CN111147333A - 一种传感器掉线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种传感器掉线检测方法，涉及电力系统领域，包括：首先，后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，并向所述传感器节点发送针对所述第一业务数据的收文回执；然后，所述传感器节点识别到传感器数据采集出错或在预设时长内未接收到所述收文回执，清空业务缓存，发送重启备案并重启传感器节点；最后，根据当前系统时间、第一接收时间、是否到重启备案、预设的传感器重启等待时长，判断所述传感器节点是否掉线。本发明能够有效判断传感器节点是否掉线，以便维护人员对相关掉线的传感器节点进行维护，以便保证变电站环境数据的采集，以便保证变电站的安全。

Description

一种传感器掉线检测方法

技术领域

本发明涉及变电站领域，特别涉及一种传感器掉线检测方法。

背景技术

在变电站领域，传感器节点长时间在户外工作，容易因为风吹日晒雨淋导致线路、接口或者传感器节点本身故障而导致传感器节点断线问题。

在现有技术中，传感器常常因为掉线而迟迟维护，给变电站环境数据的检测带来了麻烦，使得变电站环境参数不能得到监控，而影响变电站安全。

发明内容

有鉴于现有技术的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种传感器掉线检测方法，旨在有效判断传感器节点是否掉线，以便维护人员对相关掉线的传感器节点进行维护，以便保证变电站环境数据的采集，以便保证变电站的安全。

为实现上述目的，本发明提供一种传感器掉线检测方法，所述方法包括：

步骤S1、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，记录所述第一业务数据以及所述第一业务数据的第一接收时间；所述第一业务数据包括所述传感器节点构建所述第一业务数据的第一建包时间；

步骤S2、所述后台服务器响应于接收到所述第一业务数据，向所述传感器节点发送针对所述第一业务数据的收文回执；所述收文回执包括所述第一业务数据的所述第一建包时间以及所述后台服务器接收到所述第一业务数据的第一接收时间；

步骤S3、所述传感器节点识别到传感器数据采集出错或所述传感器节点响应于所述传感器节点在发送所述第一业务数据之后的第一预设时长内未接收到所述收文回执，所述传感器节点清空所述传感器节点的业务缓存，并在所述传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，并重启所述传感器节点；

步骤S4、所述服务器节点将当前系统时间与所述第一接收时间比较，响应于所述当前系统时间与所述第一接收时间差值大于或等于第二预设时长且所述服务器节点未接收到所述传感器发送的所述重启备案，则判定所述传感器节点掉线；

步骤S5、所述服务器节点响应于所述服务器节点在第二接收时间接收到所述传感器节点发送的所述重启备案，根据预设的传感器重启等待时长，等待所述传感器节点发送新的第二业务数据至所述服务器节点；所述服务器节点响应于在第三接收时间之前未接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点掉线；其中，所述第三接收时间等于所述第二接收时间加上所述传感器重启等待时长。

在该技术方案中，当传感器节点自身检测到故障或者未能正常接收到后台服务器的回文时，先以重启的方式探求故障的解决，后台服务器根据是否接收到重启备案而配置不同的等待时间以便判断传感器节点是否掉线；其中，当服务器接收到重启备案，则根据重启所需时间去等待传感器的重连；当服务器未接收到重启备案则以预设的第二预设时长去等待传感器节点，并且等待时间操作第二预设时长则认为传感器节点掉线；同时，在该技术方案中，考虑到了传感器节点或发生死机或卡机等故障，将传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，以便将传感器节点的运算能力优先提供给向所述后台服务器发送重启备案，以便后台服务器对传感器节点的重连提供等待时间，降低传感器节点的掉线不良率。该技术方案能够有效判断传感器节点是否掉线，以便维护人员对相关掉线的传感器节点进行维护，以便保证变电站环境数据的采集，以便保证变电站的安全。

在一具体实施方式中，所述步骤S1，还包括：

步骤S11、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，将最新的所述第一业务数据存储于FIFO缓存队列中，并替换相应最久的所述第一业务数据。

在该技术方案中，通过采用FIFO以便对第一业务数据进行存储。

在一具体实施方式中，所述方法包括：

步骤SA1、所述后台服务器获取最近N个所述第一业务数据的所述第一接收时间T_{(js_1,i)}以及所述第一建包时间T_{(fs_1,i)}；其中，所述i＝1,2,...,N，所述i越小，则第一业务数据的第一建包时间T_{(fs_1,i)}越接近当前时刻；

步骤SA2、所述后台服务器求解各个所述第一业务数据的接收延时T_(ys,i)，响应于所述接收延时T_(ys,i)趋于变大，标记所述传感器节点存在掉线风险；所述接收延时T_(ys,i)＝T_{(js_1,i)}-T_{(fs_1,i)}。

在该技术方案中，通过第一业务数据的建包时间到后台服务器接收到的时间差来判断传感器节点的网络、运行处理能力，并进一步判断传感器节点性能是否将进一步恶化而掉线，有利于判断传感器节点的掉线风险，以便后台服务器对该传感器节点进行管控。

在一具体实施方式中，所述步骤S5还包括：

步骤S5A、所述服务器节点响应于在第三接收时间之前接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点重连成功。

在一具体实施方式中，所述第一预设时长大于或等于所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间间隔。

在一具体实施方式中，所述方法还包括：

步骤S6、所述服务器节点获取所述第二接收时间、所述第三接收时间，根据所述第三接收时间与所述第二接收时间的差值，记录本次所述传感器节点的单次重启等待时长；

步骤S7、所述服务器节点根据历史上各个所述单次重启等待时长，校正预设的传感器重启等待时长。

在该技术方案中，根据重启等待时长的历史数据，对预设的传感器重启等待时长进行校正，以便优化服务器节点的等待时间。

在一具体实施方式中，所述方法还包括：

步骤SB1、响应于所述后台服务器发生故障维护，所述后台服务器向所述传感器节点发送第一指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点停止发送业务数据；

步骤SB2、响应于所述后台服务器发生故障维护之后恢复运行，所述后台服务器向所述传感器节点发送第二指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点继续发送业务数据。

在该技术方案中，考虑到当后台服务器发生故障时为了避免传感器节点向后台服务器发送业务数据得不到回执，则反复重启，故而在必要时向传感器节点发送服务器的相关情况，避免传感器节点反复重启。

在一具体实施方式中，所述方法还包括：

步骤S8、响应于所述传感器节点掉线，输出传感器掉线报警提醒，以便对传感器节点进行维护或维修。

本发明的有益效果是：1)、在本发明中，当传感器节点自身检测到故障或者未能正常接收到后台服务器的回文时，先以重启的方式探求故障的解决，后台服务器根据是否接收到重启备案而配置不同的等待时间以便判断传感器节点是否掉线；其中，当服务器接收到重启备案，则根据重启所需时间去等待传感器的重连；当服务器未接收到重启备案则以预设的第二预设时长去等待传感器节点，并且等待时间操作第二预设时长则认为传感器节点掉线；3)、在本发明中，考虑到了传感器节点或发生死机或卡机等故障，将传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，以便将传感器节点的运算能力优先提供给向所述后台服务器发送重启备案，以便后台服务器对传感器节点的重连提供等待时间，降低传感器节点的掉线不良率。2)、在本发明中，能够有效判断传感器节点是否掉线，以便维护人员对相关掉线的传感器节点进行维护，以便保证变电站环境数据的采集，以便保证变电站的安全。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中提供的一种传感器掉线检测方法的流程示意图；

图2是FIFO缓存队列移入移出数据的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种传感器掉线检测方法，所述方法包括：

步骤S1、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，记录所述第一业务数据以及所述第一业务数据的第一接收时间；所述第一业务数据包括所述传感器节点构建所述第一业务数据的第一建包时间；

步骤S2、所述后台服务器响应于接收到所述第一业务数据，向所述传感器节点发送针对所述第一业务数据的收文回执；所述收文回执包括所述第一业务数据的所述第一建包时间以及所述后台服务器接收到所述第一业务数据的第一接收时间；

步骤S3、所述传感器节点识别到传感器数据采集出错或所述传感器节点响应于所述传感器节点在发送所述第一业务数据之后的第一预设时长内未接收到所述收文回执，所述传感器节点清空所述传感器节点的业务缓存，并在所述传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，并重启所述传感器节点；

步骤S4、所述服务器节点将当前系统时间与所述第一接收时间比较，响应于所述当前系统时间与所述第一接收时间差值大于或等于第二预设时长且所述服务器节点未接收到所述传感器发送的所述重启备案，则判定所述传感器节点掉线；

步骤S5、所述服务器节点响应于所述服务器节点在第二接收时间接收到所述传感器节点发送的所述重启备案，根据预设的传感器重启等待时长，等待所述传感器节点发送新的第二业务数据至所述服务器节点；所述服务器节点响应于在第三接收时间之前未接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点掉线；其中，所述第三接收时间等于所述第二接收时间加上所述传感器重启等待时长；

步骤S6、所述服务器节点获取所述第二接收时间、所述第三接收时间，根据所述第三接收时间与所述第二接收时间的差值，记录本次所述传感器节点的单次重启等待时长；

步骤S7、所述服务器节点根据历史上各个所述单次重启等待时长，校正预设的传感器重启等待时长；

步骤S8、响应于所述传感器节点掉线，输出传感器掉线报警提醒。

值得一提的是，在本实施例的步骤S4中，此时的当前系统时间大于第一接收时间，二者的差值也是当前系统时间减去第一接收时间，二者的差值为正值。

一般而言，后台服务器是位于固定的场所，传感器节点是位于各个分布式的变电站的空间位置；后台服务器为了获得各个传感器节点的数据，后台服务器与各个传感器节点能够通信，并且优先维护后台服务器的运行。故而，后台服务器的故障能够第一时间得到维护，并且后台服务器的故障率要小于传感器节点。当传感器节点自身检测到故障时，则认为自身发生故障；当传感器节点未收到服务器针对业务数据的回文时，也优先认为是传感器节点发送故障。此时，先以重启的方式探求故障的解决，并向后台服务器进行重启备案；根据传感器节点的重启时间，来重判传感器节点是否恢复在线。并且，当传感器节点向服务器节点发送重启备案之前，传感器节点或发生死机或卡机等现象，故而，将传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，以便将传感器节点的运算能力优先提供给向所述后台服务器发送重启备案，以便后台服务器对传感器节点的重连提供等待时间，降低传感器节点的掉线不良率。

如图2中，在本实施例中，所述步骤S1，还包括：

步骤S11、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，将最新的所述第一业务数据存储于FIFO缓存队列100中，并替换相应最久的所述第一业务数据。

具体而言，在图2中，FIFO缓存队列100内包含多个第一业务数据，包括已经移除的业务数据101、还在FIFO缓存队列100中的业务数据102以及将要移入的业务数据103。

在本实施例中，第一建包时间是第一业务数据构建的完成时间；可选的，第一业务数据包括表头，在表头中包含了该数据包的构建时间；

在本实施例中，可以对传感器节点是否将发生掉线进行预判，典型的，可以通过第一业务数据的建包时间到后台服务器接收到的时间差来判断传感器节点的网络、运行处理能力，并进一步判断传感器节点性能是否将进一步恶化而掉线；一方面第一业务数据构建完成后，由于网络的性能造成后台服务器接收到第一业务数据造成延时，同时另一方面也可能由于传感器节点卡顿而对第一业务数据的发送造成耽误，故而，通过判断接收延时的趋势，能够有利于判断传感器节点的掉线风险，以便后台服务器对该传感器节点进行管控。

具体而言，在本实施例中，所述方法包括：

步骤SA1、所述后台服务器获取最近N个所述第一业务数据的所述第一接收时间T_{(js_1,i)}以及所述第一建包时间T_{(fs_1,i)}；其中，所述i＝1,2,...,N，所述i越小，则第一业务数据的第一建包时间T_{(fs_1,i)}越接近当前时刻；

步骤SA2、所述后台服务器求解各个所述第一业务数据的接收延时T_(ys,i)，响应于所述接收延时T_(ys,i)趋于变大，标记所述传感器节点存在掉线风险；所述接收延时T_(ys,i)＝T_{(js_1,i)}-T_{(fs_1,i)}。

在本实施例中，经重启后，可以继续判断传感器节点是否掉线或是否重连成功；故而，在本实施例中，所述步骤S5还包括：

步骤S5A、所述服务器节点响应于在第三接收时间之前接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点重连成功。

在本实施例中，所述第一预设时长大于或等于所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间间隔。

当后台服务器发生故障时，为了避免传感器节点向后台服务器发送业务数据得不到回执，则反复重启；在本实施例中，所述方法还包括：

步骤SB1、响应于所述后台服务器发生故障维护，所述后台服务器向所述传感器节点发送第一指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点停止发送业务数据；

步骤SB2、响应于所述后台服务器发生故障维护之后恢复运行，所述后台服务器向所述传感器节点发送第二指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点继续发送业务数据。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，记录所述第一业务数据以及所述第一业务数据的第一接收时间；所述第一业务数据包括所述传感器节点构建所述第一业务数据的第一建包时间；

步骤S2、所述后台服务器响应于接收到所述第一业务数据，向所述传感器节点发送针对所述第一业务数据的收文回执；所述收文回执包括所述第一业务数据的所述第一建包时间以及所述后台服务器接收到所述第一业务数据的第一接收时间；

步骤S3、所述传感器节点识别到传感器数据采集出错或所述传感器节点响应于所述传感器节点在发送所述第一业务数据之后的第一预设时长内未接收到所述收文回执，所述传感器节点清空所述传感器节点的业务缓存，并在所述传感器节点业务缓存清空之后向所述后台服务器发送重启备案，并重启所述传感器节点；

步骤S4、所述服务器节点将当前系统时间与所述第一接收时间比较，响应于所述当前系统时间与所述第一接收时间差值大于或等于第二预设时长且所述服务器节点未接收到所述传感器发送的所述重启备案，则判定所述传感器节点掉线；

步骤S5、所述服务器节点响应于所述服务器节点在第二接收时间接收到所述传感器节点发送的所述重启备案，根据预设的传感器重启等待时长，等待所述传感器节点发送新的第二业务数据至所述服务器节点；所述服务器节点响应于在第三接收时间之前未接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点掉线；其中，所述第三接收时间等于所述第二接收时间加上所述传感器重启等待时长。

2.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述步骤S1，还包括：

步骤S11、后台服务器接收传感器节点定时发送的第一业务数据，将最新的所述第一业务数据存储于FIFO缓存队列中，并替换相应最久的所述第一业务数据。

3.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤SA1、所述后台服务器获取最近N个所述第一业务数据的所述第一接收时间T_{(js_1,i)}以及所述第一建包时间T_{(fs_1,i)}；其中，所述i＝1,2,...,N，所述i越小，则第一业务数据的第一建包时间T_{(fs_1,i)}越接近当前时刻；

步骤SA2、所述后台服务器求解各个所述第一业务数据的接收延时T_(ys,i)，响应于所述接收延时T_(ys,i)趋于变大，标记所述传感器节点存在掉线风险；所述接收延时T_(ys,i)＝T_{(js_1,i)}-T_{(fs_1,i)}。

4.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述步骤S5还包括：

步骤S5A、所述服务器节点响应于在第三接收时间之前接收到所述传感器节点发送的所述第二业务数据，则判定所述传感器节点重连成功。

5.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述第一预设时长大于或等于所述第一接收时间与所述第二接收时间之间的时间间隔。

6.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S6、所述服务器节点获取所述第二接收时间、所述第三接收时间，根据所述第三接收时间与所述第二接收时间的差值，记录本次所述传感器节点的单次重启等待时长；

步骤S7、所述服务器节点根据历史上各个所述单次重启等待时长，校正预设的传感器重启等待时长。

7.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤SB1、响应于所述后台服务器发生故障维护，所述后台服务器向所述传感器节点发送第一指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点停止发送业务数据；

步骤SB2、响应于所述后台服务器发生故障维护之后恢复运行，所述后台服务器向所述传感器节点发送第二指令；所述第一指令用于告知所述传感器节点继续发送业务数据。

8.如权利要求1所述的一种传感器掉线检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S8、响应于所述传感器节点掉线，输出传感器掉线报警提醒。

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