一种基于物联网技术的SaaS智能消防监控平台的制作方法

一种基于物联网技术的saas智能消防监控平台
技术领域
1.本发明涉及监控领域，尤其涉及一种基于物联网技术的saas智能消防监控平台。


背景技术：

2.saas是一种通过internet提供软件的模式，用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件。
3.现有技术中的消防监控平台一般是采用有线传输的方式，将监控数据传输到saas平台但是，如果发生火灾时，传输数据的线路可能先被烧断，导致数据未能及时传输到saas平台，从而导致未能及时发现火灾事件。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的saas智能消防监控平台，包括物联网模块、数据传输模块和saas监控模块；
5.所述物联网模块用于通过无线监控节点获取监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据传输模块；
6.所述数据传输模块用于将所述监控数据传输中所述saas监控模块；
7.所述saas监控模块用于对所述监控数据进行处理，判断是否发生火灾事件。
8.优选地，所述物联网模块包括无线监控节点和数据预处理基站；
9.所述无线监控节点用于获取自身所在位置的监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据预处理基站；
10.所述数据预处理基站用于判断所述监控数据是否为异常数据，以及用于在所述监控数据不是异常数据时，将所述监控数据发送至所述数据传输模块。
11.优选地，所述数据传输模块用于通过蜂窝移动通信网络将物联网模块发送过来的监控数据传输至所述saas监控模块。
12.优选地，所述监控数据包括烟雾浓度和温度。
13.优选地，所述对所述监控数据进行处理，判断是否发生火灾事件，包括：
14.判断所述监控数据是否大于预设的判断阈值，若是，则表示发生火灾事件。
15.优选地，所述saas监控模块还用于在发生火灾事件时，通过预设的警报提示方式发出火灾提示。
16.优选地，所述数据预处理基站还用于采用自适应的时间周期将所述无线监控节点划分为普通节点和转发节点；
17.所述普通节点用于获取自身所在位置的监控数据，并将所述监控数据传输至所述转发节点；
18.所述转发节点用于接收来自普通节点的监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据预处理基站。
19.优选地，所述无线监控节点包括温度传感器、烟雾传感器、控制芯片和通信模组；
20.所述控制芯片用于控制所述温度传感器获取无线监控节点自身所在位置的温度以及用于控制所述烟雾传感器获取无线监控节点自身所在位置的烟雾浓度；
21.所述控制芯片还用于控制所述通信模组将所述温度和烟雾浓度传输至所述目标设备。
22.优选地，所述目标设备包括处于无线监控节点通信范围内的其它无线通信节点或数据预处理基站。
23.本发明采用了无线监控节点来获取监控数据，相较于传统的采用有线传输来获取监控数据的方式，本发明能够很好地避免火灾时数据传输线路提前被烧断，从而导致无法传输监控数据这种的问题的发生。
24.另外，数据预处理基站的设置能够有效地降低saas监控模块的数据处理压力，能够将错误的监控数据筛选出来，从而降低通信压力，有利于降低本发明的对硬件性能的要求，从而有利于降低本发明的实施成本。
附图说明
25.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
26.图1，为本发明一种基于物联网技术的saas智能消防监控平台的一种示例性实施例图。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于物联网技术的saas智能消防监控平台，包括物联网模块、数据传输模块和saas监控模块；
29.所述物联网模块用于通过无线监控节点获取监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据传输模块；
30.所述数据传输模块用于将所述监控数据传输中所述saas监控模块；
31.所述saas监控模块用于对所述监控数据进行处理，判断是否发生火灾事件。
32.优选地，所述物联网模块包括无线监控节点和数据预处理基站；
33.所述无线监控节点用于获取自身所在位置的监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据预处理基站；
34.所述数据预处理基站用于判断所述监控数据是否为异常数据，以及用于在所述监控数据不是异常数据时，将所述监控数据发送至所述数据传输模块。
35.具体地，通过以下方式判断监控数据是否为异常数据：
36.将无线监控节点e采集的监控数据记为mondta
e
，计算mondta
e
的误差指数：
[0037][0038]
式中，erridx
e
表示无线监控节点e采集的监控数据mondta
e
的误差指数，neie表示与无线监控节点e之间的距离小于的其它无线监控节点的集合，dist
ma
表示无线监控节点e的最大通信半径，mondta
h
表示neie中包含的无线监控节点h采集的监控数据；
[0039][0040][0041]
式中，jtbsn
e
和jtbsn
h
分别表示无线监控节点e和无线监控节点h与数据预处理基站之间进行通信的最小通信跳数，nofneie表示neie中包含的元素的总数；
[0042]
判断erridx
e
是否大于预设的异常数据判断阈值，若是，则表示mondta
e
为异常数据，若否，则表示mondta
e
不是异常数据。
[0043]
现有的异常数据判断方式一般是直接将监控数据与某个固定的数值进行比较，然后判断是否异常，但是这种方式很容易由于固定的数值过小导致把正常的数据筛选出去。而本技术则是采用了跟现有不同的方式来进行异常数据的判断，本发明是通过计算误差指数来判断误差指数是否大于判断阈值来判断监控数据是否异常，相较于现有技术，本发明在计算误差指数时，通过与无线监控节点e之间的距离小于设定值的其它无线监控节点采集的监控数据来进行加权融合来得到一个比较值，然后再将无线监控节点e采集的监控数据和比较值作差来得到误差指数，由于比较值会随着环境的变化而变化，这种设置方式使得一些数值较大的监控数据也不会被错误地认为是异常的数据，因此，能够有效地提高异常数据识别的准确度。
[0044]
优选地，所述数据传输模块用于通过蜂窝移动通信网络将物联网模块发送过来的监控数据传输至所述saas监控模块。
[0045]
优选地，所述监控数据包括烟雾浓度和温度。
[0046]
优选地，所述对所述监控数据进行处理，判断是否发生火灾事件，包括：
[0047]
判断所述监控数据是否大于预设的判断阈值，若是，则表示发生火灾事件。
[0048]
优选地，所述saas监控模块还用于在发生火灾事件时，通过预设的警报提示方式发出火灾提示。
[0049]
具体地，例如，可以通过短信预警、智能终端消息推送预警、声光报警器等发出火灾提示。在发出提示时，附上火灾发生的时间和地点。
[0050]
优选地，所述数据预处理基站还用于采用自适应的时间周期将所述无线监控节点划分为普通节点和转发节点；
[0051]
所述普通节点用于获取自身所在位置的监控数据，并将所述监控数据传输至所述转发节点；
[0052]
所述转发节点用于接收来自普通节点的监控数据，并将所述监控数据传输至所述数据预处理基站。
[0053]
具体地，所述自适应的时间周期通过下述方式来进行确定：
[0054]
若timethr2≥zst
k
cst
k
×
uti≥timethr1，则采用下述公式计算第k 1个的时间周期：
[0055]
zst
k 1
＝zst
k
cst
k
×
uti
[0056]
若timethr2＜zst
k
cst
k
×
uti或zst
k
cst
k
×
uti＜timethr1，则采用下述公式计算第k 1个的时间周期：
[0057]
zst
k 1
＝zst
k
[0058]
式中，timethr1和timethr2分别表示预设的第一时间周期阈值和第二时间周期阈值；uti表示预设的时间长度；zst
k 1
表示第k 1个时间周期的长度；zst
k
表示第k个时间周期的长度；cst
k
表示预设的判断函数，st表示预设的正整数系数，csthr表示预设的判断阈值，式中，α和β表示预设的权重系数，vofdata
k
和vofdata
k
‑1分别表示在第k个时间周期内和第k
‑
1个时间周期内，数据预处理基站所接收到的监控数据的总的大小；vofeng
k
表示在第k次将所述无线监控节点划分为普通节点和转发节点时，所有的无线监控节点剩余电量的方差；vofeng
k
‑1表示在第k
‑
1次将所述无线监控节点划分为普通节点和转发节点时，所有的无线监控节点剩余电量的方差。
[0059]
现有技术一般是采用固定的时间周期来进行普通节点和转发节点的划分，然而这种设置方式不利于及时地均衡所有的无线监控节点间的能量消耗，会导致部分无线监控节点由于电量过快消耗而丧失监测能力，从而影响了无线监测的范围。而本发明则是与现有技术不同，采用的是自适应的时间周期，在第k个时间周期，若数据的传输量和剩余电量的方差显著变大，则缩短第k 1个时间周期的长度，从而能够及时地均衡所有的无线监控节点间的能量消耗，反之则延长第k 1个时间周期的长度，避免频繁的划分处理，进一步降低能量消耗。
[0060]
具体地，所述将所述无线监控节点划分为普通节点和转发节点，包括：
[0061]
分别计算每个无线监控节点的效率指数：
[0062][0063]
式中，efficidx
a
表示无线监控节点a的效率指数，表示预设的第一比例系数，englf表示无线监控节点a的剩余电量，engfl表示无线传感器节点a的满电电量，
neia表示处于无线监控节点a的最大通信半径内的所有其它无线监控节点的集合，englf
b
表示neia中包含的无线监控节点b的剩余电量，nofneia表示neia中包含的元素的总数，cmuden
a
表示neia中的无线监控节点与数据预处理基站之间通信的最小延迟时间长度的平均值，cmude
a
表示无线监控节点a与数据预处理基站之间通信的最小延迟时间长度，dist
a,ca
表示无线监控节点a与无线监控节点ca之间的距离，ca表示neiu中距离无线监控节点a最近的无线监控节点，neiu表示最大通信半径内的所有其它无线监控节点的总数大于nofneia的所有无线监控节点的集合；
[0064]
将所有的无线监控节点存入集合toatlu中，采用下述方式获取转发节点：
[0065]
第一次获取：
[0066]
从toatlu中获取效率指数最大的无线监控节点wsnode1，将wsnode1存入集合sendu中，将wsnode1从toatlu中删除，获得集合toatlu1；
[0067]
第二次获取，从toatlu1中获取综合指数最大的无线监控节点wsnode2，将wsnode2存入集合sendu中，将wsnode2从toatlu1中删除，获得集合toatlu2；
[0068]
第n次获取，从toatlu
n
‑1中获取综合指数最大的无线监控节点wsnode
n
，将wsnode
n
存入集合sendu中，将wsnode
n
从toatlu
n
‑1中删除，获得集合toatlu
n
；
[0069]
综合指数通过下述方式进行计算：
[0070][0071]
式中，compidx
c
表示无线监控节点c的综合指数，η表示预设的第二比例系数，η∈(0,1)，efficidx
c
表示示无线监控节点c的效率指数，dist(c,d)表示无线监控节点c和sendu中包含的无线监控节点d之间的最小通信跳数，nofsendu表示sendu中包含的无线监控节点的总数，
[0072]
当n的值大于n时，则停止对转发节点的获取，将sendu中包含的无线监控节点作为转发节点；n表示预设的转发节点的数量上限；
[0073]
将停止对转发节点的获取后，toatlu
n
中包含的无线监控节点作为普通节点。
[0074]
在计算效率指数时，不仅从电量方面进行考虑，而且还从无线监控节点的散布的密集程度、通信延迟、距离等方面进行了考虑，剩余电量越多、通信范围内的其它无线监控节点数量越多、与基站之间延迟越小，则效率指数越高，使得效率指数能够综合反映无线监控节点的实际情况。有利于选出通信效率高的无线监控节点。
[0075]
在转发节点的获取时，使用的是迭代划分的方式，分批次获取综合指数最高的节点，然后通过设置数量上限来进行迭代次数的控制。每次综合指数的对比，都是选出效率指数高，且距离sendu中的元素尽可能地远的无线监控节点作为转发节点。这种设置方式有利于转发节点合理分布，若直接选取效率指数排名靠前的一定比例的无线监控节点作为转发节点，则容易使得转发节点分布不均匀，从而导致无线监控节点的平均电量消耗过快，影响无线监控节点的覆盖范围。
[0076]
具体地，所述普通节点用于获取自身所在位置的监控数据，并将所述监控数据传输至所述转发节点，包括：
[0077]
普通节点在采集到监控数据后，将监控数据发送至距离其最近的转发节点。
[0078]
具体地，所述转发节点用于接收来自普通节点的监控数据，并将所述监控数据传
输至所述数据预处理基站，包括：
[0079]
若数据预处理基站处于转发节点的通信范围之内，则转发节点采用单跳通信的方式将监控数据发送至所述数据预处理基站；
[0080]
若数据预处理基站处于转发节点的通信范围之外，则转发节点采用多跳通信的方式将监控数据发送至所述数据预处理基站。
[0081]
优选地，所述无线监控节点包括温度传感器、烟雾传感器、控制芯片和通信模组；
[0082]
所述控制芯片用于控制所述温度传感器获取无线监控节点自身所在位置的温度以及用于控制所述烟雾传感器获取无线监控节点自身所在位置的烟雾浓度；
[0083]
所述控制芯片还用于控制所述通信模组将所述温度和烟雾浓度传输至所述目标设备。
[0084]
优选地，所述目标设备包括处于无线监控节点通信范围内的其它无线通信节点或数据预处理基站。
[0085]
本发明采用了无线监控节点来获取监控数据，相较于传统的采用有线传输来获取监控数据的方式，本发明能够很好地避免火灾时数据传输线路提前被烧断，从而导致无法传输监控数据这种的问题的发生。
[0086]
另外，数据预处理基站的设置能够有效地降低saas监控模块的数据处理压力，能够将错误的监控数据筛选出来，从而降低通信压力，有利于降低本发明的对硬件性能的要求，从而有利于降低本发明的实施成本。
[0087]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。