无线传感器网络中邻居数据分析的故障检测方法

针对无线传感器网络(WSN)故障检测导致额外的通信和计算负载问题,根据同一覆盖范围内传感器节点的监测数据相近的特点,提出了一种基于邻居节点数据分析的WSN故障检测方法. 通过分析节点的历史传感数据来计算节点的可信水平,从而确定可信的邻居节点. 将节点数据与覆盖范围内可信邻居节点的数据进行比较分析,判定节点是否故障. 仿真结果表明,算法在保持良好的故障检测能力和临时故障容忍能力的同时,并不额外增加节点的通信和计算负载.      

基于改进Kruskal算法的WSN故障节点检测方法

提出了一种基于改进Kruskal算法的无线传感器网络（WSN）故障节点检测方法. 该方法首先通过集中式的改进Kruskal最小生成树算法来获取可信的节点集合,之后依据可信节点,采用邻居节点比较算法对传感器节点的感知值进行分布式分析和处理,判定发生故障的传感器节点. 同时为了容忍节点的临时故障,引入了时间冗余. 仿真结果表明,在节点故障率高达35%时,该方法依然能快速定位故障节点,并且同时保证很高的检测精确度.     

历史数据与邻居协作融合的无线传感器故障检测机制

针对历史数据与邻居协作融合的思想所引生的无线传感器网络故障检测问题,提出了一种检测机制,不仅适用于故障节点随机分布的场景,也适用于故障节点集中分布的场景.仿真结果表明:当节点度数减小、节点故障率升高时,检测精度仍可以维持在96.7%以上.本检测机制只需要交互较少的信息,从而节省了节点的通信能耗和信道带宽.     

历史数据与邻居协作融合的无线传感器故障检测机制

针对历史数据与邻居协作融合的思想所引生的无线传感器网络故障检测问题,提出了一种检测机制,不仅适用于故障节点随机分布的场景,也适用于故障节点集中分布的场景. 仿真结果表明:当节点度数减小、节点故障率升高时,检测精度仍可以维持在96.7%以上. 本检测机制只需要交互较少的信息,从而节省了节点的通信能耗和信道带宽.     

基于压缩感知的电网传输线故障定位方法

文中提出了一种基于压缩感知稀疏重构技术的广域故障定位方法,用于准确定位传输网络中的单故障和双故障位置.与早期传统的故障定位方法不同,该方法只需要通过相量测量单元(PMU)在数量有限的节点中测量即可实现故障定位.测量得到的电压相量和电网的阻抗矩阵产生一个欠定方程组,可以通过压缩感知稀疏重构的方法求解.重构得到了一个稀疏故障电流矢量,通过其中的非零元素判断可能的故障区域.对于没有故障的区域,可以由PMU测量到的电流相量计算相邻节点的电压,然后用新计算的电压和PMU测量值确定故障线路.利用替代定理和最小二乘法计算发生故障前后的节点电压变化量和故障线路两端的电流变化量.文中针对几种典型的故障类型,基于压缩感知和改进的传输线方程精确估计故障位置,消除了复杂的数学迭代过程,进一步提高了故障定位精度.应用PSCAD仿真软件在IEEE39节点系统上进行算例仿真,对故障定位算法进行了测试研究,验证该算法可以实现常见故障的精确定位.     

配电网故障快速定位及图形显示软件系统的设计

针对中压电力线路发生故障后查找时间长、排除难的问题,提出了树形拓扑结构与监控节点矢量信息运算相结合的中压电网故障线路自动定位及图形显示软件系统设计方案.详细分析了监控节点在软件中的命名规则及其矢量信息的设置方法,提出了判断故障线路和线段的方法.判断结果通过控件Mapobject用色彩显示,直观方便.现场运行证明了上述方案的正确性和可行性,故障定位快速,图形显示准确,为故障处理提供了方便.     

软件控制流故障诊断的研究

软件的故障诊断是软件测试的一个重要组成部分,快速准确地定位故障发生位置对于提高软件质量具有重要的意义.文章提出了一种利用运行时执行路径计算的方法进行故障诊断的方法.利用测试算例,计算出执行路径和候选路径集,并在候选路径集中找出预期路径.通过比较执行路径和预期路径,给出故障诊断的信息.该方法简洁明了,易于应用.     

基于逆变器控制策略的微电网故障分析

本文针对微电网故障问题,通过分析PQ和VF控制策略的逆变器运行特性,建立了基于逆变器控制策略的数学分析等值模型,提出了故障状态边界条件. 结合微电网孤岛运行时的工作特点,利用故障前后的节点电压和节点电流,推导出微电网处于孤岛运行状态并发生三相短路故障时,公共耦合节点（PCC）处的电压与电流求解方程,建立了较为精确的故障分析方法. 最后利用PSCAD建立了220 V低压微电网的仿真系统,验证了所述方法的正确性.     

MANET网络MAC层攻击综合检测方法

针对IEEE 802.11协议的MAC层攻击存在多样化、智能化的情况,提出一种基于人工免疫的综合检测方法.针对恶意攻击记录每隔一定时间信道的传帧计数作为特征序列,采用滑窗双元累积算法检测;针对自私性攻击检测区分2种情况,即当检测节点处于饱和状态时,记录每个节点每隔一定时间传帧计数序列,采用残差阈值判别法进行初始检测,将检测到的自私节点的退避时间序列进行记录,并进一步进行编码和基因化处理作为基因检测体;当检测节点处于非饱和状态时采用基于相对位置的子串相关函数基因匹配检测.实验表明,该综合攻击检测方法达到了较低的误判率和较快的检测速度,提高了无线网络的可信性.     

利用接触跟踪机制实现Email蠕虫的检测

针对E-mail蠕虫逐渐成为一种主要的网络威胁,提出基于接触跟踪机制检测蠕虫的方法CTCBF.该方法利用"差分熵"对单个网络节点的异常连接行为进行检测,再通过异常节点之间的连接关系利用跟踪算法建立跟踪链,当跟踪链的长 度达到设定阈值时,跟踪链上的可疑节点被确认为感染节点.针对阈值的不确定性,提出了一种动态阈值方法,根据...     

Study of fault injection system based on software

A software fault injection system SFIS is designed,which consists of the target system plus a fault injector,fault library,workload,data collector,and data analyzer. A serial communication mechanism is adopted to simulate the factual work environment. Then a fault model is built for single particle event,which can be denoted as FM=(FL,FT). FL stands for fault location,and FT stands for fault type. The fault model supports three temporal faults: transient,intermittent,and permanent. During the experiments implemented by SFIS,the software interruption method is adopted to inject transient faults,and step trace method is adopted to inject permanent faults into the target system. The experiment results indicate that for the injected transient code segment faults,2.8 % of them do not affect the program output,80.1% of them are detected by the built-in error detection in the system,and 17.1% of them are not detected by fault detection mechanism. The experiment results verify the validity of the fault injection method.     

基于PSO-RBF的航空相机电源板故障诊断技术研究

针对机载航空相机电源板故障率高,传统故障诊断方法技术不足而造成的相机维护难度大的实际问题,提出一种基于PSO-RBF神经网络的电源板故障诊断方法。考虑选取RBF网络训练算法中隐含层节点数和中心参数的难题,采用实用粒子算法约简了RBF神经网络,设计了航空相机电源板故障诊断系统方案,并给出了诊断系统的软件模块和实现方法,实现了从计算机仿真到工程应用的电源电路故障诊断。仿真与实际检测实验结果均表明,系统在不依赖任何标准设备和附加测点时,可对航空相机电源板进行实时、全自动化故障检测,其故障现象的检测覆盖率为100%,故障诊断平均可靠性可达到97.73%,故障器件定位率可达到96.89%。     

基于MODWT的自适应阈值微电网故障检测算法

对微电网线路故障的高效检测有助于快速切除故障,降低微电网对大电网的影响。现有的故障检测方法存在阈值难以选择、对高过渡电阻故障不敏感等问题,为此提出了基于极大重叠离散小波变换(MODWT)系数突变的自适应阈值选取故障检测算法。利用MODWT的特性,采用扩大窗的方法,在窗扩大的过程中对MODWT系数差值的阈值进行适应性调整。相较于现有的定阈值方法,该算法可以适应任意长度的数据样本对于多种故障状态可以进行适应性阈值调整,因此对高过渡电阻故障有较高的敏感度。通过仿真实验验证,该算法能在各种故障状态下快速检测故障发生的时间。     

基于双统计判据的速率陀螺故障诊断方法研究

针对卫星姿态控制系统中速率陀螺噪声增大、饱和、漂移等常见故障,直接利用各敏感器的输出数据,应用双统计判据法进行陀螺的故障检测与诊断。该方法利用测量数据之间的相关性将其分为主元子空间和残差子空间,在各空间中建立统计量来检测故障,通过双统计量的贡献图识别出故障传感器。仿真结果表明:双统计判据法对卫星姿态控制系统中的速率陀螺具有良好的故障检测与诊断能力。     

Fault Detection and Recovery for Full Range of Hydrogen Sensor Based on Relevance Vector Machine

In order to improve the reliability of hydrogen sensor, a novel strategy for full range of hydrogen sensor fault detection and recovery is proposed in this paper. Three kinds of sensors are integrated to realize the measurement for full range of hydrogen concentration based on relevance vector machine (RVM). Failure detection of hydrogen sensor is carried out by using the variance detection method. When a sensor fault is detected, the other fault-free sensors can recover the fault data in real-time by using RVM predictor accounting for the relevance of sensor data. Analysis, together with both simulated and experimental results, a full-range hydrogen detection and hydrogen sensor self-validating experiment is presented to demonstrate that the proposed strategy is superior at accuracy and runtime compared with the conventional methods. Results show that the proposed methodology provides a better solution to the full range of hydrogen detection and the reliability improvement of hydrogen sensor.     

基于稀疏表示的间歇故障检测方法及仿真

基于间歇故障在某些域的稀疏性,提出一种基于稀疏表示的间歇故障检测方法。利用系统输出数据构造系统的过完备字典,设计间歇故障检测阈值,并对过完备字典和故障检测阈值进行在线更新。此方法适合动态系统的间歇故障检测,并通过仿真结果进行验证,并比较在不同更新策略下的仿真结果。     

基于软件方法故障注入系统

基于软件故障注入方法,设计一个软件故障注入系统SFIS,提出动态故障库.建立适用于单粒子事件的故障模型.最后采用两台PC机串口通信,用SFIS采用断点中断实现瞬时故障的注入,采用单步中断实现永久故障的注入.     

基于改进的典型相关分析的故障检测方法

为提高基于典型相关分析的故障检测方法使用效率,对原有的残差产生方式进行改进。通过分析残差信号统计特性,重新选取残差产生方式,使得改进的残差生成方式不依赖于主元个数的选取,从而避免因主元个数选取所带来的故障检测性能影响。通过Tennessee Eastman benchmark process仿真实例,对改进方法的可行性和有效性进行验证。选取4个典型故障的运行数据,分别用所提方法进行故障检测,改进的典型相关分析方法能够有效的检测故障的发生。另外,通过对两个统计量的故障检测率的对比可以看出,两个统计量对于发生在不同子空间的故障敏感度各异,对于不同故障的检测能力不同。     

皮纳卫星姿控系统分层式故障检测

为了实现皮纳卫星的多故障在线检测,提出针对姿控系统的分层故障检测方案. 该方案将系统划分为系统层和器件层,系统层基于卫星动力学与运动学模型设计非线性观测器,实现姿控分系统故障的全局监测;器件层利用动力学模型设计数字动力学陀螺,结合卡尔曼算法新息以及小波分析,实现故障的定位. 通过分层检测,可以支持多器件故障的实时检测,能够检测常见的在轨姿态控制系统故障. 仿真结果表明,该方案能够实现多器件同时故障的检测,适应突变、偏差、恒增益、输出卡死等故障类型,检测准确率达到92%,误检率低于2%;由于采用假设检验取代阈值判断,相对于常规小波阈值检测方法,故障检测结果的可靠性更高,适应更多的故障类型,避免了阈值的选取问题,且节省计算资源,无需大量的历史信息,能够满足在线实时检测要求.