CN105897502B - 一种环境监测节点故障自检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了环境监测节点故障自检方法。本发明通过比对当前时刻与上一时刻的检测数据，当数据误差过大时节点进行故障自检，可以有效预防节点故障问题，避免上传错误数据，影响环境监测；当节点检测到故障时，通过控制平台对其他节点故障进行分析，从而进一步确定节点故障类型，可以精确的解决故障。
Description
技术领域
本发明属于节点故障检测领域，更加的说是一种环境监测节点故障自检方法。
背景技术
为了有效的监控环境使室内达到所需的物理环境，往往都会采用各种手段来实现。最常见就是在监控环境内布设由若干个传感器组成的监测节点，通过监测节点中的传感器来检测环境数据，并将检测的环境数据发送给控制平台，通过控制平台来监控室内环境是否满足需求。
申请号：201510702970.0，提供个性化室内环境的监测系统室内环境监测装置技术领域。所述监测系统包括若干个无线传感器组、若干个路由器、网络协调器、控制终端以及反馈控制系统，所述无线传感器组用于采集一个区域内的环境信息并将采集到的环境信息以无线传输的方式传送给路由器，多个路由器将多个无线传感器组采集的数据进行汇集后传输给网络协调器，网络协调器负责与路由器通信，网络协调器将接收到的环境信息分别传送给控制终端和反馈控制系统。所述监测系统提供了个性化的设置，方便了用户的使用。
上述这种系统虽然可以实现环境的监测，但监测环境所用的传感器毕竟是硬件，无法排除不出故障的可能，一旦出现传感器故障可能会将采集到的错误数据进行上传，从而影响了环境的监测。
考虑到节点出现故障的可能，现有技术中也提出一些故障检测的方法。
申请号：201510846925.2 基于多传感器信号分析的故障诊断方法，利用多种传感器采集热泵机组在运行过程的压力、温度、流量等参数，并利用振动传感器采集机组的振动信号，以此来全面掌握空气源热泵机组的设备状态。在此基础上，联合多种智能技术方法，综合运用智能技术各自的优点，扬长避短，对空气源热泵机组进行状态监测、故障诊断与智能预示，能够有效地提高监测诊断系统的敏感性和精确性，降低误诊率和漏诊率。同时，基于MATLAB语言，采用GUI设计方法，设计出了方便使用的信号处理平台。在不用理解系统机理和分析数据的情况下，为一般的操作人员提供准确的诊断决策。
该方法虽然可以解决故障诊断，保证系统的稳定性，但该方法的计算量特别大，对硬件的要求也比较高，不适用于一些简单环境的监测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以通过节点数据来进行节点自检判断故障
类型的环境监测节点故障自检方法。
为了解决上述技术问题，本发明一种环境监测节点故障自检方法，该方法基于监测节点和控制平台构成的物联网平台实现，包括以下步骤：
步骤1、监测节点利用传感器检测环境数据，对环境数据进行分析；
步骤2、将上一时刻存储的数据作为基准数据，对节点中每一个传感器当前时刻采集到的数据与该传感器上一时刻存储的数据进行误差比对，若两个时刻之间的数据误差大于等于第一误差阈值，则执行步骤3，否则，将当前时刻检测到的数据发给控制平台；
步骤3、对该节点进行故障检测，根据步骤2中的误差比对结果，生成故障文件，所述故障文件包括故障传感器类型、检测时间及检测数据，并将生成的故障文件发送给控制平台；
步骤4、控制平台查找固定时间间隔内是否存在其他故障文件，若不存在，则发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令给相应节点；否则执行步骤5；
步骤5、查找故障传感器类型相同的故障文件，判断该故障文件中的检测数据与其他故障文件中的检测数据之间的误差是否小于第二误差阈值，若是则反馈该节点中的传感器无故障指令给相应节点；若不是执行步骤6；
步骤6、控制平台向该节点发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令。
进一步地优选方案，本发明环境监测节点故障自检方法，监测节点中包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器。
进一步地优选方案，本发明环境监测节点故障自检方法，当监测节点收到的故障传感器类型休眠指令大于该监测节点中总传感器数量时，该监测节点启动自我休眠。
进一步地优选方案，本发明环境监测节点故障自检方法，为每个监测节点编号，同时不同监测节点中同一类型的传感器采用同一个二进制编号。
进一步地优选方案，本发明环境监测节点故障自检方法，当所有监测节点中，同一
类型的传感器处于休眠状态的数量大于该类型传感器总数量2/3时，控制平台发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：（1）本发明通过比对当前时刻与上一时刻的检测数据，当数据误差过大时节点进行故障自检，可以有效预防节点故障问题，避免上传错误数据，影响环境监测。（2）当节点检测到故障时，通过控制平台对其他节点故障进行分析，从而进一步确定节点故障类型，可以精确的解决故障。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
具体实施方式
本发明公开了一种环境监测节点故障自检方法，该方法基于监测节点和控制平台构成的物联网平台实现，包括以下步骤：
步骤1、监测节点利用传感器检测环境数据，对环境数据进行分析；
步骤2、将上一时刻存储的数据作为基准数据，对节点中每一个传感器当前时刻采集到的数据与该传感器上一时刻存储的数据进行误差比对，若两个时刻之间的数据误差大于等于第一误差阈值，则执行步骤3，否则，将当前时刻检测到的数据发给控制平台；
步骤3、对该节点进行故障检测，根据步骤2中的误差比对结果，生成故障文件，所述故障文件包括故障传感器类型、检测时间及检测数据，并将生成的故障文件发送给控制平台；
步骤4、控制平台查找固定时间间隔内是否存在其他故障文件，若不存在，则发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令给相应节点；否则执行步骤5；
步骤5、查找故障传感器类型相同的故障文件，判断该故障文件中的检测数据与其他故障文件中的检测数据之间的误差是否小于第二误差阈值，若是则反馈该节点中的传感器无故障指令给相应节点；若不是执行步骤6；
步骤6、控制平台向该节点发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令。
当监测节点收到的故障传感器类型休眠指令大于该监测节点中总传感器数量时，该监测节点启动自我休眠。表示该监测节点内大部分的传感器已经休眠，这样这个监测节点的监测能力已经大大下降，继续保留该监测节点只会浪费资源，可以通过启动该监测节点自我休眠来减少资源的浪费。
当所有监测节点中，同一类型的传感器处于休眠状态的数量大于该类型传感器总数
量2/3时，控制平台发出报警信号。比如，共有20个监测节点，每个监测节点内均设置温度传感器，温度传感器休眠的数据大于14个时，则表示温度传感器出现故障量大，无法保证温度的监测。
实施例1
本实施例中选取一个40平方的密闭环境作为监测地点，在该监测地点均匀设置15个监测节点，每个监测节点设有温度传感器001和湿度传感器002，以温度传感器为例，当前时刻T，监测节点A中温度传感器检测到的温度为20℃，上一时刻T-1，监测节点A中温度传感器检测到的温度为11℃，这两个时刻的温度误差为9℃，预设的第一误差阈值为5℃，此时的温度误差大于第一误差阈值，监测节点A进行故障自检，生成故障文件F=A{001，T，20℃}，将故障文件发送给控制平台，控制平台在[T-5,T+5]时间段内 未查找到传感器类型为001的故障文件，则监测节点A存在故障，控制平台向该节点发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令。
实施例2
本实施例中选取一个40平方的密闭环境作为监测地点，在该监测地点均匀设置15个监测节点，每个监测节点设有温度传感器001和湿度传感器002，以温度传感器为例，当前时刻T，监测节点A中温度传感器检测到的温度为20℃，上一时刻T-1，监测节点A中温度传感器检测到的温度为11℃，这两个时刻的温度误差为9℃，预设的第一误差阈值为5℃，此时的温度误差大于第一误差阈值，监测节点A进行故障自检，生成故障文件F=A{001，T，20℃}，将故障文件发送给控制平台，控制平台在[T-5,T+5]时间段内 查找到传感器类型为001的故障文件，F1=B{001，T+1，18℃},F与F1故障文件中的温度误差为2℃，设定第二误差阈值为5℃，此时的温度误差小于第二误差阈值，则反馈该节点中的传感器无故障指令给监测节点A。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种环境监测节点故障自检方法，其特征在于，该方法基于监测节点和控制平台构成的物联网平台实现，包括以下步骤：
步骤1、监测节点利用传感器检测环境数据，对环境数据进行分析；
步骤2、将上一时刻存储的环境数据作为基准数据，对监测节点中每一个传感器当前时刻采集到的环境数据与该传感器上一时刻存储的环境数据进行误差比对，若两个时刻之间的环境数据误差大于或等于第一误差阈值，则执行步骤3，否则，将当前时刻检测到的环境数据发给控制平台；
步骤3、对该监测节点进行故障检测，根据步骤2中的误差比对结果，生成故障文件，所述故障文件包括故障传感器类型、检测时间及检测环境数据，并将生成的故障文件发送给控制平台；
步骤4、控制平台查找固定时间间隔内是否存在其他故障文件，若不存在，则发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令给相应监测节点；否则执行步骤5；
步骤5、查找故障传感器类型相同的故障文件，判断该故障文件中的检测环境数据与其他故障文件中的检测环境数据之间的误差是否小于第二误差阈值，若是则反馈该监测节点中的传感器无故障指令给相应监测节点；若不是执行步骤6；
步骤6、控制平台向该监测节点发送故障文件中的故障传感器类型休眠指令。
2.根据权利要求1所述环境监测节点故障自检方法，其特征在于，监测节点中包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器。
3.根据权利要求1所述环境监测节点故障自检方法，其特征在于，当监测节点收到的故障传感器类型休眠指令的数量大于该监测节点中总传感器数量时，该监测节点启动自我休眠。
4.根据权利要求1所述环境监测节点故障自检方法，其特征在于，为每个监测节点编号，同时不同监测节点中同一类型的传感器采用同一个二进制编号。
5.根据权利要求1所述环境监测节点故障自检方法，其特征在于，当所有监测节点中，同一类型的传感器处于休眠状态的数量大于该类型传感器总数量2/3时，控制平台发出报警信号。
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