CN117676497A - 数据处理系统及列车 - Google Patents

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CN117676497A CN202211056677.8A CN202211056677A CN117676497A CN 117676497 A CN117676497 A CN 117676497A CN 202211056677 A CN202211056677 A CN 202211056677A CN 117676497 A CN117676497 A CN 117676497A
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冯东
苏俊宇
叶�武
余万能
韩琛
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Abstract

本申请提供的一种数据处理系统及列车,通过采集列车走行部的状态监测数据,汇聚节点与所述无线传感器无线通信连接,用将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机,所述监控主机用于对所述状态监测数据进行处理,能够减少布线成本及线缆接触不良导致的通信问题,且能减少传输报文开销和时间提高数据传输效率。

Description

数据处理系统及列车
技术领域
本申请涉及列车的数据传输技术领域,特别地涉及一种数据处理系统及列车。
背景技术
目前列车上主要采用有线传感网方案,每个列车走行部需要部署数十个传感器,每个传感器连接至监控主机的线缆有30多米长,每节车厢都有上千米长的线缆用于传感器数据传输,极大地增加了列车的载重负荷和成本,对车辆的空间内部设计也造成了困扰。
发明内容
针对上述相关技术中的问题本申请提供一种数据处理系统及列车,能够减少布线成本及线缆接触不良导致的通信问题,且能减少传输报文开销和时间提高数据传输效率。
本申请提供了一种数据处理系统,包括:无线传感器、汇聚节点和监控主机,其中,所述无线传感器用于采集列车走行部的状态监测数据;所述汇聚节点与所述无线传感器无线通信连接,用于将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机,所述监控主机用于对所述状态监测数据进行处理。
在一些实施例中,所述汇聚节点为多个,所述无线传感器包括:无线温度传感器和无线振动传感器,所述无线温度传感器将采集的状态监测数据发送给多个汇聚节点;所述无线振动传感器将采集的状态数据发送给多个汇聚节点,或,所述无线振动传感器通过其他无线振动传感器发送给多个汇聚节点。
在一些实施例中,每个汇聚节点接收到状态监测数据后,基于传感器ID、数据类型及传输时间进行存储,并以预设时长周期将存储的的状态监测数据进行压缩。
在一些实施例中,所述监控主机还用于对所述压缩后的状态监测数据进行识别,将重复的数据进行丢弃。
在一些实施例中,所述汇聚节点还用于对无线传感器的状态进行监测,当汇聚节点在预设时长没有接收到目标无线传感器的状态监测数据的情况下,所述汇聚节点确定在所述目标无线传感器故障,并将故障信息发送给监控主机。
在一些实施例中,所述监控主机还用于对汇聚节点进行监测,当所述监控主机在预设时长没有收到目标汇聚节点发送的数据时,所述监控主机确定所述目标汇聚节点故障,并发出故障报警。
在一些实施例中,多个无线振动传感器采用簇状组网进行组网,所述无线振动传感器基于功耗和剩余电量竞选簇状网络拓扑中的簇头,除簇头之外的其他无线振动传感器将状态监测数据发送给所述簇头,所述簇头将状态监测数据发送给多个汇聚节点。
在一些实施例中,多个无线振动传感器与汇聚节点组成网状拓扑,其中,各个网络拓扑中的节点还用于周期性地发送心跳报文至任意一个目标节点,所述心跳报文包括:群组编号、源节点编号和中间节点编号,在目标节点获取到的心跳报文的群组编号与所述目标节点的群组编号不同的情况下,所述目标节点丢弃所述节点的状态监测数据的报文,当所述目标节点获取到的心跳报文的群组标号与所述目标节点的群组编号相同的情况下,则所述目标节点根据源节点编号、中间节点编号识别邻居节点,并基于邻居节点建立路由表,并基于路由表将状态监测数据的报文发送给汇聚节点。
在一些实施例中,所述心跳报文还包括:剩余电量,在所述目标节点的剩余电量大于电量阈值的情况下,所述目标节点按所述路由表中最优路径发送给汇聚节点,在所述目标节点自身的剩余电量小于所述电量阈值的情况下,所述目标节点降低的发射功率,并查询路由表中一跳可达的节点的剩余电量,将状态监测数据的报文发送给一跳可达且剩余电量最多的节点。
在一些实施例中,剩余电量越大的聚集节点的接收状态监测数据的报文的优先级越高。
在一些实施例中,所述监控主机还用于发送参数设置指令至所述汇聚节点,所述汇聚节点将所述参数设置指令发送给所述无线传感器,以使无线传感器基于所述参数设置指令进行设置。
本申请实施例还提供一种列车,包括上述所述的数据处理系统。
本申请提供的一种数据处理系统及列车,通过采集列车走行部的状态监测数据,汇聚节点与所述无线传感器无线通信连接,用将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机,所述监控主机用于对所述状态监测数据进行处理,能够减少布线成本及线缆接触不良导致的通信问题,且能减少传输报文开销和时间提高数据传输效率。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。
图1为本申请实施例提供的一种数据处理系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供一种的数据处理系统的数据传输流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种监控主机对无线传感器进行时钟同步、参数设置的工作流程示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明,在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
基于相关技术中存在的问题,本申请实施例提供一种数据处理系统,图1为本申请实施例提供的一种数据处理系统的结构示意图,如图1所示,所述数据处理系统包括:无线传感器、汇聚节点和监控主机,其中,所述无线传感器用于采集列车走行部的状态监测数据;所述汇聚节点与所述无线传感器无线通信连接,用于将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机,所述监控主机用于对所述状态监测数据进行处理。
本申请实施例中,所述无线传感器包括:无线温度传感器和无线振动传感器,所述汇聚节点为多个,所述监控主机用于对状态监测数据进行处理包括:数据记录、分析诊断、异常状态报警。
本申请实施例中,无线温度监测传感器采集频率较低、传输的报文较短,实时性要求高;无线振动监测传感器采集频率较高、传输的报文较长,实时性要求低。针对不同传感器的特点、低功耗小体积的要求以及列车走行部的安装环境,采用如下的数据传输策略:无线温度传感器采用低频窄带、接收灵敏度高、穿透能力强的无线协议(如LoRa),无线振动传感器采用速率较快、抗干扰、网状组网的无线协议(如ZigBee)。
本申请实施例中,汇聚节点和监控主机之间的连接可以是无线连接也可以是有线以太网连接。
本申请实施例中,通过无线传感器来采集数据,能够减少感器设备安装、布线成本以及线缆接触不良导致的通信问题,提高了设备部署的灵活性。
本申请实施例中,通过汇聚节点来将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机能够减少了传输报文开销和时间,提升了数据传输效率,降低了系统功耗。
本申请实施例中,所述无线温度传感器将采集的状态监测数据发送给多个汇聚节点;所述无线振动传感器将采集的状态数据发送给多个汇聚节点,或,所述无线振动传感器通过其他无线振动传感器发送给多个汇聚节点。
本申请实施例中,无线温度传感器可以设定每100ms发送一次报文(含100ms时间内采集的所有温度值),无线振动传感器可以设定每10ms发送一次报文(含10ms时间内采集的所有振动数据)。
在一些实施例中,每个汇聚节点接收到状态监测数据后,基于传感器ID、数据类型及传输时间进行存储,并以预设时长周期将存储的的状态监测数据进行压缩。
本申请实施例中,预设时长周期可以根据实际情况进行设定,例如,1秒。
在一些实施例中,所述监控主机还用于对所述压缩后的状态监测数据进行识别,将重复的数据进行丢弃。
本申请实施例中,通过传输链路冗余提高了传输可靠性,通过压缩汇聚也增加了数据的安全性。
在一些实施例中,所述汇聚节点还用于对无线传感器的状态进行监测,当汇聚节点在预设时长没有接收到目标无线传感器的状态监测数据的情况下,所述汇聚节点确定在所述目标无线传感器故障,并将故障信息发送给监控主机。
本申请实施例中,所述预设时长可以进行配置,例如可以是5秒。
在一些实施例中,所述监控主机还用于对汇聚节点进行监测,当所述监控主机在预设时长没有收到目标汇聚节点发送的数据时,所述监控主机确定所述目标汇聚节点故障,并发出故障报警。
在一些实施例中,多个无线振动传感器采用簇状组网进行组网,所述无线振动传感器基于功耗和剩余电量竞选簇状网络拓扑中的簇头,除簇头之外的其他无线振动传感器将状态监测数据发送给所述簇头,所述簇头将状态监测数据发送给多个汇聚节点。
本申请实施例中,簇状组网方式支撑多跳路由传输,提高可靠性。且通过簇状组网,可以有效降低无线传感网的系统功耗,提升理论工作时间。
在一些实施例中,无线温度传感器采用星型组网方式,传输数据量小,但传输距离远,在遮挡较多的列车走行部也具备一定的信号穿透能力,可以同时将采集的数据发送至多个汇聚节点。
本申请实施例中,汇聚节点采用多节点冗余机制,在列车的前部、中部、后部各部署一个汇聚节点,三个汇聚节点都可以接收无线传感器发送的报文,将报文数据压缩汇聚后,发送给监控主机,监控主机可以识别并丢弃重复的冗余报文。
在一些实施例中,各无线传感器能够自适应调整自身发射功率,根据自身和上位机的距离、干扰、信号质量调整发射功率,保证其符合最低通信质量的同时降低功耗。
在一些实施例中,多个无线振动传感器与汇聚节点组成网状拓扑,其中,各个网络拓扑中的节点还用于周期性地发送心跳报文至任意一个目标节点,所述心跳报文包括:群组编号、源节点编号和中间节点编号,在目标节点获取到的心跳报文的群组编号与所述目标节点的群组编号不同的情况下,所述目标节点丢弃所述节点的状态监测数据的报文,当所述目标节点获取到的心跳报文的群组标号与所述目标节点的群组编号相同的情况下,则所述目标节点根据源节点编号、中间节点编号识别邻居节点,并基于邻居节点建立路由表,并基于路由表将状态监测数据的报文发送给汇聚节点。
在一些实施例中,所述心跳报文还包括:剩余电量,在所述目标节点的剩余电量大于电量阈值的情况下,所述目标节点按所述路由表中最优路径发送给汇聚节点,在所述目标节点自身的剩余电量小于所述电量阈值的情况下,所述目标节点降低的发射功率,并查询路由表中一跳可达的节点的剩余电量,将状态监测数据的报文发送给一跳可达且剩余电量最多的节点。
在一些实施例中,剩余电量越大的聚集节点的接收状态监测数据的报文的优先级越高。
本申请实施例中,如果存在多个汇聚节点,优先将报文发送给剩余电量多的汇聚节点,如果该汇聚节点剩余电量小于其他汇聚节点,各个无线传感器节点根据心跳报文中的剩余电量值,找到剩余电量最多的汇聚节点,设为目的地址。
如果汇聚节点由车载电源供电,则各个无线传感器节点将数据报文同时发给所有链路可达的汇聚节点。
在一些实施例中,所述监控主机还用于发送参数设置指令至所述汇聚节点,所述汇聚节点将所述参数设置指令发送给所述无线传感器,以使无线传感器基于所述参数设置指令进行设置。
基于前述的各个实施例,本申请实施例在提供一种用于列车走行部无线传感器的多元异构网络(通上述实施例中的数据处理系统),主要包括三个层次:下面的传感层,中间的汇聚层和上面的监测层,
传感层包含多个无线传感器,这些传感器采集列车走行部的状态监测数据后,传输至汇聚节点;汇聚层包含3个汇聚节点,接收无线传感器发送的数据,汇总压缩后,通过速率较高的无线协议(如WiFi)发送至监控主机;监测层包含一个监控主机,两个无线接收模块,用于接收汇聚节点发送的状态监测数据,进行数据记录、分析诊断、异常状态报警等。
无线传感器按数据类型分,主要有无线温度监测传感器和无线振动监测传感器,无线温度监测传感器采集频率较低、传输的报文较短,实时性要求高;无线振动监测传感器采集频率较高、传输的报文较长,实时性要求低。针对不同传感器的特点、低功耗小体积的要求以及列车走行部的安装环境,采用如下的数据传输策略:
无线温度传感器采用低频窄带、接收灵敏度高、穿透能力强的无线协议(如LoRa),无线振动传感器采用速率较快、抗干扰、网状组网的无线协议(如ZigBee);
无线温度传感器通过星型组网方式,将采集的数据发送至多个汇聚节点;无线振动传感器通过网状组网方式,将采集的数据发送至汇聚节点,或经由其他振动传感器中转,再发送至汇聚节点;
无线温度传感器每100ms发送一次报文(含100ms时间内采集的所有温度值),无线振动传感器每10ms发送一次报文(含10ms时间内采集的所有振动数据);
各个汇聚节点收到无线温度传感器和无线振动传感器收到的报文后,按照传感器ID、数据类型、传输时间进行存储;
每隔一定周期(比如1秒,和应用层需求相关),汇聚节点将存储的数据进行压缩,封装成报文,发送至监控主机;
监控主机收到报文后,进行报文解析、数据解压、数据分析、诊断报警等;
汇聚节点对无线传感器进行状态监视,当某一无线传感器连续5s(可配置)不发送任何数据,则认为该无线传感器故障,汇聚节点向监控主机发送故障状态;
监控主机对汇聚节点进行状态监视,当某一汇聚节点连续5s(可配置)不发送任何数据,则认为该汇聚节点故障,进行故障报警;
无线振动传感器采用簇状组网方式,支持多跳路由传输,提高可靠性。系统根据功耗、剩余电源等参数竞选出簇头,子节点将自身数据发送至簇头,簇头转发给汇聚节点。通过簇状组网,可以有效降低无线传感网的系统功耗,提升理论工作时间;
无线温度传感器采用星型组网方式,传输数据量小,但传输距离远,在遮挡较多的列车走行部也具备一定的信号穿透能力,可以同时将采集的数据发送至多个汇聚节点;
汇聚节点采用多节点冗余机制,在列车的前部、中部、后部各部署一个汇聚节点,三个汇聚节点都可以接收无线传感器发送的报文,将报文数据压缩汇聚后,发送给监控主机,监控主机可以识别并丢弃重复的冗余报文。
无线传感网的各传感器能够自适应调整自身发射功率,根据自身和上位机的距离、干扰、信号质量调整发射功率,保证其符合最低通信质量的同时降低功耗。
本发明中,汇聚节点还可以接收监控主机的指令,对无线传感器进行时钟同步、采集频率、发送频率等参数的设置以及程序更新。
图2为本申请实施例提供一种的数据处理系统的数据传输流程示意图,如图2所示,包括:
步骤S101,对无线传感器、汇聚节点和监控主机进行初始化,完成网络连接。
步骤S102,无线温度传感器每100ms发送一次报文(含100ms时间内采集的所有温度值),无线振动传感器每10ms发送一次报文(含10ms时间内采集的所有振动数据)。
步骤S103,汇聚节点收到报文后存储至本地,每隔一定周期(比如1秒),将存储的数据进行压缩,封装成报文(含传感器编号、数据类型、传输时间),发送至监控主机。
步骤S104,监控主机收到报文后,进行报文解析、数据解压、数据分析、诊断报警等。
图3为本申请实施例提供的一种监控主机对无线传感器进行时钟同步、参数设置的工作流程示意图,如图3所示,监控主机将设置信息发送给汇聚节点,当汇聚节点接收到监控主机的参数设置指令后,下发给相应的无线传感器。
对于电池供电的无线振动传感器,由于其电量有限,为了尽可能延长整个网络的工作时间,需要对网状组网的路由进行低功耗和能量均衡的设计,具体流程如下:
无线振动传感器节点以及汇聚节点组成网状拓扑,节点之间周期性发送心跳报文,报文内容主要包含:源节点编号、中间节点编号、群组编号、剩余电量等。
节点收到其他节点的心跳报文后,根据群组编号判断发送报文的节点和本节点是不是在同一个群组,如果不是,则丢弃该报文;如果是,则根据源节点编号、中间节点编号识别一跳可达的邻居节点,并建立通往所有可达节点的路由表。
如果节点自身的剩余电量大于阈值,则按照路由表中的最优路径,将数据报文发送给汇聚节点。
如果节点自身的剩余电量小于阈值,则降低自身的发射功率,并查询路由表中一跳可达的所有节点的剩余电量,将报文发送给一跳可达的所有节点中剩余电量最多的那个节点。
如果存在多个汇聚节点,优先将报文发送给剩余电量多的汇聚节点,如果该汇聚节点剩余电量小于其他汇聚节点,各个无线传感器节点根据心跳报文中的剩余电量值,找到剩余电量最多的汇聚节点,设为目的地址。
如果汇聚节点由车载电源供电,则各个无线传感器节点将数据报文同时发给所有链路可达的汇聚节点。
在一些实施例中,多源异构网络可以根据传感数据的实际需求采用不同的无线制式,比如WiFi、LoRa、ZigBee、蓝牙等;
在一些实施例中,汇聚节点根据项目实际需要进行设置,可以是2个、3个或者多个;在一些实施例中,汇聚节点与走行部监控主机之间,也可以采用有线以太网连接;
在一些实施例中,无线传感器的供电方式可以是电池供电、自取能模块供电、无线充电、也可以是车载电源供电。
本申请实施例提供的数据处理系统,可用于列车走行部状态监测的无线传感网方案,减少了传感器设备安装、布线成本以及线缆接触不良导致的通信问题,提高了设备部署的灵活性,针对不同的传感数据类型,采用不同的无线制式和组网方式,并利用汇聚节点对多源异构的数据进行进行压缩聚合后,再发送给监控主机,减少了传输报文开销和时间,提升了数据传输效率,降低了系统功耗,采用3层网络架构,实现功能解耦、系统分层,方便进行后续扩展。汇聚节点采用多节点冗余机制,在列车的前部、中部、后部各部署一个汇聚节点,三个汇聚节点都可以接收无线传感器发送的报文,将报文数据压缩汇聚后,发送给监控主机,通过传输链路冗余提高了传输可靠性,通过压缩汇聚也增加了数据的安全性。
本申请实施例再提供一种列车,包括上述任一实施例中的数据处理系统。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
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、对象或者装置不仅包括那些要素,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、对象或者装置所固有的要素。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、对象或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例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中,包括若干指令用以使得一台控制器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种数据处理系统,其特征在于,包括:无线传感器、汇聚节点和监控主机,其中,所述无线传感器用于采集列车走行部的状态监测数据;所述汇聚节点与所述无线传感器无线通信连接,用于将从无线传感器获取的所述状态监测数据进行压缩,并将压缩后的状态监测数据发送给所述监控主机,所述监控主机用于对所述状态监测数据进行处理。
2.根据权利要求1所述的数据处理系统,其特征在于,所述汇聚节点为多个,所述无线传感器包括:无线温度传感器和无线振动传感器,所述无线温度传感器将采集的状态监测数据发送给多个汇聚节点;所述无线振动传感器将采集的状态数据发送给多个汇聚节点,或,所述无线振动传感器通过其他无线振动传感器发送给多个汇聚节点。
3.根据权利要求2所述的数据处理系统,其特征在于,每个汇聚节点接收到状态监测数据后,基于传感器ID、数据类型及传输时间进行存储,并以预设时长周期将存储的的状态监测数据进行压缩。
4.根据权利要求3所述的数据处理系统,其特征在于,所述监控主机还用于对所述压缩后的状态监测数据进行识别,将重复的数据进行丢弃。
5.根据权利要求2所述的数据处理系统,其特征在于,所述汇聚节点还用于对无线传感器的状态进行监测,当汇聚节点在预设时长没有接收到目标无线传感器的状态监测数据的情况下,所述汇聚节点确定在所述目标无线传感器故障,并将故障信息发送给监控主机。
6.根据权利要求2所述的数据处理系统,其特征在于,所述监控主机还用于对汇聚节点进行监测,当所述监控主机在预设时长没有收到目标汇聚节点发送的数据时,所述监控主机确定所述目标汇聚节点故障,并发出故障报警。
7.根据权利要求2所述的数据处理系统,其特征在于,多个无线振动传感器采用簇状组网进行组网,所述无线振动传感器基于功耗和剩余电量竞选簇状网络拓扑中的簇头,除簇头之外的其他无线振动传感器将状态监测数据发送给所述簇头,所述簇头将状态监测数据发送给多个汇聚节点。
8.根据权利要求2所述的数据处理系统,其特征在于,多个无线振动传感器与汇聚节点组成网状拓扑,其中,各个网络拓扑中的节点还用于周期性地发送心跳报文至任意一个目标节点,所述心跳报文包括:群组编号、源节点编号和中间节点编号,在目标节点获取到的心跳报文的群组编号与所述目标节点的群组编号不同的情况下,所述目标节点丢弃所述节点的状态监测数据的报文,当所述目标节点获取到的心跳报文的群组标号与所述目标节点的群组编号相同的情况下,则所述目标节点根据源节点编号、中间节点编号识别邻居节点,并基于邻居节点建立路由表,并基于路由表将状态监测数据的报文发送给汇聚节点。
9.根据权利要求8所述的数据处理系统,其特征在于,所述心跳报文还包括:剩余电量,在所述目标节点的剩余电量大于电量阈值的情况下,所述目标节点按所述路由表中最优路径发送给汇聚节点,在所述目标节点自身的剩余电量小于所述电量阈值的情况下,所述目标节点降低的发射功率,并查询路由表中一跳可达的节点的剩余电量,将状态监测数据的报文发送给一跳可达且剩余电量最多的节点。
10.根据权利要求9所述的数据处理系统,其特征在于,剩余电量越大的聚集节点的接收状态监测数据的报文的优先级越高。
11.根据权利要求1所述的数据处理系统,其特征在于,所述监控主机还用于发送参数设置指令至所述汇聚节点,所述汇聚节点将所述参数设置指令发送给所述无线传感器,以使无线传感器基于所述参数设置指令进行设置。
12.一种列车,其特征在于,包括权利要求1至11任一项所述的数据处理系统。
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CN117956481A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 上海海事大学 一种基于无线传感器网络的船舶智能监测方法
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