[發(fā)明專利]一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111361667.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN113923620B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中海興達(dá)建設(shè)有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W40/20;H04W84/18
• 代理公司: 北京一枝筆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11791
• 代理人: 劉曉飛

1.一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取各個建筑消防設(shè)施上傳感器之間的位置信息；

步驟2：根據(jù)所述位置信息對各個傳感器進(jìn)行聚類得到多個子區(qū)域；

步驟3：將每個子區(qū)域的聚類中心作為相應(yīng)子區(qū)域的無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)；

步驟4：采用無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)收集相應(yīng)子區(qū)域內(nèi)傳感器采集的消防數(shù)據(jù)；

步驟5：對所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪得到去噪后的消防數(shù)據(jù)；

步驟6：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值確定各個無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)與消防設(shè)施上位機(jī)的最優(yōu)傳輸路徑；

包括：

步驟6.1：判斷當(dāng)前無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)和所述消防設(shè)施上位機(jī)之間的距離是否大于所述網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值；

步驟6.2：若所述當(dāng)前無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)和所述消防設(shè)施上位機(jī)之間的距離大于所述網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值，則根據(jù)蟻群算法，將當(dāng)前無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)采集的所述去噪后的消防數(shù)據(jù)傳輸給下一個無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)，并返回步驟6.1；

步驟6.3：若所述當(dāng)前無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)和所述消防設(shè)施上位機(jī)的距離小于等于所述網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值，則直接將所述當(dāng)前無線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)采集的所述去噪后的消防數(shù)據(jù)傳輸給所述消防設(shè)施上位機(jī)；

所述網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值為：

其中，γ表示網(wǎng)絡(luò)傳輸距離閾值，η表示閾值系數(shù)，ε_fs表示自由傳播能耗，ε_mp表示多徑衰減能耗；

步驟7：采用所述最優(yōu)傳輸路徑將所述去噪后的消防數(shù)據(jù)傳輸?shù)较涝O(shè)施上位機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟2：根據(jù)所述位置信息對各個傳感器進(jìn)行聚類得到多個子區(qū)域，包括：

步驟2.1：獲取聚類中心個數(shù)；

步驟2.2：根據(jù)聚類中心個數(shù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；其中，所述目標(biāo)函數(shù)為：

其中，U表示歸屬度矩陣，V表示聚類中心矩陣，N表示傳感器的個數(shù)，K表示聚類中心個數(shù)，d_ij表示第j個傳感器到第i個聚類中心的距離，u_ij表示第j個傳感器相對于第i個聚類中心的歸屬度，m表示加權(quán)指數(shù)；

步驟2.3：根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建優(yōu)化公式；

步驟2.4：利用所述目標(biāo)函數(shù)和所述優(yōu)化公式對每個傳感器進(jìn)行劃分得到多個子區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述優(yōu)化公式包括：

其中，v_i表示第i個聚類中心的位置，x_j表示第j個傳感器的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟5：對所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪得到去噪后的消防數(shù)據(jù)，包括：

步驟5.1：利用小波變換對所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解得到多個小波系數(shù)；

步驟5.2：計(jì)算所述小波系數(shù)之間的相關(guān)度；

步驟5.3：對所述相關(guān)度進(jìn)行歸一化操作得到數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度；

步驟5.4：根據(jù)所述小波系數(shù)得到濾波閾值；

步驟5.5：判斷所述濾波閾值是否大于所述數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度；

步驟5.6：若所述濾波閾值大于所述數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度，則將相應(yīng)的小波系數(shù)設(shè)置為零；

步驟5.7：若所述濾波閾值小于等于所述數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度，則保留相應(yīng)的小波系數(shù)，得到處理后的小波系數(shù)；

步驟5.8：對所述處理后的小波系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)得到去噪后的消防數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于建筑消防設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟5.3：對所述相關(guān)度進(jìn)行歸一化操作得到數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度，包括：

采用公式：

對所述相關(guān)度進(jìn)行歸一化操作得到數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度；其中，N_R表示數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)度，ω(m,n)表示小波系數(shù)，m表示分解尺度，n表示小波變換系數(shù)。