智能传感器协议测试方法与流程

1.本发明属于传感器测试技术领域，具体是智能传感器协议测试方法。


背景技术：

2.智能传感器是物联网系统试验中必不可少的测量设备，常用智能传感器包括温度传感器、温湿度传感器、水浸传感器、噪声度传感器等。各种智能传感器在项目实施前，一般只能进行性能测试，智能传感器协议测试由传感器生产厂家出厂时进行测试，但是传感器在运输、贮存过程中存在损坏的可能，而用户单位无法进行检测，因此目前需要提出一种智能传感器协议测试方法，解决用户不能进行智能传感器协议测试的问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了智能传感器协议测试方法。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.智能传感器协议测试方法，具体方法包括：
6.步骤一：根据需要测试的传感器类型设置传感器协议测试模块；
7.步骤二：为传感器协议测试模块设置对应的技术协议；
8.步骤三：将被测传感器安装在对应的传感器协议测试模块中，建立参数库，将被测传感器的匹配数据输入到参数库中进行参数匹配，获得对应的控制参数，根据控制参数对传感器协议测试模块进行调整；
9.步骤四：向各传感器协议测试模块输入控制信号，各传感器协议测试模块输出相应激励；
10.步骤五：实时采集并显示各传感器协议测试模块的测量数据，并记录传感器的工作情况；
11.步骤六：通过对应的技术协议对采集到的测量数据进行校核，当校核通过时，显示通过信号；
12.当校核失败时，显示检核不合格信号。
13.进一步地，步骤一中传感器协议测试模块包括温度传感器协议测试模块、温湿度传感器协议测试模块、水浸传感器协议测试模块、噪声传感器协议测试模块。
14.进一步地，协议的分层结构包括网络层、媒体接入控制层和物理层。
15.进一步地，物理层负责处理比特流的物理传输，物理层通过无线物理信道发送和接收物理层协议数据单元，并对物理层数据信息和物理层控制信息进行管理。
16.进一步地，步骤三中建立参数库的方法包括：
17.获取历史传感器测试数据，历史传感器测试数据包括传感器类型、型号和对应的控制参数，设置储存单元，将获取的历史传感器测试数据进行去重，将去重后的历史传感器测试数据分为匹配数据和控制参数，对匹配数据和控制参数进行复核，当复核错误时，重新获取匹配数据和控制参数；
18.当复核正确时，将匹配数据和控制参数发送到区块链平台进行上链，并生成唯一的识别id；
19.将匹配数据、识别id和控制参数整合标记为原始数据发送到储存单元进行储存；
20.在储存单元内设置识别节点，将设置识别节点后的储存单元标记为参数库。
21.进一步地，参数库输出控制参数的方法包括：
22.识别节点识别输入进参数库内的匹配数据，根据匹配数据在参数库内进行匹配，获得对应的控制参数和识别id，根据识别id获得对应的上链控制参数，根据上链的控制参数对获取的控制参数进行校核；
23.当校核失败时，使用上链的控制参数替换参数库中对应的控制参数，并输出替换后的控制参数；
24.当校核成功时，输出获取的控制参数。
25.进一步地，当识别节点根据匹配数据在参数库内没有匹配到控制参数和识别id时，将对应的匹配数据标记为补充数据，生成补充信号，由管理人员进行手动输入控制参数，并将控制参数发送到区块链平台进行上链，并生成唯一的识别id；将补充数据、识别id和控制参数整合标记为原始数据发送到储存单元进行储存。
26.进一步地，步骤六中通过对应的技术协议对采集到的测量数据进行校核的方法包括：
27.建立校核模型，实时获取测量数据，将测量数据和对应的技术协议整合标记为校核输入数据，将校核输入数据输入到校核模型中，获取校核结果；校核结果包括校核通过和校核失败。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将控制参数发送到区块链平台进行上链，确保控制参数的不可变动性，并为传感器协议测试模块进行调整的控制参数提供校核标准；避免因为特殊情况导致控制参数的变动，从而出现检测错误的问题；通过设置具有不同类型的传感器协议测试模块，解决目前普通智能传感器协议测试设备只具有单品种传感器的协议测试功能的问题，提高了检测效率，同时降低成本；为用户提供了一种进行智能传感器协议测试的方法，解决用户在脱离生产厂家后就无法进行智能传感器协议测试的问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的
范围。
32.如图1所示，智能传感器协议测试方法，具体方法包括：
33.步骤一：获取需要测试的传感器类型，根据需要测试的传感器类型设置传感器协议测试模块；传感器协议测试模块包括温度传感器协议测试模块、温湿度传感器协议测试模块、水浸传感器协议测试模块、噪声传感器协议测试模块；
34.温度传感器协议测试模块用于测试温度传感器；
35.湿度传感器协议测试模块用于测试湿度传感器；
36.水浸传感器协议测试模块用于测试水浸传感器；
37.噪声传感器协议测试模块用于测试噪声传感器；
38.步骤二：为传感器协议测试模块设置对应的技术协议；
39.例如：技术协议使用的是国家电网有限公司企业标准，发文号为q/gdw 12021—2019的输变电设备物联网节点设备无线组网协议，发文号为q/gdw 12020—2019的输变电设备物联网微功率无线网通信协议；
40.包括感知层、网络层、平台层和应用层，规范了感知层中的无线通信协议，涵盖的通信设备包括接入节点、汇聚节点和传感器；定义了输变电设备物联网节点组网协议的物理层、媒体接入控制层和网络层，以及相关的通信处理过程，从而实现输变电设备物联网中数据传输的有效管理和分配；
41.感知层网络支持树状网络拓扑和多跳网络拓扑；采用树状网络拓扑时，传感器、汇聚节点和接入节点通过给定信道的上行链路和下行链路进行连接；采用多跳网络拓扑时，网络中部分汇聚节点作为中继节点，有效的将相距较远的接入节点和汇聚节点或者是接入节点和传感器相连，完成可靠的通信传输；
42.当汇聚节点或者业务终端收到广播帧后，对广播帧进行解析，并在控制信道发送上行帧(up_random)请求接入网络，其中上行帧(up_random)的目标地址为接入节点地址，下一跳地址为根据广播过程记录的上一跳汇聚节点地址，汇聚节点依次转发上行帧(up_random)直到到达接入节点；上行帧中包含节点能力信息。
43.中间转发的汇聚节点解析上行帧(up_random)的数据字段所包含的地址信息，建立相应的路由表。接入节点收到上行帧(up_random)后，对上行帧(up_random)进行解析，得到到达目标汇聚节点或者业务终端节点的节点能力信息，并通过发送确认帧(ack)告知汇聚节点或者业务终端节点，确认能力信息收到。
44.协议的分层结构为三层模型，包括网络层、媒体接入控制层和物理层；
45.网络层(nwk)为最顶层，用于端到端的包传输；
46.媒体接入控制层(mac)为中间层，支持从设备的接入和调度；
47.物理层(phy)为最底层，可支持多种物理层形态；
48.物理层负责处理比特流的物理传输，包括发送和接收；物理层通过无线物理信道发送和接收物理层协议数据单元，并对物理层数据信息和物理层控制信息进行管理。
49.步骤三：将被测传感器安装在对应的传感器协议测试模块中，建立参数库，将被测传感器的匹配数据输入到参数库中进行参数匹配，获得对应的控制参数，根据控制参数对传感器协议测试模块进行调整；
50.建立参数库的方法包括：
51.获取历史传感器测试数据，历史传感器测试数据包括传感器类型、型号和对应的控制参数，控制参数包括传感器协议测试模块的控制范围、上报时间等参数；
52.设置储存单元，将获取的历史传感器测试数据进行去重，将去重后的历史传感器测试数据分为匹配数据和控制参数，匹配数据即为传感器类型和型号，对匹配数据和控制参数进行复核，当复核错误时，重新获取匹配数据和控制参数；
53.当复核正确时，将匹配数据和控制参数发送到区块链平台进行上链，并生成唯一的识别id；
54.将匹配数据、识别id和控制参数整合标记为原始数据发送到储存单元进行储存；
55.在储存单元内设置识别节点，识别节点用于根据输入的匹配数据在储存单元内匹配到对应的识别id和控制参数；将设置识别节点后的储存单元标记为参数库。
56.通过将控制参数发送到区块链平台进行上链，确保控制参数的不可变动性，并为传感器协议测试模块进行调整的控制参数提供校核标准；避免因为特殊情况导致控制参数的变动，从而出现检测错误的问题。
57.参数库输出控制参数的方法包括：
58.识别节点识别输入进参数库内的匹配数据，根据匹配数据在参数库内进行匹配，获得对应的控制参数和识别id，根据识别id获得对应的上链控制参数，根据上链的控制参数对获取的控制参数进行校核，获取的控制参数就是根据匹配数据获得的控制参数；
59.当校核失败时，使用上链的控制参数替换参数库中对应的控制参数，并输出替换后的控制参数；
60.当校核成功时，输出获取的控制参数。
61.当识别节点根据匹配数据在参数库内没有匹配到控制参数和识别id时，将对应的匹配数据标记为补充数据，生成补充信号，由管理人员进行手动输入控制参数，并将控制参数发送到区块链平台进行上链，并生成唯一的识别id；将补充数据、识别id和控制参数整合标记为原始数据发送到储存单元进行储存。
62.步骤四：向各传感器协议测试模块输入控制信号，各传感器协议测试模块输出相应激励；
63.步骤五：实时采集并显示各传感器协议测试模块的测量数据，并记录传感器的工作情况；
64.步骤六：通过对应的技术协议对采集到的测量数据进行校核，当校核通过时，显示通过信号；
65.当校核失败时，显示检核不合格信号；
66.通过对应的技术协议对采集到的测量数据进行校核的方法包括：
67.建立校核模型，实时获取测量数据，将测量数据和对应的技术协议整合标记为校核输入数据，将校核输入数据输入到校核模型中，获取校核结果；校核结果包括校核通过和校核失败。
68.建立校核模型的方法包括：
69.获取历史通信校核数据；历史通信校核数据包括测量数据和对应的技术协议；获取历史通信校核数据对应的校核结果，构建人工智能模型；人工智能模型包括误差逆向传播神经网络、rbf神经网络和深度卷积神经网络；将历史通信校核数据和对应的校核结果按
照设定比例划分为训练集、测试集和校验集；所述设定比例包括4：3：3、3：2：2和3：2：1；通过训练集、测试集和校验集对人工智能模型进行训练、测试和校验；将训练完成的人工智能模型标记为校核模型。
70.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
71.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
72.另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精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
73.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涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
74.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
75.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。