn)。 statejG {1，〇}分別表示節(jié)點(diǎn)j處于健康和故障狀態(tài)。
[0083]如圖4所示為本發(fā)明最佳實施例基于鄰居協(xié)作的故障診斷請求發(fā)送和診斷回復(fù)過 程的工作流程圖，包括：
[0084] 步驟S401，可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0085]步驟S402,如果收到診斷請求的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)為可疑傳感器節(jié)點(diǎn)，則僅回復(fù)自 身狀態(tài)信息；
[0086]步驟S403,如果收到診斷請求的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)為健康傳感器節(jié)點(diǎn)或故障傳感器 節(jié)點(diǎn)，則依照公式(5)處理接收到的數(shù)據(jù)，并發(fā)送診斷回復(fù)。
[0087] 假設(shè)鄰居協(xié)作區(qū)域D邊緣的傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)到可疑傳感器節(jié)點(diǎn)i所用的時間為T。 節(jié)點(diǎn)i發(fā)送診斷請求后等待2T時間，在等待時間內(nèi)不斷對收到的回復(fù)消息依照公式(6)進(jìn)行 分類統(tǒng)計：
[0088]
[0089] 其中No，Ni，F(xiàn)o, Fi，Q表示節(jié)點(diǎn)i的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)中各類節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，Statej和cop 是診斷回復(fù)中包含的信息。假設(shè)節(jié)點(diǎn)i在協(xié)作區(qū)域的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)總數(shù)為AU = Nt^NdFo+ Fi+Q)，根據(jù)各類鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所占比例進(jìn)行分析，可能出現(xiàn)的情況分為以下三類。
[0090]情況1:如圖5a所示，可疑傳感器節(jié)點(diǎn)51的鄰居協(xié)作區(qū)域55內(nèi)超過一半的節(jié)點(diǎn)為健 康傳感器節(jié)點(diǎn)52,有很少的故障傳感器節(jié)點(diǎn)53和可疑鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)54。健康傳感器節(jié)點(diǎn) 52和故障傳感器節(jié)點(diǎn)53收到51的診斷請求后，向節(jié)點(diǎn)51發(fā)送診斷回復(fù)，可疑鄰居傳感器節(jié) 點(diǎn)54僅回復(fù)自身的狀態(tài)信息。依照公式(6)統(tǒng)計的回復(fù)信息滿足如果NAN1，則節(jié) 〇 點(diǎn)51為故障傳感器節(jié)點(diǎn)；如果NoSN1，則節(jié)點(diǎn)51為健康傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0091]情況2:如圖5b所示，可疑傳感器節(jié)點(diǎn)51的協(xié)作區(qū)域55內(nèi)故障傳感器節(jié)點(diǎn)53的數(shù)量 和健康傳感器節(jié)點(diǎn)52的數(shù)量都不足一半，有多個傳感器節(jié)點(diǎn)為可疑鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)54。依 照公式(6)統(tǒng)計的回復(fù)信息滿足瑪+ 6 <f由于可疑鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)54的數(shù)據(jù) 〇 不具有參考性，應(yīng)該重新等待2T時間，部分鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)完成狀態(tài)判斷之后，重新統(tǒng)計數(shù) 據(jù)進(jìn)行分析。
[0092]情況3:如圖5c所示，可疑傳感器節(jié)點(diǎn)51的協(xié)作區(qū)域55內(nèi)有超過一半的節(jié)點(diǎn)為故障 傳感器節(jié)點(diǎn)53。依照公式(6)統(tǒng)計的回復(fù)信息滿足6 + 6 故障傳感器節(jié)點(diǎn)53收到診斷 -〇 請求消息后，按照公式(6)處理，并發(fā)送診斷回復(fù)。如果FtKF1，說明大多數(shù)的故障傳感器節(jié)點(diǎn) 53認(rèn)為節(jié)點(diǎn)51為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)51與大多數(shù)故障傳感器節(jié)點(diǎn)53的數(shù)據(jù)相近，此時 節(jié)點(diǎn)51為故障傳感器節(jié)點(diǎn)。反之，節(jié)點(diǎn)51為健康傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0093]如圖6所示為本發(fā)明最佳實施例的狀態(tài)判定工作流程圖，包括：
[0094]步驟S601，可疑傳感器節(jié)點(diǎn)i發(fā)送診斷請求以后，初始化已等待時間為0，開始接收 并統(tǒng)計鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的診斷回復(fù)；
[0095]步驟S602,等待2T時間后，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分三種情況分別處理，如果是情況1或3 直接確定節(jié)點(diǎn)i的狀態(tài)并修改節(jié)點(diǎn)的可信度，健康傳感器節(jié)點(diǎn)可信度置為1，故障傳感器節(jié) 點(diǎn)可信度置為〇,如果是情況2則初始化等待時間并重復(fù)以上過程直到節(jié)點(diǎn)狀態(tài)確定。
[0096]在其中一個實施例中，所述步驟S102,具體包括：
[0097]每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t獲取發(fā)送時間窗口，在 所述發(fā)送時間窗口內(nèi)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0098] 所述發(fā)送時間窗口為:t+i X L，其中，i為隨機(jī)數(shù)，且i e Z，OS i〈w，L為每個發(fā)送時 間窗口的時間間隔，w為能夠選擇的發(fā)送窗口的數(shù)量。
[0099] 本實施例這里提出了等概率時間窗口機(jī)制來確定可疑傳感器節(jié)點(diǎn)故障診斷請求 的發(fā)送時機(jī)。
[0100] 每一個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置一個發(fā)送時間窗口，如圖3所示，單位時間間隔為L，長 度為w個時間間隔，L和w的大小依據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)所監(jiān)測設(shè)備的實時性要求等具體情況設(shè)定。 可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在每個發(fā)送時間窗口 t+iXL(ieZ，(Xi〈w)向鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請 求的概率是相等的，為1/w。假設(shè)t時刻有η個傳感器節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢蓚鞲衅鞴?jié)點(diǎn)，則這些節(jié) 點(diǎn)在同一時間窗口發(fā)送診斷請求的概率為I /wn，每個時間窗口發(fā)送診斷請求的傳感器節(jié)點(diǎn) 數(shù)目的期望為n/w，降低了 w倍，這η個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求的時間被極大的分散， 有效緩解了數(shù)據(jù)傳輸壓力。
[0101] 如圖7所示為本發(fā)明一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)模塊圖， 包括：
[0102] 狀態(tài)自我判斷模塊701，用于:每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻 和歷史監(jiān)測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷；
[0103] 診斷發(fā)送模塊702,用于:在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn) 向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0104] 狀態(tài)協(xié)同判斷模塊703,用于:每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的 診斷回復(fù)，確定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。
[0105] 在其中一個實施例中，所述狀態(tài)自我判斷模塊，具體用于：
[0106] 初始化每個傳感器節(jié)點(diǎn)的可信度Θ為6;
[0107] 每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻，執(zhí)行如下計算：
[0108] 計算包括當(dāng)前監(jiān)測時刻t在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值&和方差#，計算包括前一監(jiān) 測時刻t-6在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值S w和方差弩，其中k為預(yù)設(shè)平均數(shù)量；
[0109] 根據(jù)
修改可信度Θ，其中3為預(yù)設(shè)修正值；
[0110]如果經(jīng)過修改的可信度Θ小于或等于預(yù)設(shè)可疑分界閾值ε，則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為可 疑狀態(tài)，否則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為健康狀態(tài)。
[0111] 在其中一個實施例中，所述修正值3與所述可以分界閾值ε的關(guān)系為 分<1-加-明，其中m為預(yù)設(shè)準(zhǔn)確率權(quán)重。
[0112] 在其中一個實施例中：
[0113] 在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳 感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求，其中第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求包括筆和loc，其中 聳為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Ioc為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；
[0114] 所述狀態(tài)協(xié)同判斷模塊，具體用于：
[0115] 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)接收到所述診斷請求后，返 回診斷回復(fù)，所述診斷回復(fù)采用如下方式確定:接收到第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷 請求的第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則所述診斷 回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，且所述節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置為可疑狀態(tài)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)不 為可疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和鄰居判斷結(jié)果，所述鄰居判斷結(jié)果根據(jù)
I定，其中，cop = 6則所述鄰居判斷結(jié)果為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，Cop = O則 所述鄰居判斷結(jié)果為故障傳感器節(jié)點(diǎn)，#為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Cllj 為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)所接收的第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)計算出的第i個可 疑傳感器節(jié)點(diǎn)和第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的距離，λ為預(yù)設(shè)故障分界閾值；
[0116] 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)接收到診斷回復(fù)后，采用如下方式判斷狀態(tài)：
[0117] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為健康狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié) 點(diǎn)的狀態(tài)與健康狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果一致；
[0118] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則等待預(yù)設(shè)時間 段后，重新執(zhí)行所述診斷發(fā)送模塊；
[0119] 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為故障狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié) 點(diǎn)的狀態(tài)與故障狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果相反。
[0120] 在其中一個實施例中，所述診斷發(fā)送模塊，具體用于：
[0121] 每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t獲取發(fā)送時間窗口，在 所述發(fā)送時間窗口內(nèi)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求；
[0122] 所述發(fā)送時間窗口為:t+i X L，其中，i為隨機(jī)數(shù)，且i e Z，OS i〈w，L為每個發(fā)送時 間窗口的時間間隔，w為能夠選擇的發(fā)送窗口的數(shù)量。
[0123] 以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，其特征在于，包括： 狀態(tài)自我判斷步驟，每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史監(jiān)測時 刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷； 診斷發(fā)送步驟，在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi) 的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求； 狀態(tài)協(xié)同判斷步驟，每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診斷回復(fù)，確 定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，其特征在于，所述狀 態(tài)自我判斷步驟，具體包括： 初始化每個傳感器節(jié)點(diǎn)的可信度e為1; 每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻，執(zhí)行如下計算： 計算包括當(dāng)前監(jiān)測時刻t在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值技,和方差f，計算包括前一監(jiān)測時 亥IJt-I在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值右1和方差卒，其中k為預(yù)設(shè)平均數(shù)量； 根巧改可信度0，其中3為預(yù)設(shè)修正值； 如果經(jīng)過修改的可信度0小于或等于預(yù)設(shè)可疑分界闊值e，則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為可疑狀 態(tài)，否則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為健康狀態(tài)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，其特征在于，所述修 正值3與所述可W分界闊值e的關(guān)系為1-"心^;1。<1-(/"-1)3，其中"1為預(yù)設(shè)準(zhǔn)確率權(quán)重。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，其特征在于： 在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器 節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求，其中第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求包括這和loc，其中&;為 第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Ioc為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)； 所述狀態(tài)協(xié)同判斷步驟，具體包括： 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)接收到所述診斷請求后，返回診 斷回復(fù)，所述診斷回復(fù)采用如下方式確定:接收到第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求 的第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù) 包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，且所述節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置為可疑狀態(tài)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)不為可 疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和鄰居判斷結(jié)果，所述鄰居判斷結(jié)果根據(jù)巧定，其中，COP = I則所述鄰居判斷結(jié)果為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，COP = O則 所述鄰居判斷結(jié)果為故障傳感器節(jié)點(diǎn)，巧為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，dij 為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)所接收的第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)計算出的第i個可 疑傳感器節(jié)點(diǎn)和第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的距離，A為預(yù)設(shè)故障分界闊值； 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)接收到診斷回復(fù)后，采用如下方式判斷狀態(tài)： 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為健康狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)與健康狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果一致； 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則等待預(yù)設(shè)時間段 后，重新執(zhí)行所述診斷發(fā)送步驟； 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為故障狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)與故障狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果相反。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測方法，其特征在 于，所述診斷發(fā)送步驟，具體包括： 每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t獲取發(fā)送時間窗口，在所述 發(fā)送時間窗口內(nèi)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求； 所述發(fā)送時間窗口為：t+iXL，其中，i為隨機(jī)數(shù)，且1居2,0《1<巧，1為每個發(fā)送時間窗 口的時間間隔，W為能夠選擇的發(fā)送窗口的數(shù)量。6. -種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括： 狀態(tài)自我判斷模塊，用于:每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測時刻和歷史 監(jiān)測時刻所監(jiān)測得到的監(jiān)測值根據(jù)對當(dāng)前時刻的狀態(tài)進(jìn)行自我判斷； 診斷發(fā)送模塊，用于:在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作 區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求； 狀態(tài)協(xié)同判斷模塊，用于:每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的診斷回 復(fù)，確定狀態(tài)為健康狀態(tài)或故障狀態(tài)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述狀 態(tài)自我判斷模塊，具體用于： 初始化每個傳感器節(jié)點(diǎn)的可信度0為6; 每個傳感器節(jié)點(diǎn)在每個監(jiān)測時刻，執(zhí)行如下計算： 計算包括當(dāng)前監(jiān)測時刻t在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值和方差《，計算包括前一監(jiān)測時 亥lJt-6在內(nèi)的k個監(jiān)測數(shù)據(jù)的均值屯1和方差餐，其中k為預(yù)設(shè)平均數(shù)量； 根：參改可信度0，其中3為預(yù)設(shè)修正值； 如果經(jīng)過修改的可信度0小于或等于預(yù)設(shè)可疑分界闊值e，則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為可疑狀 態(tài)，否則判斷傳感器節(jié)點(diǎn)為健康狀態(tài)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述修 正值3與所述可W分界闊值e的關(guān)系為1 -《f < I -1> -1V),其中m為預(yù)設(shè)準(zhǔn)確率權(quán)重。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，其特征在于， 在監(jiān)測時刻每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器 節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求，其中第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求包括謀和loc，其中巧為 第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，Ioc為第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)； 所述狀態(tài)協(xié)同判斷模塊，具體用于： 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)接收到所述診斷請求后，返回診 斷回復(fù)，所述診斷回復(fù)采用如下方式確定:接收到第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的診斷請求 的第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù) 包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，且所述節(jié)點(diǎn)狀態(tài)設(shè)置為可疑狀態(tài)，如果第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)不為可 疑狀態(tài)，則所述診斷回復(fù)包括節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和鄰居判斷結(jié)果，所述鄰居判斷結(jié)果根據(jù)旨定，其中，cop = 6則所述鄰居判斷結(jié)果為健康傳感器節(jié)點(diǎn)，cop = 0則 所述鄰居判斷結(jié)果為故障傳感器節(jié)點(diǎn)，巧為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t的方差，dij 為第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)所接收的第i個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)計算出的第i個可 疑傳感器節(jié)點(diǎn)和第j個鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的距離，A為預(yù)設(shè)故障分界闊值； 每個可疑傳感器節(jié)點(diǎn)接收到診斷回復(fù)后，采用如下方式判斷狀態(tài)： 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為健康狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)與健康狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果一致； 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為可疑狀態(tài)，則等待預(yù)設(shè)時間段 后，重新執(zhí)行所述診斷發(fā)送模塊； 如果協(xié)作區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)為故障狀態(tài)，則可疑傳感器節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)與故障狀態(tài)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)所返回的鄰居判斷結(jié)果相反。10.根據(jù)權(quán)利要求6~9任一項所述的基于分布式網(wǎng)絡(luò)的傳感器故障檢測系統(tǒng)，其特征 在于，所述診斷發(fā)送模塊，具體用于： 每個自我判斷為可疑狀態(tài)的可疑傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測時刻t獲取發(fā)送時間窗口，在所述 發(fā)送時間窗口內(nèi)向協(xié)作區(qū)域內(nèi)的鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送診斷請求； 所述發(fā)送時間窗口為：t+iXL，其中，i為隨機(jī)數(shù)，且1居2,0《1<巧，1為每個發(fā)送時間窗 口的時間間隔，W為能夠選擇的發(fā)送窗口的數(shù)量。
【文檔編號】H04L12/24GK105915388SQ201610378724
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】李愛東, 陳誠, 陳振輝, 時雋, 程小蓉, 陳輝煌
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心, 中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司