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基于累积和控制图的分布式传感网络故障诊断
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]南京信息工程大学计算机与软件学院,南京210044, [2]南京信息工程大学信息化建设与管理处,南京210044, [3]九江学院信息科学与技术学院,江西九江332005
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61402236,61373064);江苏省农业气象重点实验窒开放基金资助项目(KYQ1309);江苏省“六大人才高峰”项目(2015-DZXX-015,2013-DZXX-019);江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2014007-2);江西省青年科学基金资助项目(20151BAB217015);公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106037).
中文摘要:

由于无线气象传感网具有资源受限及分布式等特点,传感器节点的故障诊断面临着很大挑战。针对现有诊断方法误报率高、计算冗余量大的问题,提出了一种基于累积和控制图(CUSUM)与邻居协作融合的故障诊断方法。首先,通过累积和控制图分析传感器节点上的历史数据,提高对节点故障判断的灵敏度并且定位出异常时间点;然后,结合网络内邻居节点间的数据交换,通过判断节点的状态诊断出故障节点。实验结果表明,即使在整个网络中在节点故障率高达35%时,算法检测精度仍然高于97.7%,而误报率不超过2%。由此可见,在节点故障概率很高的情况下,此所提法也能得到很高的检测精度和较低的误报率,受节点故障率的影响明显减小。

英文摘要:

With the stringent resources and distributed nature in wireless sensor networks, fauh diagnosis of sensor nodes faces great challenges. In order to solve the problem that the existing approaches of diagnosing sensor networks have high false alarm ratio and considerable computation redundancy on nodes, a new fault detection mechanism based on Cumulative Sum Chart (CUSUM) and neighbor-coordination was proposed. Firstly, the historical data on a single node were analyzed by CUSUM to improve the sensitivity of fault diagnosis and locate the change point. Then, the fault nodes were detected though judging the status of nodes by the data exchange between neighbor nodes. The experimental results show that the detection accuracy is over 97.7% and the false alarm ratio is below 2% when the sensor fault probability in wireless sensor networks is up to 35%. Hence, the proposed algorithm has a high detection accuracy and low false alarm ratio even in the conditions of high fault probabilities and reduces the influence of sensor fault probability clearly.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679