[發明專利]低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統

在審

• 申請號: 201210308324.2
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN103634832A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 劉天華;衣思超;王曉薇;李尚鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽師范大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃;孫麗珠

1.低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統，它包括主電源供電模塊、備用電源模塊、傳感器模塊、信號放大模塊、射頻發射模塊、故障狀態指示模塊、射頻發射裝置故障檢測模塊、射頻故障指示燈模塊、實時時鐘模塊、故障信息存儲模塊、故障診斷芯片以及手持故障檢測模塊；其特征在于：該系統以故障診斷芯片為核心，接收來自傳感器模塊、電源供電模塊以及射頻發射模塊中的射頻發射裝置故障信息檢測模塊，所進行的周期性采集網絡節點的狀態信息，由故障診斷模塊對上述各個模塊上傳的信息進行分析，并根據診斷結果按照故障狀態、危險警告或正常狀態轉入相應的處理機制；由故障診斷模塊將診斷出的除射頻發射模塊以外的所有模塊的故障信息發送給射頻發射模塊中的MCU，已設定的幀格式將故障信息進行打包逐級上傳至Sink節點以達到通知網絡管理人員及時修復和排除故障的目的；收到故障信息的Sink節點會向全網絡的無線傳感器網絡節點廣播該故障信息，其他正常的網絡節點在收到故障節點的故障信息后會更新路由表，以達到孤立故障節點使信息流不在經過該故障節點的目的；直到修復故障節點后由網絡的Sink節點向全網絡廣播更新路由表的命令，使網絡中各個節點更新路由表后重新連入被修復的故障節點；對危險警告信息，由故障診斷模塊將警告信息從故障診斷芯片傳遞至射頻發射模塊內的MCU，之后射頻發射模塊采用已設定的幀格式對警告信息進行打包封裝并逐級上傳至Sink節點通知網絡管理員，以達到在無線傳感器網絡節點切實的發生故障前將潛在的故障排除，使網絡節點正常的運行提高網絡的魯棒性。

2.根據權利要求1所述的低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統，其特征在于：該系統設有一獨立于無線傳感器網絡節點的手持故障檢測模塊，該模塊接收用于顯示無線傳感器網絡節點的拓撲結構，便于定位故障節點的地理位置，以及通過讀取和顯示故障信息存儲模塊中的該節點故障信息，快速定位故障模塊和找到故障原因。

3.根據權利要求1所述的低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統，其特征在于：所述主電源供電模塊，通過主電源剩余電量檢測模塊周期性檢測主電源所剩電量，以控制備用電源模塊的啟用與否。

4.根據權利要求1所述的低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統，其特征在于：在所述Sink節點上，針對射頻發射模塊設有定期主動輪詢網絡中節點的機制，若連續輪詢兩次某節點無應答則認為該節點的射頻發射模塊出現故障，并且通知網絡管理員攜帶手持故障檢測模塊通過讀取節點上的故障信息存儲模塊中的信息對故障原因進行準確定位以達到快速維修該故障節點，并且當射頻發射模塊出現故障后節點上有警告指示燈進行示警。

5.根據權利要求1所述的低能耗高效的無線傳感器網絡節點故障自檢測系統，其特征在于：所述故障診斷芯片還周期性的自檢測節點上重要模塊的狀態信息，通過和預先設定的正常閾值相比較，將狀態信息分為嚴重故障狀態、警告狀態和正常狀態，對于嚴重故障狀態和警告狀態信息，結合實時時鐘芯片信息存儲至故障信息存儲模塊中，并通過射頻發射模塊將故障信息逐級上傳至Sink節點。