基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法

技术领域

本发明涉传感器数据监测与传输技术领域，尤其是涉及基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法。

背景技术

随着化石燃料的枯竭和全球环境污染问题的日益突出，如何提高能源的使用效率与减少能源的浪费逐渐被重视起来，而随着信息技术及工业化的快速发展，越来越多的电力电子设备被使用，越来越多的设备与环境信息需要被监测与采集，这都离不开传感器技术。所以，如何提高传感器的工作效率，提升数据的传输能力，降低数据监测与传输所产生的电力能源消耗，是越来越值得关注的一个问题。

通过查阅相关资料发现，已存在的专利多为单一的数据监测方法，如：多速率数据监测法、事件驱动型数据监测法等。另外，多速率数据采集法虽然能够对数据监测的频率进行调节，能够在一定程度上降低网络带宽的占用，但是其在传感器开启时一直进行较高频次的数据监测与传输，没有考虑到一些对采样时间不敏感的数据类型，造成电力能源的浪费；而事件驱动型数据监测法虽然能够在触发特定条件时才进行数据监测与传输，但该方法不适用于对采样频率较为敏感的数据类型情况，势必会造成监测数据的遗漏和缺失，产生安全隐患。暂未发现能够有效结合两着优点的综合型数据监测与传输方法。

发明内容

本发明的目的是提供基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法，通过对变速率数据监测法与信号驱动型数据监测法的结合，形成变速率事件驱动算法模型，能够解决传感器设备在进行数据监测与数据传输时的资源浪费与网络带宽占用高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法，基于三元组模型

其中，X表示离散事件子系统的有向图，Γ代表系统的连续动态特性，

通过变速率事件驱动算法构建的系统包括数据监测模式和数据传输模式；

对于Γ，算法的连续动态特性可由传感器设备中数据监测模式的运行参数集合W表述：

v(t)＝(s

式中，s

优选的，变速率事件驱动算法中通过时钟信号来表征时耗，其中，时钟信号通过一阶微分方程建模：

式中：

基于变速率事件驱动算法的时钟建模如下：

式(3)表示时钟统模型的信号在所有数据监测模式中的时钟速率皆为常数1。

优选的，对于Γ，在t

W(t

其中，S

优选的，依据变化速率，将采集数据划分为渐变参数S

W＝S

对于转移条件

优选的，对于渐变参数S

x(t

式中，n∈N

当p

优选的，对于突变参数S

同时，突变参数的事件驱动判定采用阈值法，x(t

|W(x(t

其中：

式中，

Δ(x(t

当且仅当p

优选的，当且仅当：

需要将采集数据s

W

因此，本发明采用上述基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法，其技术效果如下：

(1)成功将变速率数据监测法与信号驱动型数据监测法结合，构建了变速率事件驱动算法模型。

(2)本发明可以解决传感器设备在进行数据监测与数据传输时的电力能源浪费与网络占用高的问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法的结构图；

图2为本发明基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法中变速率事件驱动算法流程图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的主旨或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。这些其它实施方式也涵盖在本发明的保护范围内。

还应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本发明，本发明的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明/发明的保护范围之内。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作为详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本发明说明书中引用的现有技术文献所公开的内容整体均通过引用并入本发明中，并且因此是本发明公开内容的一部分。

实施例一

基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法。图1为本发明基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法的结构图。

基于三元组模型

其中，X表示离散事件子系统的有向图，Γ代表系统的连续动态特性，

通过变速率事件驱动算法构建的系统包括数据监测模式和数据传输模式；

对于Γ，算法的连续动态特性可由传感器设备中数据监测模式的运行参数集合W表述：

v(t)＝(s

式中，s

变速率事件驱动算法中通过时钟信号来表征时耗，其中，时钟信号通过一阶微分方程建模：

式中：

基于变速率事件驱动算法的时钟建模如下：

式(3)表示时钟统模型的信号在所有数据监测模式中的时钟速率皆为常数1。

变速率事件驱动算法流程图如图2所示。

对于Γ，在t

W(t

其中，S

根据监测数据的不同，这些采集数据主要包含以下两类：环境参数及设备运行参数。其中，环境参数监测的作用是为预测或证明传感器所监测设备的工作状态提供参考，如温度、湿度、时间等；设备运行参数的作用是表征传感器监测设备的工作状态，如电流、电压、有功功率、相角、电量、开关状态等参数。

依据变化速率，将采集数据划分为渐变参数S

W＝S

对于转移条件

对于渐变参数S

x(t

式中，n∈N

当p

对于突变参数S

同时，突变参数的事件驱动判定采用阈值法，x(t

|W(x(t

其中：

式中，

Δ(x(t

当且仅当p

当且仅当：

需要将采集数据s

W

基于上述，本发明成功建立了变速率事件驱动型算法模型，形成了一套普适性的传感器数据监测与传输方法。

因此，本发明采用上述基于变速率事件驱动算法的传感器数据监测与传输方法，成功将变速率数据监测法与信号驱动型数据监测法结合，构建了变速率事件驱动算法模型；可以解决传感器设备在进行数据监测与数据传输时的电力能源浪费与网络占用高的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。