CN111695884B - 一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例所提供的基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***，物联网设备首先将封装得到的运行数据包上传至大数据服务器，大数据服务器其次根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数启动对应的数据转换线程以对设备运行数据进行转码得到目标转码数据，然后根据目标转码数据得到施工轨迹状态图并进行可视化显示，最后在监测到施工状态轨迹图出现异常时当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并进行下发。本发明通过对设备运行数据进行转码然后进行分析，能够减少监控延迟且实现监控数据的可视化。
Description
技术领域
本公开涉及物联网和大数据处理技术领域，特别涉及一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***。
背景技术
随着科学技术的发展，物联网技术已应用于诸多领域，有效提高了生产运行效率。智慧工地是指运用信息化手段建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，然后对该生态圈中的项目运行数据进行挖掘和分析，从而提高工程管理信息化水平，实现对工程施工的智能管理。将物联网技术应用到智慧工地并实现对智慧工地的生产监控是确保智慧工地正常可靠运行的关键。然而现有技术在对智慧工地进行生产监控时往往会存在监控延迟长且无法实现数据可视化的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本公开旨在提供一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***。
第一方面，用以提供一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法，应用于大数据服务器以及部署在目标工地中的多个物联网设备，所述方法包括：
每个物联网设备周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器；
大数据服务器接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据；
大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示；
按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备。
可选地，大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图，包括：
获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据；
将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据；
根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据；
在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据；
将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
可选地，基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据，进一步包括：
确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径；
提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点；
依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程；
通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
可选地，根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，具体包括：
对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别；
将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；
根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
可选地，按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常，包括：
按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据；
若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值；
基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；
周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
第二方面，用以提供一种基于智慧工地的物联网大数据可视化***，包括大数据服务器以及多个物联网设备，所述大数据服务器与所述多个物联网设备通信，所述多个物联网设备部署于目标工地中；
所述物联网设备，用于：
周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器；
所述大数据服务器，用于：
接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据；
根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示；
按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备。
可选地，所述大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图具体包括：
获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据；
将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据；
根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据；
在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据；
将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
可选地，所述大数据服务器基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据进一步包括：
确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径；
提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点；
依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程；
通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
可选地，所述大数据服务器根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数具体包括：
对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别；
将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；
根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
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按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据；
若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值；
基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；
周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
有益效果
本发明实施例所提供的基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***，物联网设备首先将封装得到的运行数据包上传至大数据服务器，大数据服务器其次根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数启动对应的数据转换线程以对设备运行数据进行转码得到目标转码数据，然后根据目标转码数据得到施工轨迹状态图并进行可视化显示，最后在监测到施工状态轨迹图出现异常时当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并进行下发。如此，通过对设备运行数据进行转码然后进行分析，能够减少监控延迟且实现监控数据的可视化。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本方案中一种基于智慧工地的物联网大数据可视化***的通信架构示意图。
图2是本方案中一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法的流程示意图。
图3是本方案中一种大数据服务器的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
发明人对背景技术出现的技术问题进行研究和分析后发现，出现上述技术问题的原因是由于智慧工地中的各类物联网设备之间存在数据交互的壁垒（例如不同物联网设备之间的设备运行数据不兼容），这样会导致对各类设备运行数据进行分析的耗时增加从而导致监控策略的生成和下发周期变长，此外，由于现有技术无法将各类设备运行数据进行整合和关联，因而难以实现监控数据的可视化。
为改善上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***。首先请参阅图1，本发明提供了一种基于智慧工地的物联网大数据可视化***100的通信架构示意图，所述物联网大数据可视化***100可以包括大数据服务器110以及多个物联网设备120，所述大数据服务器110和每个物联网设备120通信且所述多个物联网设备120部署在目标工地中。在本实施例中，物联网设备120可以是门禁设备、监控摄像头和施工设备等，在此不作限定。进一步地，请结合参阅图2，本发明提供了一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法的流程示意图，所述方法可以应用于图1所示的物联网大数据可视化***100，具体可以包括以下步骤S210-步骤S240所描述的内容。
步骤S210，每个物联网设备周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器。
在步骤S210中，不同物联网设备120对应的数据传输通道不同，这样能够避免同一个数据传输通道同时传输多组运行数据包而导致的传输延迟或数据丢失。
步骤S220，大数据服务器接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据。
在本实施例中，预设数据库用于存储不同设备标识对应的数据转换线程的配置参数，配置参数用于启动不同的数据转换线程。本实施例中的数据转换线程可以为多个。进一步地，不同目标转码数据的数据格式是一致的，这样能够确保后续能够准确、统一地处理目标转码数据。
步骤S230，大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示。
在本实施例中，由于对不同设备运行数据进行了转码，因而在分析多组目标转码数据时能够考虑目标转码数据之间的兼容性和数据关联性，从而实现目标转码数据的整合，以准确完整地确定施工轨迹状态图并进行可视化显示。
步骤S240，按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备。
在步骤S240中，设定时间步长可以根据与大数据服务器110通信的物联网设备120的数量进行调整，在此不作限定。
可以理解，通过上述步骤S210-步骤S240，物联网设备首先将封装得到的运行数据包上传至大数据服务器，大数据服务器其次根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数启动对应的数据转换线程以对设备运行数据进行转码得到目标转码数据，然后根据目标转码数据得到施工轨迹状态图并进行可视化显示，最后在监测到施工状态轨迹图出现异常时当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并进行下发。如此，通过对设备运行数据进行转码然后进行分析，能够减少监控延迟且实现监控数据的可视化。
在具体实施时发明人发现，在确定配置参数时会出现配置参数与目标数据包中的设备运行数据不匹配的情况。究其原因，是由于配置参数之间存在一定的相似性导致的，这样会导致确定配置参数时出现误选。为改善这一技术问题，在步骤S220中，根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，具体可以包括以下步骤S2211-步骤S2213所描述的内容。
步骤S2211，对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别。
步骤S2212，将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算。
步骤S2213，根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
可以理解，基于上述步骤S2211-步骤S2213所描述的内容，能够在确定配置参数时确保配置参数与目标数据包中的设备运行数据的匹配。
进一步地，为了确保在数据转码时数据不会出现缺损和乱码，步骤S220所描述的基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据，进一步可以包括以下步骤S2221-步骤S2224所描述的内容。
步骤S2221，确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径。
步骤S2222，提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点。
步骤S2223，依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程。
步骤S2224，通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
如此，基于上述步骤S2221-步骤S2224，能够确保在数据转码时数据不会出现缺损和乱码。
在实际应用时，为了确保施工状态轨迹图能够完整、全面地反应目标工地的施工进程，在步骤S230中，大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图，示例性地可以包括以下步骤S231-步骤S235所描述的内容。
步骤S231，获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据。
步骤S232，将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据。
步骤S233，根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据。
步骤S234，在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据。
步骤S235，将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
在应用上述步骤S231-步骤S235时，能够确保施工状态轨迹图可以完整、全面地反应目标工地的施工进程。
在一个可能的实施方式中，为了实现对目标工地的准确监测和管理，步骤S240所描述的按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常，具体可以包括以下步骤S2411-步骤S2414所描述的内容。
步骤S2411，按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据。
步骤S2412，若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值。
步骤S2413，基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下。
步骤S2414，周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
通过上述步骤S2411-步骤S2414，能够通过对数据差异矩阵的周期性计算，从而实现对目标工地的准确监测和管理，以便及时判定出目标工地的施工异常。
在一个可替换的实施方式中，为了实现对物联网设备的精准控制和管理，在步骤S240中，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备，具体可以包括以下步骤S2421-步骤S2424所描述的内容。
步骤S2421，预先对所述轨迹参数集进行第一参数变量采集，所述第一参数变量包括设备协同变量及设备调整变量；获取对应所述设备协同变量的设备协同列表、和对应所述设备调整变量的调整轨迹列表。
步骤S2422，基于所述设备协同列表及所述调整轨迹列表，生成第一指令代码并存储；采集所述轨迹参数集的第二参数变量并提取所述第二参数变量中第一变量特征及第二变量特征；其中，所述第一变量特征用于表征所述轨迹参数集的轨迹变化队列的设备调整变量；所述第二变量特征用于表征所述轨迹参数集的轨迹变化队列的设备协同变量。
步骤S2423，基于所述第一变量特征及第二变量特征获得第三变量特征，根据所述第三变量特征生成第二指令代码。
步骤S2424，根据所述第一指令代码和所述第二指令代码在时序上的差异序列生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备。
可以理解，通过上述步骤S2421-步骤S2424所描述的内容，可以实现对物联网设备的精准控制和管理。
基于上述同样的发明构思，还提供一种基于智慧工地的物联网大数据可视化***，包括大数据服务器以及多个物联网设备，所述大数据服务器与所述多个物联网设备通信，所述多个物联网设备部署于目标工地中；
所述物联网设备，用于：
周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器；
所述大数据服务器，用于：
接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据；
根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示；
按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备。
可选地，所述大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图具体包括：
获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据；
将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据；
根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据；
在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据；
将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
可选地，所述大数据服务器基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据进一步包括：
确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径；
提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点；
依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程；
通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
可选地，所述大数据服务器根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数具体包括：
对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别；
将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；
根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
可选地，所述大数据服务器按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常具体包括：
按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据；
若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值；
基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；
周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
在上述基础上，请结合参阅图3，本发明提供一种大数据服务器110的硬件结构示意图，所述大数据服务器110包括互相之间通信的处理器111和存储器112，所述处理器111通过运行从所述存储器112中调取的计算机程序以执行如图2所示的方法。
综上，本发明实施例所提供的基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及***，物联网设备首先将封装得到的运行数据包上传至大数据服务器，大数据服务器其次根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数启动对应的数据转换线程以对设备运行数据进行转码得到目标转码数据，然后根据目标转码数据得到施工轨迹状态图并进行可视化显示，最后在监测到施工状态轨迹图出现异常时当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并进行下发。如此，通过对设备运行数据进行转码然后进行分析，能够减少监控延迟且实现监控数据的可视化。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法，其特征在于，应用于大数据服务器以及部署在目标工地中的多个物联网设备，所述方法包括：
每个物联网设备周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器；
大数据服务器接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据；
大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示；
按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备；
其中，基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据，进一步包括：确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径；提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点；依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程；通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图，包括：
获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据；
将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据；
根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据；
在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据；
将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，具体包括：
对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别；
将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；
根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常，包括：
按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据；
若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值；
基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；
周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
5.一种基于智慧工地的物联网大数据可视化***，其特征在于，包括大数据服务器以及多个物联网设备，所述大数据服务器与所述多个物联网设备通信，所述多个物联网设备部署于目标工地中；
所述物联网设备，用于：
周期性地将其对应的设备运行数据进行封装得到运行数据包并通过与所述大数据服务器预先建立的数据传输通道将所述运行数据包上传至所述大数据服务器；
所述大数据服务器，用于：
接收每个物联网设备上传的目标数据包；根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数，并基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据；
根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图并将所述施工状态轨迹图进行实时显示；
按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常；在监测到所述施工状态轨迹图出现异常时，根据所述施工状态轨迹图在当前时间步长内的轨迹参数集生成控制指令并将所述控制指令下发给每个物联网设备；
其中，所述大数据服务器基于所述配置参数启动对应的数据转换线程以对所述目标数据包中的设备运行数据进行转码得到目标转码数据进一步包括：
确定所述配置参数的配置指向项目信息对应的项目标签及所述配置指向项目信息的线程匹配参数，所述线程匹配参数表示所述配置参数的配置指向项目信息的匹配路径；所述线程匹配参数至少包括：表示所述配置参数的配置指向项目信息的第一匹配路径和第二匹配路径；
提取与所述项目标签对应的标签分布图，所述标签分布图中包含有预先配置的分布节点，所述分布节点表示位于所述标签分布图中轨迹曲线上且与所述项目标签对应的配置指向项目信息的路径节点；所述分布节点至少包括：表示所述标签分布图中轨迹曲线上，与所述标签分布图所包含的分布信息对应的配置指向项目信息的第一匹配路径节点和第二匹配路径节点；
依据所述项目标签和线程匹配参数，在所述标签分布图中查找与所述配置参数相匹配的线程标签，基于所述线程标签启动对应的数据转换线程；
通过所述数据转换线程对应的线程逻辑清单对所述设备运行数据进行转码得到所述目标转码数据。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述大数据服务器根据得到的多组目标转码数据确定所述目标工地的施工状态轨迹图具体包括：
获取所述多组目标转码数据中相对于目标时段的预设转码数据存在更新的标定转码数据；
将所述存在更新的标定转码数据作为待拟合的状态图数据；
根据所述状态图数据在所述多组目标转码数据中的映射路径以及所述预设转码数据中除所述状态图数据以外的其他标定转码数据的映射路径确定待拟合的状态轨迹数据；
在所述状态图数据以及所述状态轨迹数据的数据队列中抽取状态节点数据；
将抽取得到的状态节点数据按照时序先后顺序进行拟合，得到所述目标工地的施工状态轨迹图。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述大数据服务器根据每个目标数据包中包括的物联网设备的设备标识从预设数据库中确定与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数具体包括：
对接收到的每个目标数据包进行数据包分类，以确定所述目标数据包的多个数据包类别，并基于所述多个数据包类别进行类别特征筛选；其中，所述多个数据包类别为所述目标数据包中与物联网设备相对应的子数据包所对应的类别；
将筛选得到的所述目标数据包的目标数据包类别与预设类别集中的各预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；所述预设类别集中保存有多个预设数据包类别对应的类别配置数据以及对应业务行为信息的所属业务标签，所述多个预设数据包类别为物联网设备的已验证类别；其中，如果所筛选出的目标数据包的目标数据包类别为多种，则通过以下方式进行类别字段的余弦距离计算：按照预先为目标数据包类别设置的优先级排序，进行遍历式的间隔计算；其中，在每轮间隔的计算中，仅基于其中一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算，并将落入预设余弦距离区间内的预设数据包类别添加到下一轮间隔计算的清单中，以便基于下一种预设数据包类别进行类别字段的余弦距离计算；
根据与所述目标数据包的类别字段的余弦距离符合设定条件的预设数据包类别对应物联网设备的业务标签，确定所述目标数据包所属的设备标识，根据所述设备标识从预设数据库中确定多个初始配置参数，并基于所述目标数据包的封装协议从所述多个初始配置参数中确定出与所述设备标识对应的数据转换线程的配置参数。
8.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述大数据服务器按照设定时间步长对所述施工状态轨迹图进行迭代监测以确定所述施工状态轨迹图是否出现异常具体包括：
按照设定时间步长确定所述施工状态轨迹图的状态变化向量以及各施工业务数据；
若基于所述状态变化向量确定出所述施工状态轨迹图中包含有自适应修正标签，按照所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图在固化数据标签下的各施工业务数据与所述施工状态轨迹图在所述自适应修正标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值；
基于所述业务联系行为值将所述施工状态轨迹图在所述固化数据标签下的与在所述自适应修正标签下的施工业务数据相关联的施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；其中，若所述施工状态轨迹图的固化数据标签下包含有多个施工业务数据，则基于所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长，计算所述施工状态轨迹图的固化数据标签下的各施工业务数据之间的业务联系行为值，然后依据所述各施工业务数据之间的业务联系行为值对固化数据标签下的各施工业务数据进行过滤；按照所述施工状态轨迹图在自适应修正标签下的施工业务数据以及所述施工业务数据的有效施工时长将上述过滤之后所保留的目标施工业务数据抓取到所述自适应修正标签下；
周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值没有超过设定值时，判定所述施工状态轨迹图没有出现异常并返回周期性地计算所述自适应修正标签下的施工业务数据与所述固化数据标签下的施工业务数据之间的数据差异矩阵的步骤；在所述数据差异矩阵的矩阵特征值超过所述设定值时判定所述施工状态轨迹图出现异常。
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