自适应监测数据采集智能控制方法技术

本发明专利技术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。具有显著实际意义。具有显著实际意义。

【技术实现步骤摘要】
自适应监测数据采集智能控制方法


[0001]本专利技术涉及数据采集装置
，尤其涉及一种自适应监测数据采集智能控制方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]本专利技术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。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术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：
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]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。
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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；
[0014]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。
[0015]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)。
[0016]进一步的技术方案在于：中间level(0)为正常工作水平，数据采集间隔时间缩放系数W(0)＝1，即保持初始采集间隔时间；
[0017]level(1)和level(2)为风险工作水平，1>数据采集间隔时间缩放系数W(1)>数据采集间隔时间缩放系数W(2)，即缩短初始采集间隔时间；
[0018]evl(
‑
1)和level(
‑
2)为平稳工作水平，1<数据采集间隔时间缩放系数W(
‑
1)<数据采集间隔时间缩放系数W(
‑
2)，即放大初始采集间隔时间；
[0019]上述数据采集间隔时间缩放系数W(1)、W(2)及W(
‑
1)、W(
‑
2)结合工程实际按照风险程度及监测需要分级设定。
[0020]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请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(电源功耗需求降低)，有效提高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。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]图1是本专利技术实施例所述方法的流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]如图1所示，本专利技术实施例公开了一种基于边缘计算嵌入式设计的自适应监测数据采集传输智能控制方法，所述方法基于前端采集设备边缘计算嵌入式设计，实现以间隔采集与触发传输为主，定时设备状态采集为辅的自适应采集传输智能控制方法，其中
①
间隔采集+触发传输，是指工作间隔采集测量值与设定测量阈值比较过程；
②
定时采集，指定
时采集上报设备状态心跳包数据；
③
自适应，指结合间隔采集测量值与设定测量阈值差异程度计算的分级自调频机制；初始间隔及定时采集频率，以及自适应调频分级标准宜结合工程实际拟定。
[0026]总体的本申请所述方法的控制流程主要包括：
[0027]①
间隔采集自适应控制、
②
数据触发传输控制、
③
设备状态采集控制三部分，需分别设置属性参数来控制设备的数据采集频率和传输姿态：触发测量阈值a(控制限值触发传输，同时兼作采集间隔水平标准值，通过比较其与测量值差异度，判断当前采集间隔水平)、初始采集间隔时间t1(控制设备自采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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。2.如权利要求1所述的自适应监测数据采集智能控制方法，其特征在于：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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚池，黄波，张小波，杨建华，姜清辉，周创兵，刘海龙，
申请(专利权)人：深圳市捷感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：