一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及系统技术方案

本发明专利技术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系统，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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智慧工地的物联网大数据可视化方法及系统
本公开涉及物联网和大数据处理
，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系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
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系统。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系统，包括大数据服务器以及多个物联网设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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。


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，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。


4.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。


5.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。


6.一种基于智慧工地的物联网大数据可视化系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜胜堂，李航，
申请(专利权)人：广东新视野信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44