[发明专利]基于分簇压缩感知的无线传感网预警方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于分簇压缩感知的无线传感网预警方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、网关根据无线传感网络中每个传感器节点的地理位置和能量消耗模型，计算出最优簇数目和最佳簇头空间分布；S2、获取本簇内的监测数据，并根据阈值转换为二进制读数和二值化位串序列；S3、对其进行稠密随机投影和稀疏随机投影，得到压缩感知序列，并对其进行重构，得到重构序列；S4、根据重构序列的估计值进行判断，统计执行多数表决法的有效邻居节点数；S5、若有效邻居节点数大于设定的阈值，则判断该节点有异常事件发生。本发明能够提高监测方法的实时性和容错性，降低故障节点对检测异常事件可靠性的影响，并可减少数据收集过程中的网络能量消耗。

主权项

一种基于分簇压缩感知的无线传感网预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、网关根据无线传感网络中每个传感器节点的地理位置和能量消耗模型，计算出最优簇数目、最佳簇头空间分布、每一个簇内的成员节点、各簇头和网关之间建立最短距离生成树；S2、获取本簇内第i个节点在t时刻的监测数据设置时间检测报警阈值λ_e，并根据该阈值将监测数据转换为二进制读数获取本簇内第i个节点对t时刻之前的时间滑动窗口存贮的p个时刻的监测数据，并根据其波动正常范围δ转换为二值化位串序列S3、获取本簇簇头对簇内传感器节点监测值的二值化序列X和位串序列分别对其进行稠密随机投影和稀疏随机投影，得到压缩感知序列和并将序列和传输到网关进行重构，得到重构序列和S4、网关根据重构序列中第i个节点的估计值进行判断，若估计值则发起事件检测并统计执行多数表决法的有效邻居节点数若第i个节点的邻居节点j的估计值则有效邻居节点数加1；若估计值则将第i个节点的与其邻居节点j的按位进行逻辑与运算，若运算结果与相同并且有非0值，则有效邻居节点数加1；S5、网关对发起事件检测的第i个节点执行多数表决法，若有效邻居节点数大于设定的阈值，则判断该节点有异常事件发生。