CN115551060A - 低功耗数据监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低功耗数据监控方法，包含：将待监控的建筑项目划分为多个监控区域；在每个监控区域都设置多个无线传感器；后台服务器针对每个监控区域生成一个对应的数据采集策略并分别发送至对应的监控区域内的每一个无线传感器；每个无线传感器执行接收到的对应的数据监控策略，在每个数据上传时间节点，每个监控区域内的多个无线传感器中的一个进行数据采集并将采集到的检测数据发送至后台服务器；后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作。本发明提供的低功耗数据监控方法，在一个数据上传时间节点中，同一个监控区域安排一个无线传感器工作，能够极大的提高无线传感器的使用时长。

Description

低功耗数据监控方法

技术领域

本发明属于建筑物数据监测技术领域，具体涉及一种低功耗数据监控方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，社会的数字化程度不断提高，对于建筑项目的风险监控也逐渐转换为通过一些自动化检测设备以及云平台进行自动监控，主要通过在建筑项目的不同位置设置传感器，如振动传感器、倾斜传感器或压力传感器对建筑物进行相关数据的采集，之后上传到云平台，再通过云平台对数据进行自动化处理分析以识别建筑物是否存在风险。这极大的节省了人力成本，且对风险的识别更加及时有效。

现有的检测方法中，采用的检测设备一般为无线设备。选择无线检测设备的好处在于无需针对检测设备布设网络数据线。但这需要检测设备自带电源供电，从而导致检测设备的使用时间受到极大的限制。

发明内容

本发明提供了一种低功耗数据监控方法解决上述提到的技术问题，具体采用如下的技术方案：

一种低功耗数据监控方法，包含以下步骤：

将待监控的建筑项目划分为相互之间不重叠的多个监控区域；

在每个监控区域都设置多个无线传感器以采集检测数据；

后台服务器针对每个监控区域生成一个对应的数据采集策略并将生成的多个数据监控策略分别发送至对应的监控区域内的每一个无线传感器，数据采集策略定义了每个监控区域内的多个无线传感器采集上传数据的顺序；

每个无线传感器执行接收到的对应的数据监控策略，在每个数据上传时间节点，每个监控区域内的多个无线传感器中的一个进行数据采集并将采集到的检测数据发送至后台服务器；

后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作。

进一步地，低功耗数据监控方法还包含：

后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于预警值且小于报警值时，向采集到的检测数据大于等于预警值且小于报警值的无线传感器发送持续采集指令；

接收到持续采集指令的无线传感器在接下来的第一数量的数据上传时间节点均持续进行数据采集上传操作；

若后续接收到持续采集指令的无线传感器上传的第一数量的检测数据中的至少一个大于等于预警值且小于报警值，后台服务器执行预警操作。

进一步地，低功耗数据监控方法还包含：

通过后台服务器对每个监控区域内的多个无线传感器生成关联图，在关联图中，每个无线传感器作为一个连接节点，每个连接节点与其他至少一个连接节点相连；

在接收到的多个检测数据中的一个大于等于预警值且小于报警值时，将采集到的检测数据大于等于预警值且小于报警值的无线传感器作为主传感器，将关联图中与主传感器直接连接的无线传感器作为关联传感器，后台服务器向主传感器和若干关联传感器发送补充采集指令；

接收到持续采集指令的主传感器和关联传感器在接下来的一个数据上传时间节点进行数据采集上传操作；

若主传感器上传的检测数据仍然大于等于预警值且小于报警值，同时若干关联传感器中的至少一个上传的检测数据大于等于预警值且小于报警值，后台服务器执行预警操作。

进一步地，后台服务器执行预警操作的具体方法为：

根据主传感器所对应的关联传感器的数量确定第一权重值；

根据上传的检测数据大于等于预警值且小于报警值的关联传感器的数量确定第二权重值；

根据第一权重值和第二权重值确定预警等级；

根据预警等级执行对应的预警操作。

进一步地，后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作的具体方法为：

向第一风险管理人员的移动设备发送报警信息；

根据预警等级执行对应的预警操作的具体方法为：

当预警等级达到预设等级时，向第一风险管理人员的移动设备发送报警信息；

当预警等级未达到预设等级时，向第二风险管理人员的移动设备发送预警信息。

进一步地，通过后台服务器对每个监控区域内的多个无线传感器生成关联图的具体方法为：

获取监控区域内的每一个无线传感器相互之间的距离；

设定距离阈值；

将每个无线传感器作为一个连接节点，将相互之间的距离小于等于距离阈值的无线传感器所代表的连接节点通过连接线连接形成关联图。

进一步地，获取监控区域内的每一个无线传感器相互之间的距离的具体方法为：

根据待监控的建筑项目建立3D模型；

根据无线传感器在建筑项目中的实际位置在3D模型中进行对应标记；

获取两个无线传感器在3D模型中的距离值以及3D模型的缩放比例计算出两个无线传感器的距离。

进一步地，预警值与报警值的比值的范围为大于等于0.9且小于1。

进一步地，低功耗数据监控方法还包含：

后台服务器还获取待监控的建筑项目所在区域的温度信息，并根据温度信息对接收到的检测数据进行校正。

进一步地，无线传感器在非工作期间进入低功耗休眠模式。

本发明的有益之处还在于所提供的低功耗数据监控方法，对待监控的建筑项目进行分区管理，同一个监控区域中的多个无线传感器轮流进行数据采集上传工作，在一个数据上传时间节点中，同一个监控区域安排一个无线传感器工作，极大的节省剩余的无线传感器的能耗，延长了无线传感器的使用时长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种低功耗数据监控方法的示意图；

图2是关联图的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请揭示一种低功耗数据监控方法，用于对建筑项目进行实时监测。可以理解的是，对建筑物进行的数据监控包含但不限于通过振动传感器检测震动数据、倾斜传感器检测倾斜数据以及压力传感器检测受力数据等。可以根据建筑项目的具体需求选择其中至少一种传感器进行数据检测。

如图1所示，低功耗数据监控方法包含以下步骤：S1：将待监控的建筑项目划分为相互之间不重叠的多个监控区域。S2：在每个监控区域都设置多个无线传感器以采集检测数据。S3：后台服务器针对每个监控区域生成一个对应的数据采集策略并将生成的多个数据监控策略分别发送至对应的监控区域内的每一个无线传感器，数据采集策略定义了每个监控区域内的多个无线传感器采集上传数据的顺序。S4：每个无线传感器执行接收到的对应的数据监控策略，在每个数据上传时间节点，每个监控区域内的多个无线传感器中的一个进行数据采集并将采集到的检测数据发送至后台服务器。S5：后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作。通过上述步骤，本申请的低功耗数据监控方法，对待监控的建筑项目进行分区管理。同一个监控区域中的多个无线传感器轮流进行数据采集上传工作，在一个数据上传时间节点中，同一个监控区域只有一个无线传感器工作，这样可以极大的节省剩余的无线传感器的能耗，从而延长了无线传感器的使用时长。以下具体介绍上述步骤。

对于步骤S1：将待监控的建筑项目划分为相互之间不重叠的多个监控区域。

监控区域的划分可以根据建筑项目的具体的结构进行选择。多个监控区域覆盖了待监控的建筑项目的重点监控区域。

对于步骤S2：在每个监控区域都设置多个无线传感器以采集检测数据。

无线传感器相互之间间隔一定距离，且尽量均匀的覆盖每一个监控区域。

对于步骤S3：后台服务器针对每个监控区域生成一个对应的数据采集策略并将生成的多个数据监控策略分别发送至对应的监控区域内的每一个无线传感器，数据采集策略定义了每个监控区域内的多个无线传感器采集上传数据的顺序。

对于步骤S4：每个无线传感器执行接收到的对应的数据监控策略，在每个数据上传时间节点，每个监控区域内的多个无线传感器中的一个进行数据采集并将采集到的检测数据发送至后台服务器。

无线传感器在部署好后，将采集的检测数据发送至后台服务器。在本申请中，为了减小无线传感器的损耗，将整个建筑项目划分为多个监控区域。在一个数据上传时间节点，从每个监控区域中选择一个无线传感器来进行数据检测上传，剩余的无线传感器不工作。通过一个无线传感器的状态来近似的表示其对应的监控区域的状态。同时，对于一个监控区域，由于每次选择的无线传感器是不同的，这样，当这个监控区域的无线传感器经过一轮工作后，每个传感器仅工作一次，但后台服务器得到的检测数据基本反应了这个监控区域的所有位置的情况。

作为一种优选的实施方式，为了进一步提高节能效果，无线传感器在非工作期间进入低功耗休眠模式。

对于步骤S5：后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作。

优选地，后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作的具体方法为：向第一风险管理人员的移动设备发送报警信息。

可以理解的是，为了确定报警信息是否及时被处理，在将报警信息发送至第一风险管理人员的移动设备中后，在预设时间内周期性接收第一风险管理人员的移动设备发送的定位信息，并将定位信息和建筑项目的位置进行对比，以判断第一风险管理人员是否在预设时间内达到建筑项目所在地。第一风险管理人员到达建筑物对问题进行核对后上传处理报告。

作为一种优选的实施方式，本申请的低功耗数据监控方法还包含：

后台服务器在接收到的多个检测数据中的一个大于等于预警值且小于报警值时，向采集到的检测数据大于等于预警值且小于报警值的无线传感器发送持续采集指令。

接收到持续采集指令的无线传感器在接下来的第一数量的数据上传时间节点均持续进行数据采集上传操作。

若后续接收到持续采集指令的无线传感器上传的第一数量的检测数据中的至少一个大于等于预警值且小于报警值，后台服务器执行预警操作。

可以理解的是，报警值设定过大会导致潜在的风险无法得到有效的识别。报警值设定过小，会造成防御过当，使得原本无需关注的事件被过度关注，从而造成人力资源的浪费。

在本申请中，将设定了报警值的情况下，同时还设定一预警值。一般，预警值与报警值的比值的范围为大于等于0.9且小于1。在本申请中，预警值与报警值的比值为0.95。当某个无线传感器的检测数据处于预警值与报警值之间时，该监控区域的其他无线传感器执行原本的数据监控策略。后台服务器进一步地还不断采集这个无线传感器的检测数据。在预设数量（第一数量）的采集数据中，只要其中有一个检测数据是大于等于预警值且小于报警值，且判定存在风险，并进行预警操作。

作为另一种优选的实施方式，低功耗数据监控方法还可以包含：

通过后台服务器对每个监控区域内的多个无线传感器生成关联图。如图2所示，在关联图中，每个无线传感器作为一个连接节点，每个连接节点与其他至少一个连接节点相连。

在接收到的多个检测数据中的一个大于等于预警值且小于报警值时，将采集到的检测数据大于等于预警值且小于报警值的无线传感器作为主传感器，将关联图中与主传感器直接连接的无线传感器作为关联传感器，后台服务器向主传感器和若干关联传感器发送补充采集指令。

接收到持续采集指令的主传感器和关联传感器在接下来的一个数据上传时间节点进行数据采集上传操作。

若主传感器上传的检测数据仍然大于等于预警值且小于报警值，同时若干关联传感器中的至少一个上传的检测数据大于等于预警值且小于报警值，后台服务器执行预警操作。

可以理解的是，在本实施方式中，对每个无线传感器都设定了若干的相关联的无线传感器。通过这些相关联的传感器来辅助确定风险情况。

当某个无线传感器的检测数据处于预警值与报警值之间时，该监控区域的其他无线传感器执行原本的数据监控策略。后台服务器还在后续的数据采集中对该主传感器和其对应的所有的关联传感器进行一次数据采集。在这一次数据采集中，如果该主传感器仍然是处于预警值与报警值之间，且关联传感器中至少有一个也是处于预警值与报警值之间，则判定存在风险，并进行预警操作。

作为一种优选的实施方式，后台服务器执行预警操作的具体方法为：

根据主传感器所对应的关联传感器的数量确定第一权重值。可以理解的是，一个无线传感器的关联传感器越多，能够表明其所处的位置越重要的。为了能够体现这样的差异，本申请根据主传感器所对应的关联传感器的数量确定第一权重值。

根据上传的检测数据大于等于预警值且小于报警值的关联传感器的数量确定第二权重值。

根据第一权重值和第二权重值确定预警等级。在本申请中，选择将第一权重值和第二权重值进行相乘，再根据相乘的结果确定预警等级。

根据预警等级执行对应的预警操作。举例说明，现假设一主传感器所对应的关联传感器的数量为10个，对应第一权重值为10。在这10个关联传感器中，检测数据处于预警值与报警值之间的传感器的数量为5，对应第二权重值为5。最终计算的值为50。进一步地，可以根据计算的值的大小进行等级划分。

当预警等级达到预设等级时，向第一风险管理人员的移动设备发送报警信息。当预警等级未达到预设等级时，向第二风险管理人员的移动设备发送预警信息。可以理解的是，第二风险管理人员的级别比第一风险管理人员的级别低。一般情况下，只需要向第二风险管理人员进行预警。只有在相对而言下，风险较大时才会通知第一风险管理人员。

同样的，为了确定预警信息是否及时被处理，在将预警信息发送至第二风险管理人员的移动设备中后，在预设时间内周期性接收第二风险管理人员的移动设备发送的定位信息，并将定位信息和建筑项目的位置进行对比，以判断第二风险管理人员是否在预设时间内达到建筑项目所在地。第二风险管理人员到达建筑物对问题进行核对后上传处理报告。

可以理解的是，可以通过手动设置每一个无线传感器对应的相关联的传感器，再将相关联的传感器一一连接，从而生成关联图。

但是这样的方式，需要一一进行手工设置。当需要对关联图进行修改时也需要人工进行对应修改。为了避免这样的情况。

在本申请中，采用了另一种更为优选的方式，通过后台服务器对每个监控区域内的多个无线传感器生成关联图的具体方法为：

获取监控区域内的每一个无线传感器相互之间的距离。

设定距离阈值。距离阈值可以根据实际情况进行设定。

将每个无线传感器作为一个连接节点，将相互之间的距离小于等于距离阈值的无线传感器所代表的连接节点通过连接线连接形成关联图。

可以理解的是，相互之间距离越近的传感器，其关联性越大。这样，通过传感器之间的距离能够快速识别出每个传感器对应的关联的传感器。关联图的生成仅需管理人员设定一个合适的距离阈值即可。且距离阈值能够随时根据需要进行调节。在对距离阈值进行调整后，又能够快速自动生成新的关联图。

作为一种优选的实施方式，获取监控区域内的每一个无线传感器相互之间的距离的具体方法为：根据待监控的建筑项目建立3D模型。根据无线传感器在建筑项目中的实际位置在3D模型中进行对应标记。获取两个无线传感器在3D模型中的距离值以及3D模型的缩放比例计算出两个无线传感器的距离。

作为一种更为优选的实施方式，在生成关联图的过程中，在将相互之间的距离小于等于距离阈值的无线传感器所代表的连接节点通过连接线连接形成关联图的步骤里，通过连接线的边长表示两个无线传感器之间的距离权重。即关联图还包含了距离权重信息。两个传感器的距离越小，距离权重越大。

这样，在接收到的多个检测数据中的一个大于等于预警值且小于报警值时，将采集到的检测数据大于等于预警值且小于报警值的无线传感器作为主传感器，将关联图中与主传感器直接连接的无线传感器作为关联传感器，后台服务器向主传感器和若干关联传感器发送补充采集指令。接收到持续采集指令的主传感器和关联传感器在接下来的一个数据上传时间节点进行数据采集上传操作。

作为一种可选方式，若主传感器上传的检测数据仍然大于等于预警值且小于报警值，则根据检测数据大于等于预警值且小于报警值的关联传感器的数量以及对应的距离权重计算判定值，根据判定值的大小判断是否进行预警操作，以及预警操作的等级。

举例说明，假设主传感器具有10个对应的关联传感器。检测数据大于等于预警值的关联传感器的数量为6个，这6个关联传感器与主传感器的距离阈值分别为0.7，0.7，0.8，0.9，0.8和0.6。则最终计算的判定值为0.7＋0.7＋0.8＋0.9＋0.8＋0.6=4.5，根据判定值4.5确认是否进行预警操作，以及预警操作的等级。

作为另一种可选方式，若主传感器上传的检测数据仍然大于等于预警值且小于报警值，则挑选出检测数据大于等于预警值且小于报警值的关联传感器，根据检测数据以及对应的距离权重计算判定值，根据判定值的大小判断是否进行预警操作，以及预警操作的等级。

举例说明，假设传感器检测的数据是压力值。假设主传感器具有10个对应的关联传感器。检测数据大于等于预警值（预警值为95N，报警值为100N）的关联传感器的数量为5个，分别为96N，98N，98N，97N和97N，这4个关联传感器与主传感器的距离阈值分别为0.7，0.8，0.9，0.8和0.6。则最终计算的判定值为96×0.7＋98×0.8＋98×0.9＋97×0.8＋97×0.6=369.6，根据判定值369.6确认是否进行预警操作，以及预警操作的等级。

作为一种优选的实施方式，低功耗数据监控方法还包含：

后台服务器还获取待监控的建筑项目所在区域的温度信息，并根据温度信息对接收到的检测数据进行校正。

可以理解的是，传感器检测到的这些数据，处于一个合理的数值范围内意味着建筑项目当前的状态较为正常。但是即便建筑物本身没有任何变化，但是其处在不同的温度下，这些传感器检测到的检测数据也是有差异的，这是由建筑物本身的材料收到环境因素的影响造成的。

为了避免温度差异造成的判断不准确，在本申请中，后台采集的数据还包含建筑项目所在区域的温度信息，通过温度值对所有的无线传感器上传的检测数据进行校正。

在本申请中，报警值和预警值是针对温度为20℃的时设定的。若当前的环境温度大于20℃，例如为30℃，则根据30℃与20℃的差值大小，对检测数据进行缩小处理。若当前的环境温度小于20℃，例如为10℃，则根据10℃与20℃的差值大小，对检测数据进行放大处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低功耗数据监控方法，其特征在于，包含以下步骤：

将待监控的建筑项目划分为相互之间不重叠的多个监控区域；

在每个所述监控区域都设置多个无线传感器以采集检测数据；

后台服务器针对每个所述监控区域生成一个对应的数据采集策略并将生成的多个所述数据监控策略分别发送至对应的所述监控区域内的每一个所述无线传感器，所述数据采集策略定义了每个所述监控区域内的多个所述无线传感器采集上传数据的顺序；

每个所述无线传感器执行接收到的对应的所述数据监控策略，在每个数据上传时间节点，每个所述监控区域内的多个所述无线传感器中的一个进行数据采集并将采集到的所述检测数据发送至所述后台服务器；

所述后台服务器在接收到的多个所述检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作。

2.根据权利要求1所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述低功耗数据监控方法还包含：

所述后台服务器在接收到的多个所述检测数据中的一个大于等于预警值且小于所述报警值时，向采集到的所述检测数据大于等于所述预警值且小于所述报警值的无线传感器发送持续采集指令；

接收到所述持续采集指令的无线传感器在接下来的第一数量的所述数据上传时间节点均持续进行数据采集上传操作；

若后续接收到所述持续采集指令的无线传感器上传的所述第一数量的检测数据中的至少一个大于等于所述预警值且小于所述报警值，所述后台服务器执行预警操作。

3.根据权利要求1所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述低功耗数据监控方法还包含：

通过所述后台服务器对每个所述监控区域内的多个所述无线传感器生成关联图，在所述关联图中，每个所述无线传感器作为一个连接节点，每个所述连接节点与其他至少一个所述连接节点相连；

在接收到的多个所述检测数据中的一个大于等于预警值且小于所述报警值时，将采集到的所述检测数据大于等于所述预警值且小于所述报警值的无线传感器作为主传感器，将所述关联图中与所述主传感器直接连接的无线传感器作为关联传感器，所述后台服务器向所述主传感器和若干所述关联传感器发送补充采集指令；

接收到所述持续采集指令的所述主传感器和所述关联传感器在接下来的一个所述数据上传时间节点进行数据采集上传操作；

若所述主传感器上传的所述检测数据仍然大于等于预警值且小于所述报警值，同时若干所述关联传感器中的至少一个上传的所述检测数据大于等于预警值且小于所述报警值，所述后台服务器执行预警操作。

4.根据权利要求3所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述后台服务器执行预警操作的具体方法为：

根据所述主传感器所对应的所述关联传感器的数量确定第一权重值；

根据上传的所述检测数据大于等于预警值且小于所述报警值的所述关联传感器的数量确定第二权重值；

根据所述第一权重值和所述第二权重值确定预警等级；

根据所述预警等级执行对应的所述预警操作。

5.根据权利要求4所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述后台服务器在接收到的多个所述检测数据中的一个大于等于报警值时执行报警操作的具体方法为：

向第一风险管理人员的移动设备发送报警信息；

所述根据所述预警等级执行对应的所述预警操作的具体方法为：

当所述预警等级达到预设等级时，向第一风险管理人员的移动设备发送所述报警信息；

当所述预警等级未达到所述预设等级时，向第二风险管理人员的移动设备发送预警信息。

6.根据权利要求3所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述通过所述后台服务器对每个所述监控区域内的多个所述无线传感器生成关联图的具体方法为：

获取所述监控区域内的每一个所述无线传感器相互之间的距离；

设定距离阈值；

将每个所述无线传感器作为一个所述连接节点，将相互之间的距离小于等于所述距离阈值的所述无线传感器所代表的连接节点通过连接线连接形成所述关联图。

7.根据权利要求6所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述获取所述监控区域内的每一个所述无线传感器相互之间的距离的具体方法为：

根据待监控的建筑项目建立3D模型；

根据所述无线传感器在建筑项目中的实际位置在所述3D模型中进行对应标记；

获取两个所述无线传感器在所述3D模型中的距离值以及所述3D模型的缩放比例计算出两个所述无线传感器的距离。

8.根据权利要求2-7任一所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述预警值与所述报警值的比值的范围为大于等于0.9且小于1。

9.根据权利要求1所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述低功耗数据监控方法还包含：

所述后台服务器还获取待监控的建筑项目所在区域的温度信息，并根据所述温度信息对接收到的所述检测数据进行校正。

10.根据权利要求1所述的低功耗数据监控方法，其特征在于，

所述无线传感器在非工作期间进入低功耗休眠模式。

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