基于时空序列的分析温室测控系统wsn故障诊断

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1、江苏大学硕士学位论文摘要可靠性是数据采集系统的一个重要指标，尤其是对工作在高温高湿环境中的温室无线传感器网络(WSN)测控系统来说，确保其高可靠性更为重要。WSN传感节点一般由电池供电并通过无线通讯方式收发数据，它存在能量有限和抗干扰能力弱等缺点，出现故障的可能性较高。故障诊断是保证温室测控系统WSN高可靠性的有效方法。温室测控系统WSN故障诊断必须满足在故障诊断中尽可能减少通讯代价、能耗、故障诊断算法计算量和降低“虚警率’’等要求，而目前对WSN故障诊断方法的研究还主要集中于理论探索方面，尚不能很好满足这些要求，研究实用

2、性更好的温室测控系统WSN故障诊断方法是必要的。根据温室测控系统WSN采集到各种环境信息变化缓慢的特点，这些信息构成的时间序列和空间序列平稳性较为明显，而当故障发生时温室测控系统WSN得到的数据会产生突变，使该序列在故障点上会变得不平稳，由此对这两个序列进行分析可以确定温室测控系统WSN是否发生故障。而且由于时间序列分析方法具有建模方便、计算量小、实用性强的特点，满足温室测控系统WSN故障诊断的要求，因此本文从提高故障诊断方法实用性的角度出发，利用时间序列分析的基本理论，在理论分析、仿真和实验的基础上提出一种不需要增加通信

3、代价和传感节点能耗的有效的温室测控系统WSN故障诊断方法，将采集到的实时环境数据，经预处理后作为诊断样本序列，当时间序列故障诊断模型发现异常时，再用空间序列故障诊断模型确定故障。研究结果表明，一般情况下该方法可实时监控温室测控系统WSN节点的运行状态，及时、有效地发现温室测控系统WSN的异常并诊断出故障节点，提高了WSN工作的可靠性。关键词：无线传感器网络，温室测控系统，时间序列，空间序列，故障诊断，CC2430江苏大学硕士学位论文ABSTRACTReliabilityisanimportantindexoftheData

4、AcquisitionSystem,especiallytotheWSNcontrolsystemingreenhousewhichworksintheHi【ghTemperatureandHighHumidityenvironment，hiighreliabilityismoreimportant．Ingeneral，thepowersupplysystemofsensornodeinWSNisbatteryandthesensornodereceivesandtransmitsdatathroughwirelessco

5、mmunication，SOithassuchweaknessesaslimitedenergyandweakanti-jammingability,resultinginahighprobabilityofoccurringfault．FaultdiagnosisisaneffectivemethodinensuringhighreliabilityoftheWSNofControllingSysteminGreenhouse．FaultdiagnosisfortheWSNofControllingSysteminGre

6、enhouseshouldtrytoreducecommunicationcost,energyconsumption，thecomputationalcomplexityoffaultdiagnosisalgorithmandthefalsealarmrateduringthefaultdiagnosis．However,thecurrentresearchesonthefaultdiagnosismethodofWSNmainlyfocusonthetheory,andcannotmeettheabovedemands

7、．Therefore，itisnecessarytoconductstudiesonmorepracticalfaultdiagnosismethodsfortheWSNofControllingSysteminGreenhouse．TheenvironmentalinformationcollectedbytheWSNofControllingSysteminGreenhousechangesslowly,SOthetime-·seriesandthespace·-seriesformedbytheinformation

8、hasanobviousstationary．WhenfaultOccurs，thedatagotbytheWSNofControllingSysteminGreenhousewillchangeabruptly,SOtheserieswillbecomeunstableatthefaultpointa