[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的城市低洼路段積水應(yīng)急救援系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010814931.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112085928B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪章陽(yáng);黃炳裕;林文國(guó);王偉宗;黃河;王孝文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)威信息科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): G08B21/18
• 分類號(hào): G08B21/18;G08B21/24;G01D21/02
• 代理公司: 北京高航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種基于大數(shù)據(jù)的城市低洼路段積水應(yīng)急救援系統(tǒng)，其特征是，包括：用于監(jiān)測(cè)城市低洼路段積水情況的積水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，和，與所述積水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通信連接的應(yīng)急救援子系統(tǒng)；

其中，所述積水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括：積水信息采集模塊、基站、積水監(jiān)控中心；所述積水信息采集模塊用于實(shí)時(shí)采集各監(jiān)測(cè)位置處的積水信息，并將所述積水信息通過(guò)所述基站轉(zhuǎn)發(fā)至所述積水監(jiān)控中心；所述積水監(jiān)控中心對(duì)接收到的積水信息進(jìn)行處理，判斷各監(jiān)測(cè)位置處的積水量是否超過(guò)預(yù)設(shè)的積水危險(xiǎn)閾值，若超過(guò)，則發(fā)送救援信息至所述應(yīng)急救援子系統(tǒng)，以提醒城市消防人員及時(shí)采取有效措施緩解監(jiān)測(cè)位置處的積水情況；其中，所述積水信息包括：監(jiān)測(cè)位置處的積水量和監(jiān)測(cè)位置的位置信息；

所述積水信息采集模塊為：部署在各監(jiān)測(cè)位置處的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括：積水傳感器和GPS定位器；

所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和基站一起，按照預(yù)設(shè)的成簇機(jī)制構(gòu)成一分簇結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中，所述基站部署在城市的中心位置；

所述的按照預(yù)設(shè)的成簇機(jī)制構(gòu)成一分簇結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具體是：

(1)以所述基站為中心，將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為多個(gè)圓環(huán)形的監(jiān)測(cè)子區(qū)域，其中，靠近基站的圓形的監(jiān)測(cè)子區(qū)域定義為Cir₁，所述監(jiān)測(cè)子區(qū)域從靠近所述基站，向外依次被定義為Cir₂,Cir₃,…,Cir_N；

(2)監(jiān)測(cè)子區(qū)域劃分完成后，所述基站進(jìn)行全網(wǎng)廣播，各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收到廣播信息后，將攜帶有自身信息的數(shù)據(jù)包回傳至所述基站，其中，所述數(shù)據(jù)包包括：監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的能量信息、位置信息和時(shí)間信息；

(3)所述基站根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包，計(jì)算各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站之間的親近系數(shù)，從每個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域中選擇親近系數(shù)最大的那個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，而監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)剩余的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)加入到其所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域的父節(jié)點(diǎn)中，成為父節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，最終得到一個(gè)分簇結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；

其中，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站之間的親近系數(shù)利用下式計(jì)算得到：

式中，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站BS之間的親近系數(shù)，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)能夠轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包最大長(zhǎng)度，為轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包至基站BS所需要消耗的時(shí)間，t_th為預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站BS之間進(jìn)行能夠進(jìn)行直接數(shù)據(jù)通信的時(shí)間閾值，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收到基站BS的廣播信息所需要的時(shí)間，σ為一正常數(shù)，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的初始能量值，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站BS之間的空間距離，d_max為監(jiān)測(cè)子區(qū)域Cir_n內(nèi)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的空間距離的最大值，為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的能量損耗率，sgn(f)為符號(hào)函數(shù)，當(dāng)f≥0時(shí)，取1，反之，取0，其中，n＝1,2,…,N。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市低洼路段積水應(yīng)急救援系統(tǒng)，其特征是，還包括：與積水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通信連接的用戶終端設(shè)備；

所述用戶終端設(shè)備，與積水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的積水監(jiān)控中心通信連接，用于在監(jiān)測(cè)位置處的積水量超過(guò)預(yù)設(shè)的積水危險(xiǎn)閾值時(shí)，發(fā)送預(yù)警信息至所述用戶終端設(shè)備；其中，所述預(yù)警信息包括：超過(guò)預(yù)設(shè)的積水危險(xiǎn)閾值的監(jiān)測(cè)位置的位置信息以及其積水量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市低洼路段積水應(yīng)急救援系統(tǒng)，其特征是，所述用戶終端設(shè)備為：手機(jī)、平板、筆記本、車載終端的一種或者多種。