[發明專利]一種基于物聯網的倉庫安全監測系統

有效

• 申請號: 201810566026.0
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108759920B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 孟玲
• 申請（專利權）人: 深圳源廣安智能科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042;G08C17/02;H04W84/18
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于物聯網的倉庫安全監測系統，其特征在于，包括：

用于監測倉庫環境的無線傳感器網絡、云端數據服務器和實時監控平臺；

所述無線傳感器網絡包括網關節點、部署在倉庫各處的若干個傳感節點，傳感節點包括溫度傳感器、光強傳感器、煙霧傳感器；

所述溫度傳感器，用于將采集到的溫度參數輸出到所述網關節點；

所述光強傳感器，用于將采集到的光強參數輸出到所述網關節點；

所述煙霧傳感器，用于將采集到的煙霧參數輸出到所述網關節點；

所述網關節點，用于將采集到的溫度參數、光強參數、煙霧參數轉化成數字信號并發送到所述云端數據服務器；

所述云端數據服務器，用于將接收到的溫度參數、光強參數、煙霧參數輸出到所述實時監控平臺進行顯示；當所述溫度參數、光強參數或煙霧參數超出設定的閾值范圍，則生成相應的警報消息輸出到所述實時監控平臺；

其中，所述云端數據服務器，還包括處理模塊，所述處理模塊用于檢測無線傳感器網絡中傳感器節點和網關節點的運行狀態，當檢測到傳感器存在異常時生成異常消息并發送到所述實時監控平臺進行顯示；

所述處理模塊進一步包括：檢測單元，異常定位單元，生成單元，

所述檢測單元用于抽樣控制節點發出測試數據，并記錄所述測試數據的發送節點及接收節點的標識，數據量，數據傳輸路徑和丟包率，評估所述測試數據傳輸路徑途徑的節點是否存在異常；

所述異常定位單元，用于根據所述檢測單元的抽樣結果，定位網絡中存在異常的節點；

所述生成單元，用于根據異常節點信息生成異常消息并發送到所述實時監控平臺進行顯示；

所述檢測單元，還包括：所述抽樣控制節點發出測試數據之后，選取數據傳輸路徑的節點進行往返時延評估，其中采用的第一往返時延評估函數為：

式中，t表示網絡中節點在數據傳輸過程中的平均往返時延，D表示節點發送端口的套接字緩沖區大小，μ表示該數據傳輸的記錄持續時間，γ表示總數據量，σ表示丟包率，c和r表示傳輸控制協議中的擁塞控制策略中的控制常數；

將該節點在測試數據傳輸過程中的平均往返時延和設定的往返時延閾值進行比較，如果獲取的平均往返時延大于設定的閾值，則判斷該數據傳輸路徑中的節點存在異常，否則認為該數據傳輸路徑中的節點不存在異常。

2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的倉庫安全監測系統，其特征在于，所述無線傳感器網絡為星型網絡或者網狀網絡。

3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的倉庫安全監測系統，其特征在于，所述傳感器節點之間的最大距離為150米。

4.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的倉庫安全監測系統，其特征在于，所述檢測單元，選取數據傳輸路徑的節點后，在進行往返時延評估之前，還包括：

判斷該選取的節點進行數據交互時的丟包率σ是否大于自適應丟包率閾值σ_ω，其中，自適應丟包率閾值函數為：

式中，σ_ω表示節點的自適應丟包率閾值，D表示節點發送端口的套接字緩沖區大小，μ表示該數據傳輸的記錄持續時間，γ表示總數據量，c和r表示傳輸控制協議中的擁塞控制策略中的控制常數；

當丟包率σ小于自適應丟包率閾值σ_ω時，采用上述第一往返時延評估函數評估節點在測試數據傳輸過程中的平均往返時延；

當丟包率σ大于自適應丟包率閾值σ_ω時，采用下列第二往返時延評估函數評估節點在測試數據傳輸過程中的平均往返時延，其中所述第二往返時延評估函數為：

式中，t表示網絡中節點在數據傳輸過程中的平均往返時延，μ表示該數據傳輸的記錄持續時間，γ表示總數據量，σ表示丟包率，c和r表示傳輸控制協議中的擁塞控制策略中的控制常數。

5.根據權利要求4所述的一種基于物聯網的倉庫安全監測系統，其特征在于，所述異常定位單元，用于根據所述檢測單元的抽樣結果，定位網絡中存在異常的節點，具體包括：

準備階段：根據傳感器網絡構建共享風險鏈路組圖G＝(A，B，C)，其中節點A＝{a_i}對應傳感器網絡中每個傳感節點和網關節點，節點B＝{b_i}表示測量路徑，每條測量路徑對應所述檢測單元中的一個測試數據評估結果；邊集C中有一條a_i到b_j的邊，表示第j條路徑包含第i條邊；

初始化階段：分別初始化集合F_ω為空集其中表示軟子句集合，表示硬子句集合，F_ω表示對于每個屬于的子句r，如果滿足子句r時獲取的權重集合；

命題階段：

(1)將經所述檢測單元評估后確定存在異常的節點a_i添加到集合X_β中，并且將它們的變量的肯定文字組成的子句v_i添加到硬子句集合而采用表示經系統評估后確定沒有異常的節點a_i的集合，將它們對應的變量的否定文字組成的子句v_i添加到硬子句集合其中，賦值v_i＝ture即表示節點a_i的性能是異常的反之則是正常的；

(2)獲取所述檢測單元中對應于測量路徑b_i的對應的平均往返時延τ作為異常值γ_i，當γ_i大于設定的判定閾值K時，將共享風險鏈路組圖G中b_i的所有連接節點對應的肯定文字組成一條子句，并將它添加到軟子句集合中，同時將這個軟子句的權重設定為F_ω(b_i)＝F_x(γ_i)，其中，

式中，x表示權重調整因子，表示向下取整函數；

(3)對于每一個還沒有被系統排查的網絡節點a_i，將這些節點對應的變量的否定文字分別組成的單文字子句添加到軟子句集合中，同時令他們的權重其中，表示根據歷史數據該節點發生異常的先驗概率，其中，

式中，y表示權重調整因子；

(4)采用主成分分析獲取當前周期對應于測量路徑b_i的異常值γ_i，當γ_i小于設定的判定閾值K時，將共享風險鏈路組圖G中b_i所有鄰接點對應的否定文字組成一條子句并將它添加到軟子句集合中，同時將這個軟子句的權重設定為F_ω(b_i)＝F_z(γ_i)，其中，

式中，z表示權重調整因子，τ表示測量路徑中鄰接點的數量。