[发明专利]一种基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统

摘要

本发明属于互联网技术领域，公开了一种基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统，所述基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统设置有移动终端，所述移动终端通过互联网与单片机连接；单片机通过互联网与数据转换发送模块连接；数据转换发送模块与初级数据处理器通过互联网连接；初级数据处理器通过导线与自动检测测量模块连接。该基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统，通过数据采集、转化、分析后直接输入到控制人的移动终端，同时单片机可以对数据进行推测，以及利用统计学的二维或三维的折线图及柱形图给出直观的展示。

主权项

一种基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统，其特征在于，所述基于互联网的地下工程变形远程自动监控控制系统包括：移动终端，单片机、数据转换发送模块、初级数据处理器、自动检测测量模块；所述移动终端通过互联网与单片机连接；所述单片机通过互联网与与数据转换发送模块连接；所述单片机的数据聚合方法的步骤如下：步骤一，在面积为S＝LL的部署区域内，随机分布N个同构的无线传感器节点，sink节点位于部署区域之外，节点处理整个无线传感器网络内收集到的数据；步骤二，非均匀成簇sink节点位于部署区域的上方；首先部署区域X轴划分为S个泳道，所有泳道有相同的宽度w，并且每个泳道的长度与部署区域的长度相等；用从1到s作为泳道的ID，最左端的泳道的ID为1，然后每个泳道沿着y轴划分为多个矩形网格，每个泳道中的每个网格都被定义一个水平，最下端的网格的水平为1，每个网格和每个泳道有相同的宽度w；每个泳道中网格的个数、长度与泳道到sink的距离有关；通过设置网格的长度来调整网格的大小；针对不同的泳道，距离sink越远的泳道含有的网格数目越小；针对同一泳道，距离sink越远的网格的长度越大；假设A中含有S个元素，第k个元素表示在第k个泳道中网格的数目；每个网格用一个数组(i，j)作为ID，表示第i个泳道有水平j；定义S个数组表示网格的长度，第v个数组Hv表示第v个泳道中网格的长度，并且Hv的第w个元素hvw表示网格(v，w)的长度；网格(i，j)的边界为：o_x+(i‑1)×w＜x≤o_x+i×wo_y+Σk=1k≤j-1hik<y≤o_y+Σk=1k≤j-1hik]]>非均匀网格划分好之后进行成簇阶段；算法分为很多轮进行，在每轮中选取每个网格中剩余能量最大的节点作为簇首节点，其余节点根据就近原则加入簇，然后再进行数据聚合；步骤三，格拉布斯预处理传感器节点需要对收集的数据进行预处理，然后再向簇首节点传输数据；采用格拉布斯预准则对传感器节点所采集到的数据进行预处理假设某个簇首节点含有个传感器节点，传感器节点收集到的数据为x1,x2,…,xn，服从正态分布，并设：vi＝xi‑x0，根据顺序统计原理，计算格拉布斯统计量：gi=xi-x0δ;]]>给定显著性水平(α＝0.05)之后，测量值满足gi≤g0(n,α)，则认为测量值有效，测量值参与到下一层次的数据聚合；反之，则认为测量值无效，因此需要剔除，即不参与到下一层次的数据聚合；步骤四，自适应聚合算法通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1,d2,…,dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：li=(di-T)2;]]>根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；wi=1/(li/Σi=1n1/li);]]>其中wi为相应的权值；所述数据转换发送模块与初级数据处理器通过互联网连接；所述初级数据处理器通过导线与自动检测测量模块连接。