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智能传感启蒙

故障安全:传感器坏了怎么办

10 分钟

真正可靠的系统不能只在所有零件正常时工作。探头可能断线,水泵可能卡住,网络可能中断,水箱也会空。设计时要问:最坏的单点故障发生后,系统会不会做出危险动作?

先选择安全默认状态

湿度读数消失时,是一直浇还是停止自动浇水?对教室花盆,停止并报警通常更安全,因为漏浇一小段时间可由人补救,持续开泵却可能漏水损坏设备。安全默认状态由后果决定,不是所有系统都统一关机。

识别不可能的读数

湿度突然超量程、温度一秒变化几十度、数值长时间完全不动,都可能是故障。系统应标记「未知」而不是把异常硬解释成干或湿。未知状态要有单独处理规则。

执行器也要被监督

发出开泵命令后,水流传感器却没有变化,可能是泵坏或水箱空;命令关闭后仍有水流,可能是开关卡住。用独立证据检查动作是否真的发生,叫执行反馈。

多重保护不要共用同一弱点

软件规定最多浇五秒之外,还可以有硬件定时断电、接水盘和人工总开关。如果所有保护都依赖同一个失灵控制器,就不是真正独立的保护。

报警要能帮助行动

「错误代码 17」不如「湿度探头 A 连续三次超量程,已暂停自动浇水,请检查接线」。报警应说明对象、现象、已采取的安全动作和建议检查顺序。

隐私也是安全的一部分

摄像头并非照顾植物的必要传感器,就不要为了「更智能」随意加入。只收集完成任务需要的数据,减少泄露和误用风险。

练一练:列出探头断线、水箱空、泵卡住、网络中断四种故障的检测方法、安全动作和用户提示。

小纸条

湿度传感器失效时,为什么不应该默认一直开泵?