[发明专利]一种传感器网络的无人检测装置及其故障诊断方法

说明书

本发明提供了一种传感器网络的无人检测装置及其故障诊断方法，该无人检测装置包括若干个监听器、计算终端和无人机；传感器网络通过至少一个信道进行电磁波信号传输，每一个监听器监听一个信道的电磁波信号，且各监听器所监听的信道均不相同；若干个监听器均与计算终端通过USB接口连接，且各监听器之间互不干涉；监听器的监听范围至少部分覆盖传感器网络，若干个监听器依次将监听到的数据信息传输给计算终端，计算终端相应地接收数据信息并显示处理结果，若干个监听器与计算终端共同承载于无人机上。该无人检测装置不仅检测效率较高，具有较强的可扩展性；同时，提高了传感器网络检测的便利性，节约了人力成本。

技术领域

本发明属于传感器网络技术领域，尤其涉及一种传感器网络的无人检测装置及其故障诊断方法。

背景技术

随着通信技术、传感器技术及嵌入式计算技术的快速发展和日益成熟，无线传感器网络被广泛应用在环境监测、煤矿事故检测、危险境地导航、交通流量监控等诸多与国计民生有着重大联系的场景中。

由于当前科技水平以及制造工艺的限制，传感器节点(简称节点)的软件与硬件通常并不能完美地契合进行工作，普遍具有易出错的特征。同时，由于节点间采用无线信号进行数据传输，多径(multi-path)、干扰(interference)等因素进一步增加了无线传感器网络的不稳定性。障碍物的出现会削弱无线信号，导致节点之间瞬时或者永久的失去连接；而且多个节点同时通信会导致对信道的使用出现竞争，最终只有一个节点能成功抢占信道进行数据发送。

为了增强无线传感器网络的可用性，同时提升无线传感器网络的可靠性，许多研究机构都展开了无线传感器网络故障诊断技术的研究，用以检验网络故障和定位网络中的故障节点。传统的无线传感器网络故障诊断技术多是通过检测人员通过收集无线传感器网络中的相关信息进行深层次的数据分析，诊断无线传感器网络故障。这类方法能够很好的识别无线传感器网络的出错状况，但是通常需要深厚的领域知识，而且检测效率较低；同时，这种方式十分依赖于研究人员对无线传感器网络的实际运行经验以及对无线传感器网络故障的理解程度，因而不具有较强的可扩展性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种传感器网络的无人检测装置及其故障诊断方法，旨在解决传感器网络的故障诊断效率较低，且不具有较强的可扩展性的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种传感器网络的无人检测装置，包括若干个监听器、计算终端以及无人机；传感器网络通过至少一个信道进行电磁波信号传输，每一个所述的监听器监听一个信道的电磁波信号，且各监听器所监听的信道均不相同；所述若干个监听器均与所述计算终端通讯连接，且各监听器的信号传递互不干涉；所述监听器的监听范围与所述传感器网络的覆盖范围至少部分重合，所述若干个监听器将监听到的数据信息传输给所述计算终端，所述计算终端相应地接收所述数据信息并显示处理结果；所述若干个监听器和/或所述计算终端承载于所述无人机上。

进一步地，所述无人检测装置还包括报警器，所述报警器与所述计算终端电连接，当所述计算终端上显示的处理结果为异常时，所述计算终端控制所述报警器发出警报声；当所述计算终端上显示的处理结果为正常时，所述报警器不发出警报声。

进一步地，所述监听器的监听范围为以所述监听器为圆心且以不大于50米为监听半径所形成的球形区域。

进一步地，所述监听器包括监听模块和数据上传模块，所述监听模块与所述数据上传模块电连接，所述监听模块监听传感器网络中相邻两个传感器之间传输的电磁波信号，所述数据上传模块将所述电磁波信号转化为电信号，并相应地将所述电信号传输给所述计算终端。

进一步地，所述监听器的数量为16个。

本发明还提供了一种采用所述的传感器网络的无人检测装置进行诊断传感器网络的故障诊断方法，包括以下步骤：