CN111307194B - 基于北斗的环境设备检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗的环境设备检测方法、装置、设备及存储介质，属于卫星定位技术领域。本发明通过实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文，通过环境设备终端获取环境信息，根据环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测，在多个环境传感器中存在运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对北斗通信报文进行解析，以获得故障代码，根据故障代码获取故障环境传感器对应的传感器故障信息，提高了环境环境设备的检测效率，同时获取到的故障信息也更加全面。

Description

基于北斗的环境设备检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星定位技术领域，尤其涉及一种基于北斗的环境设备检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着信息技术的发展，信息化已经逐步从工业覆盖到农业，农业一直以来是一个“靠天吃饭”的行业，在农业信息化的过程中，环境数据的采集在农业信息化，农业生产中的作用十分重要。

由于采集的信息是农作物生产的自然环境信息，所以环境设备一般部署在田间地头、池塘、甚至有可能是在深山老林中。因此，环境设备具有散布范围较广、位置较偏、人烟稀少、所处环境恶劣的特点，在这样的状况下，环境设备易损坏，且损坏后无人知晓，故障不易排查。而传统的环境设备故障处理方法是通过人工的方式，走到田间地头，一个的去排查，这样不仅工作效率低，浪费人力物力，而且也不符合精准农业的要求。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于北斗的环境设备检测方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术对环境设备检测效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于北斗的环境设备检测方法，所述方法包括以下步骤:

实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文；

通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测；

在所述多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码；

根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

优选地，所述通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对多个环境传感器的运行状态进行检测的步骤包括：

通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；

在所述环境信息中不存在预设信息时，获取所述预设信息对应的二进制环境数据编码；

根据各个环境传感器对应的预设编码查找到所述二进制环境数据编码对应的故障环境传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

优选地，所述通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对多个环境传感器的运行状态进行检测的步骤包括：

通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；

在所述环境信息中存在预设信息时，从所述环境信息中提取各个环境传感器采集的参考环境数据；

获取数据库中记录的各个环境传感器正常运行时的目标环境数据；

根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值；

将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

优选地，所述根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值的步骤包括：

分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵；

对所述样本矩阵进行处理，得到特征向量矩阵；

根据所述特征向量矩阵及所述测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值。

优选地，所述对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码的步骤包括：

获取所述北斗通信报文对应的报文模型；

计算所述报文模型与预设模型之间的模型相似度；

根据所述模型相似度获取所述故障传感器对应的传感器编号及故障状态编码，将所述传感器编号及所述故障状态编码作为故障代码。

优选地，所述计算所述报文模型与预设模型之间的相似度的步骤包括：

计算所述报文模型与预设模型上所有模型点之间的相对距离；

对所述相对距离进行平均值计算，得到目标距离；

根据所述目标距离确定所述报文模型与所述预设模型之间的模型相似度。

优选地，所述根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息的步骤之后，还包括：

按照预设时间间隔向所述环境设备终端发送询问报文；

若未接收所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则判定所述环境设备终端的运行状态为故障状态；

若接收到所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则从所述确认报文中运行状态信息；

将所述运行状态信息与预设信息进行比对，根据比对结果确定所述环境设备终端对应的状态等级，并根据所述状态等级确定所述环境设备终端对应的运行状态；

根据所述环境设备终端的运行状态输出相应的提示信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于北斗的环境设备检测装置，所述装置包括：

接收模块，用于实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文；

检测模块，用于通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测；

解析模块，用于在所述多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码；

获取模块，用于根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于北斗的环境设备检测设备，所述基于北斗的环境设备检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于北斗的环境设备检测程序，所述基于北斗的环境设备检测程序配置为实现如上文所述的基于北斗的环境设备检测方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于北斗的环境设备检测程序，所述基于北斗的环境设备检测程序被处理器执行时实现如上文所述的基于北斗的环境设备检测方法的步骤。

本发明通过实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文，通过环境设备终端获取环境信息，根据环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测，在多个环境传感器中存在运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对北斗通信报文进行解析，以获得故障代码，根据故障代码获取故障环境传感器对应的传感器故障信息，提高了环境设备的检测效率，同时获取到的故障信息也更加全面。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于北斗的环境设备检测设备的结构示意图；

图2为本发明基于北斗通信报文检测环境设备的结构框图；

图3为本发明基于北斗的环境设备检测方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明基于北斗的环境设备检测方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明基于北斗的环境设备检测方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明基于北斗的环境设备检测装置第一实施例的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于北斗的环境设备检测设备结构示意图。

如图1所示，该基于北斗的环境设备检测设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于北斗的环境设备检测程序。

在图1所示的基于北斗的环境设备检测设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明基于北斗的环境设备检测设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在基于北斗的环境设备检测设备中，所述基于北斗的环境设备检测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于北斗的环境设备检测程序，并执行本发明实施例提供的基于北斗的环境设备检测方法。

本发明实施例提供了一种基于北斗的环境设备检测方法，参照图3，图3为本发明一种基于北斗的环境设备检测方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述基于北斗的环境设备检测方法包括以下步骤：

步骤S10：实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文。

本实施例中，执行主体为控制终端，控制终端由一个或多个终端控制器或装置组成，用于接收北斗通信报文，从北斗通信报文中获取环境设备的故障信息，并根据故障信息对存在故障的环境设备进行相应的操作。

需要说明的是，环境设备包括环境传感器和环境设备终端，环境传感器包括土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等，采集田间地头或深山老林等偏僻环境的环境信息，如图2所示，环境传感器在采集到环境信息之后，将环境信息发送至环境设备终端，环境设备终端获取的是预设时间段内的环境信息，预设时间段可以为1s或2s等，本实施例中不加以限制，设置预设时间段是因为考虑到实际情况下，有一些环境传感器发生故障时，也同样在采集环境信息，但是由于故障导致环境传感器的无法及时采集到环境信息，设置预设时间段可以将此故障类型的环境传感器筛选出来，环境设备终端将接收到的环境信息通过北斗通信报文发送至控制终端，控制终端接收环境设备发送的北斗通信报文，控制终端从接收到的北斗通信报文中获取环境信息。

步骤S20：通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测。

需要说明的是，环境传感器将采集到的环境信息直接发送至环境设备终端，因此环境设备终端可以根据接收到的环境信息对环境传感器进行故障检测，此外，通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测的步骤具体包括：通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中不存在预设信息时，获取所述预设信息对应的二进制环境数据编码；根据各个环境传感器对应的预设编码查找到所述二进制环境数据编码对应的故障环境传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态，预设信息包括土壤湿度信息、空气湿度信息或空气温度信息等，环境终端通过将接收到的环境信息与预设信息进行比较，得到环境信息中未采集到的预设信息，根据未采集到的预设信息对应的二进制环境数据编码查找到故障传感器，各个环境传感器的预设编码可以为五位二进制编码或十位二进制编码，可以根据实际情况进行设置，每种编码对应相应类型的环境传感器，比如土壤传感器的预设编码为00001，可以根据未采集到的预设信息对应的二进制环境数据编码确定对应类型的传感器。

在具体实施中，为了便于理解进行举例说明，例如环境设备终端获取到土壤湿度信息与空气湿度信息，而预设信息包括土壤湿度信息、空气湿度信息及空气温度信息，将环境设备终端获取到的环境信息与预设信息进行对比，可知环境信息中不存在的预设信息为空气温度信息，根据空气温度信息得到对应的二进制环境数据编码为00003，假设土壤湿度传感器对应的预设编码为00001，空气湿度传感器对应的预设编码为00002，空气温度传感器对应的预设编码为00003，因此可以得到空气温度传感器为故障传感器，即空气温度传感器的运行状态为故障状态。

此外，在实际情况中还存在另一种情况，即环境设备终端获取到的环境信息跟预设信息相比没有缺失，但是获取到的环境信息本身存在异常，因此，通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测的步骤还包括：通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中存在预设信息时，从所述环境信息中提取各个环境传感器采集的参考环境数据；获取数据库中记录的各个环境传感器正常运行时的目标环境数据；根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值；将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

在具体实现中，从获取到的环境数据中提取环境传感器采集到的参考环境数据，参考环境数据为环境传感器当前采集到的环境数据，接着从数据库中获取目标环境数据，目标环境数据为各个环境传感器正常运行时所采集到的环境数据，根据参考环境数据与目标环境数据进行计算，可以得到各个环境传感器的诊断值，将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，预设阈值为诊断值的限制，可以为0.5，也可以为1，本实施例中不加以限制。

进一步地，根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值的步骤具体包括：分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵；对所述样本矩阵进行处理，得到特征向量矩阵；根据所述特征向量矩阵及所述测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值。

在具体实现中，分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵为将环境数据作为矩阵中的元素得到样本矩阵和测试矩阵，对样本矩阵进行处理得到特征向量矩阵的过程具体为获取样本矩阵的协方差矩阵，对协方差矩阵进行特征值求解得到特征向量矩阵，例如样本矩阵为K＝[K₁ K₂… K_n]^T，根据样本矩阵K获取协方差矩阵

对协方差矩阵∑进行特征分解得到特征值λ＝(λ₁,λ₂,…λ_n),根据特征值构建特征向量P＝[λ₁ λ₂ … λ_n]，测试矩阵为X＝[X₁ X₂ … X_n]^T，根据特征向量矩阵及测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值Q＝||(I-P·P^T)·X||²，其中I为6阶单位矩阵。

步骤S30：在所述多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码。

步骤S40：根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

在本实施例中，在环境传感器正常运行时，接收环境设备终端发送的北斗通信报文获取环境信息，在多个环境传感器中存在故障传感器时，环境设备终端会将故障信息添加进北斗通信报文中，然后环境设备终端继续发送无故障信息的北斗通信报文，因此，需要对环境传感器发生故障时的北斗通信报文进行解析，以获取故障代码，本发明中北斗通信报文的报文结构如表1所示：

表1北斗通信报文结构表

在环境传感器不存在故障时，数据单元为环境信息，包括正常的环境数据，在环境传感器存在故障时，数据单元为故障信息，从数据单元中的故障信息可以获取故障代码，数据类型标识用于对报文类型进行识别，比如000表示此条北斗通信报文为环境信息报文，数据单元携带的信息是环境信息，001表示此条北斗通信报文是故障信息报文，数据单元携带的信息是设备故障信息等，故障代码中包含故障传感器的传感器编号及故障状态编码，故障状态编码按故障等级进行划分，例如000表示环境传感器轻微故障，表明对应的环境传感器可维修，001表示环境传感器严重故障等，根据故障代码即可获取故障环境传感器对应的传感器故障信息。

本实施例通过实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文，通过环境设备终端获取环境信息，根据环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测，在多个环境传感器中存在运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对北斗通信报文进行解析，以获得故障代码，根据故障代码获取故障环境传感器对应的传感器故障信息，提高了环境设备的检测效率，同时获取到的故障信息也更加全面。

参考图4，图4为本发明一种基于北斗的环境设备检测方法第二实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例，所述步骤S30具体包括：

步骤S301：获取所述北斗通信报文对应的报文模型。

步骤S302：计算所述报文模型与预设模型之间的模型相似度。

步骤S303：根据所述模型相似度获取所述故障传感器对应的传感器编号及故障状态编码，将所述传感器编号及所述故障状态编码作为故障代码。

需要说明的是，根据第一实施例中表1所示的北斗通信报文结构表，在北斗通信报文中不同环境传感器对应的起始位与终止位不相同，并且根据环境传感器的运行状态对应的标志位及数据单元中包含的信息也不相同，因此，根据起始位、标志位、数据单元及终止位可以构建多种报文模型，在环境传感器中存在运行状态为故障状态的故障传感器时，根据携带故障信息的北斗通信报文构建对应的报文模型，并计算报文模型与预设模型之间的相似度，预设模型为根据环境传感器正常运行时构建的报文模型。

进一步地，计算所述报文模型与预设模型之间的相似度的步骤具体包括：计算所述报文模型与预设模型上所有模型点之间的相对距离；对所述相对距离进行平均值计算，得到目标距离；根据所述目标距离确定所述报文模型与所述预设模型之间的模型相似度。

在具体实现中，计算所述报文模型与预设模型上所有模型点之间的相对距离的过程具体为获取报文模型X及预设模型Y，报文模型A上的模型点为X₁,X₂,…,X_i，预设模型Y上的模型点位Y₁,Y₂,Y_j,计算所有模型点之间的相对距离为

q为预设常数，可以为1或2等。

此外，在得到相对距离之后，对相对距离进行平局值计算，得到目标距离

根据目标距离

确定模型相似度，例如目标距离为1对应相似度90％，目标距离0.5对应相似度95％等，具体对应关系可以根据实际情况自行设置，本实施例不加以限制。

本实施例通过获取所述北斗通信报文对应的报文模型，计算报文模型与预设模型之间的模型相似度，根据模型相似度获取故障传感器对应的传感器编号及故障状态编码，将传感器编号及所述故障状态编码作为故障代码，使得故障代码的获取更加准确。

参考图5，图5为本发明一种基于北斗的环境设备检测方法第三实施例的流程示意图。

基于上述第一实施例与第二实施例，所述步骤S40之后还包括：

步骤S501：按照预设时间间隔向所述环境设备终端发送询问报文。

步骤S502：若未接收所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则判定所述环境设备终端的运行状态为故障状态。

步骤S503：若接收到所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则从所述确认报文中运行状态信息。

步骤S504：将所述运行状态信息与预设信息进行比对，根据比对结果确定所述环境设备终端对应的状态等级，并根据所述状态等级确定所述环境设备终端对应的运行状态。

步骤S505：根据所述环境设备终端的运行状态输出相应的提示信息。

在本实施例中，考虑到实际情况中环境设备终端损坏时，则无法接收环境设备终端发送的北斗通信报文，因此需要对环境设备终端进行检测，按照预设时间间隔向环境设备终端发送询问报文，预设时间间隔可以为1s或2s等,本实施例不加以限制，在向环境设备终端发送询问报文之后，若没有接收到环境设备终端根据询问报文反馈的确认报文，则判定环境设备终端无法接收询问报文或无法反馈确认报文，即环境设备终端的运行状态为故障状态。

进一步地，若接收到环境设备终端反馈的确认报文，则从确认报文中获取环境设备终端的运行状态信息，在实际情况中，接收到环境设备终端反馈的确认报文并不代表环境设备终端不存在故障，需要将运行状态信息与预设信息进行比对，根据比对结果确定环境设备终端对应的状态等级，其中预设信息为环境设备终端正常运行时的状态信息，状态等级对应不同的运行状态，例如一级状态对应环境设备终端正常运行，二级状态对应环境设备终端存在轻微故障状态，三级状态对应环境设备终端处于无法获取环境信息的状态等，根据运行状态输出相应的提示信息，例如一级状态及正常运行状态亮绿灯，二级状态亮黄灯，三级状态亮红灯等，状态等级的划分、状态等级与具体运行状态的对应关系及运行状态与提示信息的对应关系可以根据实际情况自行设置，本实施例中不加以限制。

本实施例通过按照预设时间间隔向所述环境设备终端发送询问报文，若未接收所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则判定所述环境设备终端的运行状态为故障状态，若接收到所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则根据确认报文确定环境设备终端的运行状态，并输入相应的提示信息，通过进一步对环境设备终端的检测，保证环境设备终端发送的北斗通信报文的准确性，从而更加全面与准确的对环境设备进行检测。

参照图6，图6为本发明基于北斗的环境设备检测装置第一实施例的结构框图。

如图6所示，本发明实施例提出的基于北斗的环境设备检测装置包括：

接收模块10，用于实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文。

需要说明的是，环境设备包括环境传感器和环境设备终端，环境传感器包括土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等，采集田间地头或深山老林等偏僻环境的环境信息，如图2所示，环境传感器在采集到环境信息之后，将环境信息发送至环境设备终端，环境设备终端获取的是预设时间段内的环境信息，预设时间段可以为1s或2s等，本实施例中不加以限制，设置预设时间段是因为考虑到实际情况下，有一些环境传感器发生故障时，也同样在采集环境信息，但是由于故障导致环境传感器的无法及时采集到环境信息，设置预设时间段可以将此故障类型的环境传感器筛选出来，环境设备终端将接收到的环境信息通过北斗通信报文发送至控制终端，控制终端接收环境设备发送的北斗通信报文，控制终端从接收到的北斗通信报文中获取环境信息。

检测模块20，用于通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测。

需要说明的是，环境传感器将采集到的环境信息直接发送至环境设备终端，因此环境设备终端可以根据接收到的环境信息对环境传感器进行故障检测，此外，通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测的步骤具体包括：通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中不存在预设信息时，获取所述预设信息对应的二进制环境数据编码；根据各个环境传感器对应的预设编码查找到所述二进制环境数据编码对应的故障环境传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态，预设信息包括土壤湿度信息、空气湿度信息或空气温度信息等，环境终端通过将接收到的环境信息与预设信息进行比较，得到环境信息中未采集到的预设信息，根据未采集到的预设信息对应的二进制环境数据编码查找到故障传感器，各个环境传感器的预设编码可以为五位二进制编码或十位二进制编码，可以根据实际情况进行设置，每种编码对应相应类型的环境传感器，比如土壤传感器的预设编码为00001，可以根据未采集到的预设信息对应的二进制环境数据编码确定对应类型的传感器。

在具体实施中，为了便于理解进行举例说明，例如环境设备终端获取到土壤湿度信息与空气湿度信息，而预设信息包括土壤湿度信息、空气湿度信息及空气温度信息，将环境设备终端获取到的环境信息与预设信息进行对比，可知环境信息中不存在的预设信息为空气温度信息，根据空气温度信息得到对应的二进制环境数据编码为00003，假设土壤湿度传感器对应的预设编码为00001，空气湿度传感器对应的预设编码为00002，空气温度传感器对应的预设编码为00003，因此可以得到空气温度传感器为故障传感器，即空气温度传感器的运行状态为故障状态。

此外，在实际情况中还存在另一种情况，即环境设备终端获取到的环境信息跟预设信息相比没有缺失，但是获取到的环境信息本身存在异常，因此，通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测的步骤还包括：通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中存在预设信息时，从所述环境信息中提取各个环境传感器采集的参考环境数据；获取数据库中记录的各个环境传感器正常运行时的目标环境数据；根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值；将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

在具体实现中，从获取到的环境数据中提取环境传感器采集到的参考环境数据，参考环境数据为环境传感器当前采集到的环境数据，接着从数据库中获取目标环境数据，目标环境数据为各个环境传感器正常运行时所采集到的环境数据，根据参考环境数据与目标环境数据进行计算，可以得到各个环境传感器的诊断值，将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，预设阈值为诊断值的限制，可以为0.5，也可以为1，本实施例中不加以限制。

进一步地，根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值的步骤具体包括：分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵；对所述样本矩阵进行处理，得到特征向量矩阵；根据所述特征向量矩阵及所述测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值。

在具体实现中，分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵为将环境数据作为矩阵中的元素得到样本矩阵和测试矩阵，对样本矩阵进行处理得到特征向量矩阵的过程具体为获取样本矩阵的协方差矩阵，对协方差矩阵进行特征值求解得到特征向量矩阵，例如样本矩阵为K＝[K₁ K₂ … K_n]^T，根据样本矩阵K获取协方差矩阵

对协方差矩阵∑进行特征分解得到特征值λ＝(λ₁,λ₂,…λ_n),根据特征值构建特征向量P＝[λ₁ λ₂ … λ_n]，测试矩阵为X＝[X₁ X₂ … X_n]^T，根据特征向量矩阵及测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值Q＝||(I-P·P^T)·X||²，其中I为6阶单位矩阵。

解析模块30，用于在所述多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码。

获取模块40，用于根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

在本实施例中，在环境传感器正常运行时，接收环境设备终端发送的北斗通信报文获取环境信息，在多个环境传感器中存在故障传感器时，环境设备终端会将故障信息添加进北斗通信报文中，然后环境设备终端继续发送无故障信息的北斗通信报文，因此，需要对环境传感器发生故障时的北斗通信报文进行解析，以获取故障代码，本发明中北斗通信报文的报文结构如表1所示：

表1北斗通信报文结构表

在环境传感器不存在故障时，数据单元为环境信息，包括正常的环境数据，在环境传感器存在故障时，数据单元为故障信息，从数据单元中的故障信息可以获取故障代码，数据类型标识用于对报文类型进行识别，比如000表示此条北斗通信报文为环境信息报文，数据单元携带的信息是环境信息，001表示此条北斗通信报文是故障信息报文，数据单元携带的信息是设备故障信息等，故障代码中包含故障传感器的传感器编号及故障状态编码，故障状态编码按故障等级进行划分，例如000表示环境传感器轻微故障，表明对应的环境传感器可维修，001表示环境传感器严重故障等，根据故障代码即可获取故障环境传感器对应的传感器故障信息。

本实施例通过实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文，通过环境设备终端获取环境信息，根据环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测，在多个环境传感器中存在运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对北斗通信报文进行解析，以获得故障代码，根据故障代码获取故障环境传感器对应的传感器故障信息，提高了环境设备的检测效率，同时获取到的故障信息也更加全面。

在一实施例中，所述检测模块20，还用于通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中不存在预设信息时，获取所述预设信息对应的二进制环境数据编码；根据各个环境传感器对应的预设编码查找到所述二进制环境数据编码对应的故障环境传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

在一实施例中，所述检测模块20，还用于通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；在所述环境信息中存在预设信息时，从所述环境信息中提取各个环境传感器采集的参考环境数据；获取数据库中记录的各个环境传感器正常运行时的目标环境数据；根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值；将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

在一实施例中，所述检测模块20，还用于分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵；对所述样本矩阵进行处理，得到特征向量矩阵；根据所述特征向量矩阵及所述测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值。

在一实施例中，所述解析模块30，还用于获取所述北斗通信报文对应的报文模型；计算所述报文模型与预设模型之间的模型相似度；根据所述模型相似度获取所述故障传感器对应的传感器编号及故障状态编码，将所述传感器编号及所述故障状态编码作为故障代码。

在一实施例中，所述解析模块30，还用于计算所述报文模型与预设模型上所有模型点之间的相对距离；对所述相对距离进行平均值计算，得到目标距离；根据所述目标距离确定所述报文模型与所述预设模型之间的模型相似度。

在一实施例中，还包括询问模块，用于按照预设时间间隔向所述环境设备终端发送询问报文；若未接收所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则判定所述环境设备终端的运行状态为故障状态；若接收到所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则从所述确认报文中运行状态信息；将所述运行状态信息与预设信息进行比对，根据比对结果确定所述环境设备终端对应的状态等级，并根据所述状态等级确定所述环境设备终端对应的运行状态；根据所述环境设备终端的运行状态输出相应的提示信息。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于北斗的环境设备检测程序，所述基于北斗的环境设备检测程序被处理器执行时实现如上文所述的基于北斗的环境设备检测方法的步骤。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于北斗的环境设备检测方法，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述方法包括：

实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文；

通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测；

在多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码；

根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

2.如权利要求1所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对多个环境传感器的运行状态进行检测的步骤包括：

通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；

在所述环境信息中不存在预设信息时，获取所述预设信息对应的二进制环境数据编码；

根据各个环境传感器对应的预设编码查找到所述二进制环境数据编码对应的故障环境传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

3.如权利要求1所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对多个环境传感器的运行状态进行检测的步骤包括：

通过所述环境设备终端获取预设时间段内多个环境传感器采集的环境信息；

在所述环境信息中存在预设信息时，从所述环境信息中提取各个环境传感器采集的参考环境数据；

获取数据库中记录的各个环境传感器正常运行时的目标环境数据；

根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值；

将小于预设阈值的诊断值对应的环境传感器作为故障传感器，并判定所述故障环境传感器的运行状态为故障状态。

4.如权利要求3所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述根据所述参考环境数据及所述目标环境数据计算各个环境传感器对应的诊断值的步骤包括：

分别获取所述目标环境数据与所述参考环境数据对应样本矩阵和测试矩阵；

对所述样本矩阵进行处理，得到特征向量矩阵；

根据所述特征向量矩阵及所述测试矩阵计算各个环境传感器对应的诊断值。

5.如权利要求1所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码的步骤包括：

获取所述北斗通信报文对应的报文模型；

计算所述报文模型与预设模型之间的模型相似度；

根据所述模型相似度获取所述故障环境传感器对应的传感器编号及故障状态编码，将所述传感器编号及所述故障状态编码作为故障代码。

6.如权利要求5所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述计算所述报文模型与预设模型之间的相似度的步骤包括：

计算所述报文模型与预设模型上所有模型点之间的相对距离；

对所述相对距离进行平均值计算，得到目标距离；

根据所述目标距离确定所述报文模型与所述预设模型之间的模型相似度。

7.如权利要求1～6中任一项所述的基于北斗的环境设备检测方法，其特征在于，所述根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息的步骤之后，还包括：

按照预设时间间隔向所述环境设备终端发送询问报文；

若未接收所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则判定所述环境设备终端的运行状态为故障状态；

若接收到所述环境设备终端根据所述询问报文反馈的确认报文，则从所述确认报文中运行状态信息；

将所述运行状态信息与预设信息进行比对，根据比对结果确定所述环境设备终端对应的状态等级，并根据所述状态等级确定所述环境设备终端对应的运行状态；

根据所述环境设备终端的运行状态输出相应的提示信息。

8.一种基于北斗的环境设备检测装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于实时接收环境设备终端发送的北斗通信报文；

检测模块，用于通过所述环境设备终端获取环境信息，根据所述环境信息对各个环境传感器的运行状态进行检测；

解析模块，用于在多个环境传感器中存在所述运行状态为故障状态的故障环境传感器时，对所述北斗通信报文进行解析，以获得故障代码；

获取模块，用于根据所述故障代码获取所述故障环境传感器对应的传感器故障信息。

9.一种基于北斗的环境设备检测设备，其特征在于，所述基于北斗的环境设备检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的基于北斗的环境设备检测程序，所述基于北斗的环境设备检测程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的基于北斗的环境设备检测方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于北斗的环境设备检测程序，所述基于北斗的环境设备检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于北斗的环境设备检测方法的步骤。

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