本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷方法研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常由大量部署在目標(biāo)區(qū)域的無線傳感器節(jié)點組成,實現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的實時監(jiān)測。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,其在醫(yī)療、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛,擁有廣泛的應(yīng)用前景,但由于節(jié)點數(shù)量巨大、工作環(huán)境復(fù)雜多變以及自身的不確定性導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容易產(chǎn)生故障,且故障復(fù)雜多樣。故障診斷則是確保無線傳感器網(wǎng)絡(luò)正常工作的有效方法,因此故障診斷技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)發(fā)揮著巨大的作用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個整體系統(tǒng),節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系是密不可分的,特別是在大規(guī)模應(yīng)用的背景下,節(jié)點故障可能引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障,從而影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常工作。論文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊來實施故障診斷,提出具有故障檢測和故障識別功能的故障診斷方法,主要研究內(nèi)容如下:(1)首先,對已有的相關(guān)研究成果進(jìn)行歸納和整理。通過分析目前已有的無線傳感器故障診斷方法,了解故障診斷對象的有關(guān)特性,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷進(jìn)行分類,包括網(wǎng)絡(luò)級和節(jié)點級;分析對比現(xiàn)有故障診斷方法的優(yōu)缺點,在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的結(jié)構(gòu)及其各模塊的特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,提出一種節(jié)點模塊級故障診斷方法。該方法將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分成各個模塊,對各個模塊的故障進(jìn)行監(jiān)測,從而實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的故障診斷;(2)其次,分析節(jié)點模塊級故障診斷策略并設(shè)計了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)測器,該監(jiān)測器可以對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量模塊、傳感器模塊、處理器模塊及無線通信模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,并且將監(jiān)測到的故障參數(shù)保存,作為故障向量,根據(jù)故障向量來進(jìn)行故障定位;(3)最后,設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,根據(jù)診斷策略設(shè)計實驗方案,驗證方法有效性,為實際工程應(yīng)用提供支撐。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 傳感器節(jié)點 狀態(tài)監(jiān)測器 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述8-12
• 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點9-11
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題研究的意義15-16
• 1.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障的影響15-16
• 1.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷的意義16
• 1.4 論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排17-18
• 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法研究18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障分類及特點18-21
• 2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷分類18-20
• 2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷的特點20-21
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法21-25
• 2.3.1 集中式故障診斷方法22
• 2.3.2 分布式故障診斷方法22-24
• 2.3.3 分層式故障診斷方法24-25
• 2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷方法25-26
• 2.4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷定義25
• 2.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障分類25
• 2.4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障診斷的原理25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷策略及狀態(tài)監(jiān)測器設(shè)計27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷策略27-31
• 3.2.1 傳感器模塊故障診斷分析28
• 3.2.2 處理器模塊的故障診斷分析28-29
• 3.2.3 電源模塊的故障診斷分析29-31
• 3.2.4 無線通信模塊的故障診斷分析31
• 3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)測器的設(shè)計31-38
• 3.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)測器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)測器硬件設(shè)計32-36
• 3.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)測器軟件設(shè)計36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 無線傳感器實驗網(wǎng)絡(luò)搭建及故障診斷實驗39-54
• 4.1 引言39
• 4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗平臺搭建39-45
• 4.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件設(shè)計39-42
• 4.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟件設(shè)計42-44
• 4.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗平臺搭建44-45
• 4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊級故障診斷實驗45-53
• 4.3.1 傳感器模塊故障診斷實驗45-47
• 4.3.2 處理器模塊故障診斷實驗47-48
• 4.3.3 電源模塊故障診斷實驗48-50
• 4.3.4 無線模塊故障診斷實驗50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 全文總結(jié)54
• 5.2 課題研究展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄61
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文61
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的項目61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：999561