[发明专利]野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法与装置有效

专利信息
申请号: 201910410647.4 申请日: 2019-05-16
公开(公告)号: CN110081923B 公开(公告)日: 2021-03-02
发明(设计)人: 谷友艺;王力;蒋理兴;吴建霖;李晨阳;欧阳文;于彭;贾真;罗豪龙;杨啸天 申请(专利权)人: 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
主分类号: G01D18/00 分类号: G01D18/00
代理公司: 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人: 崔旭东
地址: 450052 河南省郑*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 野外 基线 环境参数 自动 采集 系统故障 检测 方法 装置
【说明书】:

发明提供一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法与装置,属于环境参数自动采集系统故障检测技术领域。该方法包括:获取待测传感器的状态实测值;获取待测传感器的相邻两个传感器的状态实测值;利用相邻两个传感器的状态实测值计算相邻两个传感器的平均样本熵,作为待测传感器的状态观测值;结合待测传感器的状态方程、观测方程和所述待测传感器的状态观测值,利用粒子滤波算法计算待测传感器的状态估计值;将待测传感器的状态实测值与状态估计值进行对比,当待测传感器的状态实测值偏离状态估计值时,判断待测传感器发生故障。本发明的故障检测方法对传感器的故障具有较好的检测能力。

技术领域

本发明涉及一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法与装置,属于环境参数自动采集系统故障检测技术领域。

背景技术

野外基线环境参数自动采集系统,通过在基线沿线密集地布设高精度气象传感器(包括温度传感器、湿度传感器和气压传感器等)来精确测量温度、湿度及气压等环境参数,以进行空气折射率修正(其中,温度测量误差对空气折射率的影响最大),进而提高光电测距仪等精密测距仪的测量精度。

野外基线环境参数自动采集系统中有着数量众多的温湿度传感器,众多传感器的测量准确度与稳定工作是建成高精度测距基线的基础,但是这些传感器的检定周期一般为1年,检定周期较长,又由于传感器长时间暴露在室外,因此在检定周期内传感器仍存在故障的可能,传感器一旦发生故障就难以稳定工作,也难以保证其采集数据的精度,也就无法实现高精度基线校准。因此,在野外基线环境参数自动采集系统上开展传感器故障检测具有重要的现实意义。

现有技术中,为了判断某个传感器是否出现故障,需要对传感器采集的数据进行分析,通常认为与待测传感器距离相近的两个传感器所采集的数据与待测传感器采集的数据相似,因而直接用与待测传感器相邻的两个传感器所采集的数据判断待测传感器是否故障。但是实践中发现,即使两个传感器的距离相近,在光照、阴影、局部气流流动等各种因素的影响下,这两个传感器采集的数据还是会存在较大差别,因此采用上述传感器故障检测方法进行传感器故障检测时,检测结果会存在较大误差,难以准确检测出故障传感器。

发明内容

本发明的目的是提供一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法,用以解决现有技术中传感器故障检测方法的检测结果误差大的问题;本发明还提供一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测装置,用以解决现有技术中传感器故障检测方法的检测结果误差大的问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法,该方法包括以下步骤:

获取待测传感器在一个时间段内采集的一组数据,作为待测传感器的状态实测值;

获取待测传感器的相邻两个传感器在相同时间段内采集的一组数据,分别作为相邻两个传感器的状态实测值;

利用相邻两个传感器的状态实测值计算相邻两个传感器的平均样本熵,作为待测传感器的状态观测值;

结合待测传感器的状态方程、观测方程和所述待测传感器的状态观测值,利用粒子滤波算法计算待测传感器的状态估计值;

将待测传感器的状态实测值与状态估计值进行对比,当待测传感器的状态实测值偏离状态估计值时,判断待测传感器发生故障。

本发明还提供了一种野外基线环境参数自动采集系统故障检测装置,该装置包括处理器和存储器,所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序指令,以实现以上野外基线环境参数自动采集系统故障检测方法。

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