本發(fā)明涉及建筑消防監(jiān)測領域，具體涉及一種建筑消防設施檢測網絡系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有的建筑消防設施檢測主要側重于以單臺設備為目標，狀態(tài)監(jiān)測裝置種類多、功能和接口各不相同、孤立運行、升級和維護困難，監(jiān)測數(shù)據(jù)無法共享、沒有得到充分利用，造成無法對各設備的運行狀況進行統(tǒng)籌分析，不能做出有效、經濟的檢修決策，無法滿足對全景狀態(tài)信息監(jiān)測的要求，必須建立可靠的、統(tǒng)一的、能夠實現(xiàn)信息的縱向貫通與橫向共享，支持智能電網中各層面、各種類型應用的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)集成平臺。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種建筑消防設施檢測網絡系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種建筑消防設施檢測網絡系統(tǒng)，包括消防設施檢測終端、云計算平臺和中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述消防設施檢測終端通過無線網絡與所述云計算平臺通訊連接，所述云計算平臺與所述中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊連接。

本發(fā)明的有益效果：能夠查詢同一檢測點上不同時間的消防設施檢測數(shù)據(jù)，也能查詢同一時間不同位置的檢測點上的消防設施檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)共享。

附圖說明

利用附圖對發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結構連接示意圖；

圖2是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結構示意圖。

附圖標記：

消防設施檢測終端1、云計算平臺2、中央監(jiān)控系統(tǒng)3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)采集單元11、數(shù)據(jù)處理單元12、數(shù)據(jù)傳輸單元13。

具體實施方式

結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例的一種建筑消防設施檢測網絡系統(tǒng)，包括消防設施檢測終端1、云計算平臺2和中央監(jiān)控系統(tǒng)3，所述消防設施檢測終端1通過無線網絡與所述云計算平臺2通訊連接，所述云計算平臺2與所述中央監(jiān)控系統(tǒng)3通訊連接。

優(yōu)選的，所述云計算平臺2包括通訊服務器、數(shù)據(jù)存儲單元、云計算處理單元、消防設施歷史信息數(shù)據(jù)庫服務器和GIS系統(tǒng)服務器，所述云計算處理單元的數(shù)據(jù)端口與所述消防設施歷史信息數(shù)據(jù)庫服務器、所述GIS系統(tǒng)服務器和所述通訊服務器的數(shù)據(jù)端口連接，所述云計算處理單元的信號輸出端與所述數(shù)據(jù)存儲單元的信號輸入端連接。

優(yōu)選的，所述消防設施檢測終端1連接有用于采集消防設施檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4。

本發(fā)明上述實施例能夠查詢同一檢測點上不同時間的消防設施檢測數(shù)據(jù)，也能查詢同一時間不同位置的檢測點上的消防設施檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)共享。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4包括數(shù)據(jù)采集單元11、數(shù)據(jù)處理單元12和數(shù)據(jù)傳輸單元13；所述數(shù)據(jù)采集單元11用于通過由各傳感器構建的傳感器節(jié)點相互協(xié)作進行消防設施檢測數(shù)據(jù)的采集，并輸出各傳感器節(jié)點采集的消防設施檢測數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理單元12用于對各傳感器節(jié)點采集的消防設施檢測數(shù)據(jù)進行預處理，以獲得有效的消防設施檢測數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)傳輸單元13用于采用預先設定的數(shù)據(jù)傳輸機制進行消防設施檢測數(shù)據(jù)的傳輸。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元11包括傳感器定位子單元和數(shù)據(jù)修正子單元；所述傳感器定位子單元用于進行傳感器節(jié)點定位，所述進行傳感器節(jié)點定位具體包括：

(1)將少部分傳感器節(jié)點部署在已知的位置坐標上，作為信標節(jié)點，根據(jù)信標節(jié)點位置建立滿足家居環(huán)境的局部坐標系；

(2)假設未知節(jié)點的坐標為(x,y)，能夠與其進行通信的信標節(jié)點坐標分別為(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，…，(x_n,y_n)，未知節(jié)點位于各信標節(jié)點為圓心，通信半徑為半徑的圓的相交區(qū)域，取該區(qū)域任一點作為未知節(jié)點坐標預選點，未知節(jié)點坐標預選點到信標節(jié)點的差分函數(shù)為：

式中，r_i為未知節(jié)點坐標預選點到(x_i,y_i)距離，i＝1，2，…，n，利用最大似然估計法求取該式的最小值，即為未知節(jié)點坐標位置；

所述數(shù)據(jù)修正子單元用于對傳感器在非標準環(huán)境下的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行修正，修正因子σ為：

式中，T₀為傳感器使用的標準溫度，T為傳感器使用時的環(huán)境溫度。

本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了傳感器定位和數(shù)據(jù)的準確測量。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元12包括數(shù)據(jù)過濾模塊和數(shù)據(jù)補全模塊，所述數(shù)據(jù)過濾模塊用于通過智能網關過濾錯誤的消防設施檢測數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)補全模塊用于填補丟失的消防設施檢測數(shù)據(jù)；

所述通過智能網關過濾錯誤的消防設施檢測數(shù)據(jù)，包括：

(1)去除沒有落入傳感器讀數(shù)的有效范圍內的消防設施檢測數(shù)據(jù)；

(2)對剩余的消防設施檢測數(shù)據(jù)進行過濾處理，具體為：

1)假設所有傳感器的傳感頻率一致且滑動窗口大小為A，利用Jaccard相似度函數(shù)計算出兩個傳感器S_I、S_J讀數(shù)行為的相似度Sim(x_I(t),x_J(t))，其中x_I(t)表示傳感器S_I在時間t時的傳感讀數(shù)，x_J(t)表示傳感器S_J在時間t時的傳感讀數(shù)；

2)定義傳感器S_I、S_J的最初臨時相似度為：

K+1時刻的臨時相似度為：

式中，x_I(A+t)表示傳感器S_I最初的讀數(shù)行為，μ為設定的可調節(jié)的變量，μ的取值范圍為[-1,1]；

3)設共有M個傳感器，來自傳感器S_I的一個事件查詢q，在過去被傳感器頻繁查詢的數(shù)據(jù)比那些很少被傳感器S_I讀取的數(shù)據(jù)與傳感器S_I更具有相關性，計算傳感器S_I的排序等級值Q_L(q,S_I)，計算公式為：

式中，n(q,S_I)為在過去傳感器S_I針對查詢q對一些主題的事件查詢數(shù)目，N(q,S_I)表示傳感器S_I針對查詢q的事件查詢總數(shù)，B為平滑因子；

4)采用投票法判斷傳感器S_I的當前讀數(shù)是否為錯誤讀數(shù)，設定判斷函數(shù)為：

式中，net(I)表示傳感器S_I的鄰居傳感器集合，VDecision_j(I)表示鄰居傳感器S_J對傳感器S_I作出投票決定，投票決定有兩類，一類是積極的，另一類為消極的，投票決定為積極時，VDecision_j(I)＝1，投票決定為消極時，VDecision_j(I)＝0；P_I>0時，表示傳感器S_I的當前讀數(shù)為正常讀數(shù)，P_I<0時，表示傳感器S_I的當前讀數(shù)為錯誤讀數(shù)。

所述填補丟失的消防設施檢測數(shù)據(jù)，包括：

(1)采用K-means聚類方法進行消防設施檢測數(shù)據(jù)的聚類處理；

(2)對同一類中的缺失值進行卻是數(shù)據(jù)的填充。

本優(yōu)選實施例過濾錯誤的消防設施檢測數(shù)據(jù)時，考慮了傳感器與鄰居節(jié)點以及環(huán)境之間的關聯(lián)性，通過排序算法為每個傳感器分配一個適當?shù)臋嘀貋矸从硞鞲衅鞯闹匾裕M而對傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行取舍來過濾采集過程中的錯誤數(shù)據(jù)和環(huán)境引起的不正常數(shù)據(jù)，提高了過濾的精度；采用先聚類后填補缺失值的方式填補丟失的消防設施檢測數(shù)據(jù)，可以較好的考慮數(shù)據(jù)的局部特性，提高數(shù)據(jù)填補的精度。

在一個實施例中，所述預先設定的數(shù)據(jù)傳輸機制包括：

(1)簇內成員在各自分配的時間段內將采集到的數(shù)據(jù)以單跳的方式傳輸?shù)剿鶎俅氐拇仡^節(jié)點C_i，簇頭節(jié)點C_i對收集到的消防設施檢測數(shù)據(jù)進行整合處理；

(2)簇頭節(jié)點C_i根據(jù)下式選擇其他簇頭節(jié)點，以確定其路由候選簇頭節(jié)點集合CN：

式中，d_iB表示簇頭節(jié)點C_i到基站的距離，d_jB表示簇頭節(jié)點C_j到基站的距離，d_ij表示簇頭節(jié)點C_i到簇頭節(jié)點C_j的距離，NS_i表示簇頭節(jié)點C_i的剩余能量級別，NS_j表示簇頭節(jié)點C_j的剩余能量級別；

(3)若路由候選簇頭節(jié)點集合CN為空，則簇頭節(jié)點C_i直接將消防設施檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給基站，并跳轉至(6)；

(4)若路由候選簇頭節(jié)點集合中只存在一個比簇頭節(jié)點C_i距離基站更近或者剩余能量級別更高的其他簇頭節(jié)點C_j，則選擇簇頭節(jié)點C_j作為下一跳路由節(jié)點，并將消防設施檢測數(shù)據(jù)轉發(fā)給簇頭節(jié)點C_j，使簇頭節(jié)點C_j成為新的簇頭節(jié)點C_i，并跳轉回(2)；

(5)若路由候選簇頭節(jié)點集合中存在多個比簇頭節(jié)點C_i距離基站更近或者剩余能量級別更高的其他簇頭節(jié)點C_j，則選擇使得轉發(fā)消防設施檢測數(shù)據(jù)通信開銷最小的簇頭節(jié)點C_j作為下一跳路由節(jié)點，并將消防設施檢測數(shù)據(jù)轉發(fā)給簇頭節(jié)點C_j，使簇頭節(jié)點C_j成為新的簇頭節(jié)點C_i，并跳轉回(2)；

(6)基站接收簇頭節(jié)點C_i發(fā)送的消防設施檢測數(shù)據(jù)。

本優(yōu)選實施例采用預先設定的數(shù)據(jù)傳輸機制進行消防設施檢測數(shù)據(jù)的傳輸，使簇頭節(jié)點的剩余能量分布更加均衡，有效解決了距離基站較近或者距離基站較遠的節(jié)點能量過早消耗完的問題，從而延長了整個數(shù)據(jù)傳輸網絡的生命周期。

在另一個實施例中，所述預先設定的數(shù)據(jù)傳輸機制包括：

針對不同傳輸數(shù)據(jù)大小和傳輸距離采用不同的傳輸方式，定義傳輸函數(shù)Tr：

式中，S為傳輸數(shù)據(jù)大小，S₀為數(shù)據(jù)傳輸大小分界值，S₀＝1MB，D為傳輸距離，D₀為傳輸距離遠近分界值，D₀＝10m；

若D<D₀，則采用藍牙進行數(shù)據(jù)通信，

若D≥D₀且S≤S₀，則采用zigbee網絡進行數(shù)據(jù)通信，

若D≥D₀且S>S₀，則采用WIFI進行通信。

本優(yōu)選實施例在實現(xiàn)了對消防設施檢測數(shù)據(jù)低能耗、高速率的通信。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。