基于累积和控制图的分布式传感网络故障诊断

来源：计算机应用杂志2016年第11期北京时间：

作者：刘秋玥, 程勇, 王军, 钟水明, 徐利亚

单位：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

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。

关键词：无线传感器网络,故障诊断,分布式,累积和控制图,中值绝对偏差

基金资助：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室开放基金资助项目（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）。