[发明专利]自适应监测数据采集智能控制方法

说明书

本发明公开了一种自适应监测数据采集智能控制方法，涉及数据采集技术领域。本申请所述方法针对工程安全信息化监测，基于边缘计算嵌入式设计的数据间隔采集与触发传输为主，定时设备状态采集传输为辅的自适应采集传输智能控制方法，实现工程安全监测低功耗、低漏采、低误报及少维护的自适应智能化采集控制，一定程度降低设备维护成本，有效提高了传感网络设备智能化控制水平，为工程安全风险分析评估提供可靠有效的数据支持，具有显著实际意义。

技术领域

本发明涉及数据采集装置技术领域，尤其涉及一种自适应监测数据采集智能控制方法。

背景技术

工程安全信息化监测领域对监测对象一般采用触发、间隔或者定时模式进行前端设备数据采集传输工作，比如：对于应力应变、挠度、索力、风速风向、环境温湿度等监测常规条件下每30分钟采集一次，即以间隔采集为主；对于GNSS等位移监测，一般进行实时位移监测，通常设置为2小时，也以间隔采集为主；对于振动等监测大部分场景以触发采集传输为主。实际工作通常根据工程实际选择相应采集模式。

当前工程安全在线监测领域，系统前端设备数据采集模式普遍较单一，多为触发、间隔或者定时采集模式的一种，前端设备数据采集传输智能化控制不足，尚存在诸多弊端。比如：触发采集模式，对于变形量较小且相对稳定(未达到设定阈值)的监测对象，可能长时间无数据传输，易存在设备损坏误判，同时长时间保持高频采集触发模式功耗高，尤其无线传感网络电池耗电量大，不易维护；间隔采集模式，高频采集功耗高，面临上述同样问题，而低频采集易漏采，不利于工程安全分析；定时采集模式，也易出现重要数据漏采情况，对工程安全评估不利。

工程安全监测亦或存在少数多种数据采集传输模式，但通常仍需通过后台软件手工操作进行切换，便捷性、实时性及智能化均不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现低漏采、低误报、少维护及自适应的监测数据采集智能控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自适应监测数据采集智能控制方法，其特征在于包括如下步骤：

初始化：设定触发测量阈值a、初始采集间隔时间t1以及定时采集时间t2；

数据间隔采集控制：前端设备按照初始采集间隔时间t1采集数据，获得测量值X，计算差异程度值D＝测量值X-触发测量阈值a，由差异程度值D和测量值X共同判断当前监测对象变形情况，确定此时数据采集间隔水平；

数据触发传输控制：设备采集数据，获得测量值X，通过设备边缘计算，比较采集的测量值X的绝对值|X|与所设触发测量阈值a的绝对值|a|的大小，当|X|≥|a|时，则触发采集设备与主站或后台通信，输出测量值X；

设备状态采集控制：数据采集设备内置电子时钟模块，每当时钟到达预设定时采集时间t2时刻，设备即自主向主站或后台发送心跳包，反馈一次设备健康状态。

进一步的技术方案在于：当|D|值处于较小预设范围时，类别判断为正常工作水平，设置数据采集间隔时间缩放系数为1，即维持现有间隔时间t1不变；

当|测量值X||触发测量阈值a|时，且|D|值越大，类别判断为风险工作水平，启动适应调节机制，设置数据采集间隔时间缩小系数，提高采集频率；

当|测量值X||触发测量阈值a|时，且|D|值越大，类别判断为平稳工作水平，启动适应调节机制，设置数据采集间隔时间放大系数，降低采集频率；

根据水平级别确定对应数据采集间隔缩放系数后，通过数据采集间隔t1乘以缩放系数进行更新，以此再进入下一采集循环，如是往复。

进一步的技术方案在于：数据采集间隔水平包括3个类别5个分级，其中：正常工作水平类别1个，分级为：level(0)；风险工作水平类别2个，分级为：level(-1)、level(-2)；平稳工作水平类别2个，分级为：level(1)、level(2)。