一种智慧工地AI超级网关系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智慧工地AI超级网关系统，其包括：数据接收模块，在终端设备与超级网关建立通讯并完成校验授权之后，以接收来自各类终端设备的原始数据并进行第一阶段预处理，使各类原始数据能够满足数据格式、数据协议转换的要求；协议转换模块，其用于进行原始数据向平台管理业务数据的转换，同时对原始数据进行第二阶段的清理与过滤；原始数据在经过协议转换与第二阶段处理后会暂存于超级网关中；MQTT适配模块，其用于超级网关与上层管理平台的通讯并进行MQTT适配，在收到上层管理平台数据报送服务指令后经由互联网完成数据上报与发送。本发明专利技术可对原始数据进行数据协议自动转换，减少传统方案中对每类设备的大量调试对接工作。少传统方案中对每类设备的大量调试对接工作。少传统方案中对每类设备的大量调试对接工作。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧工地AI超级网关系统


[0001]本专利技术涉及智慧工地领域，尤其涉及一种智慧工地AI超级网关系统。

技术介绍

[0002]随着我国建筑行业智慧工地信息化应用的建设与研究发展不断推进，将产生海量不同数据来源、不同数据类型、不同数据结构、不同数据编码的多源异构数据，如智慧工地系统平台中产生与应用的管理业务数据、GIS数据、BIM数据、IoT数据等。其中，智慧工地相关IoT设备的厂商、种类、型号、规格、管理系统，以及所产生的数据的类型、结构、格式、编码等也都数量庞大、各不相同。
[0003]以目前大多数智慧工地系统的技术思路来看，应对该类情况的方法为在系统平台中逐步拓展对接各类智慧工地IoT设备系统的数据接口，来完成对智慧工地IoT设备及其数据的管理。而这样不仅需要系统平台软件开发团队技术人员不断地去开发、对接、调试接口，还需要有专人去负责对接口进行持续的管理、升级，方可完成对系统平台数据的管理，给系统平台管理、数据管理等带来了极大的不便。
[0004]同时，部署在智慧工地边缘的大量不同标准的IoT设备向系统平台与互联网发送数据与信息，使用的设备复杂多变，需要平台适配的数据接口多种多样，再加上建筑工地当中的应用环境相比于其他物联网应用场景来说恶劣许多，这种复杂的应用与数据环境使得智慧工地IoT设备的通信与应用充满了挑战。
[0005]现有技术方案中，安装部署在建筑工地四处大量的智慧工地IoT设备的厂商、种类、型号、规格、管理系统，以及所产生的数据的类型、结构、格式、编码等都各不相同，在应用过程中持续为部署在互联网云端的管理系统平台发送数据与信息，而这背后需要软件开发团队技术人员去做大量的接口开发、对接、调试和管理工作，同时，还要应对建筑工地现场复杂多变的应用环境，维护IoT设备与管理平台的互联互通。
[0006]现有技术方案主要分为以下几种：
[0007]①
管理平台下挂一个IoT管理平台，用来对所有要接入的IoT设备进行接入与管理，该方案主要需要对IoT硬件设备进行调试对接。
[0008]②
管理平台中有一个接入管理模块或功能，用来对所有要接入IoT设备或设备系统进行接入与管理。该方案仅对少量常用IoT设备进行接入管理；其余大部分需要接入的设备对接，一部分采用平台与平台间的数据接口的形式进行对接，另一部分采用直接写死接入代码到管理平台中的方式进行对接。
[0009]现有技术具有较大的局限性，技术局限性及缺陷如下：
[0010]①
管理平台下挂一个IoT管理平台，用来对所有要接入的IoT设备进行接入与管理。该方案主要需要对IoT硬件设备进行调试对接，每类设备的调试对接工作量大、工作周期长且不固定。
[0011]②
管理平台中有一个接入管理模块或功能，用来对所有要接入IoT设备或设备系统进行接入与管理。该方案仅对少量常用IoT设备进行接入管理；其余大部分需要接入的设
备对接，一部分采用平台与平台间的数据接口的形式进行对接，另一部分采用直接写死接入代码到管理平台中的方式进行对接。该方案对接相对简单，但对IoT设备及其数据接口的升级、管理等多有不便，且管理使用很不灵活，无法对各类IoT设备的数据进行预处理，会给管理平台带来极大的数据处理压力和系统安全隐患。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种智慧工地AI超级网关系统，其可根据管理业务数据的需要和接收到的边缘端IoT设备原始数据进行数据协议自动转换，减少了传统方案中对每类设备的大量调试对接工作。
[0013]为达到上述目的，而采用了一种智慧工地AI超级网关系统，其包括：
[0014]数据接收模块，其通过部署在工地的终端设备，包括各类智能硬件、设备、传感器，在终端设备与超级网关建立通讯并完成校验授权之后，以接收来自各类终端设备的原始数据并进行第一阶段预处理，使各类原始数据能够满足数据格式、数据协议转换的要求；
[0015]协议转换模块，其用于进行原始数据向平台管理业务数据的转换，同时对原始数据进行第二阶段的清理与过滤，使之在满足业务数据的基础上进一步减量化；原始数据在经过协议转换与第二阶段处理后会暂存于超级网关中，当网络连接正常则立即进行下一阶段流程，当网络连接暂时中断，则超级网关会脱机管理IoT设备并暂存数据，待网络通讯恢复正常后统一进行暂存数据的发送与传输；
[0016]MQTT适配模块，其用于超级网关与上层管理平台的通讯并进行MQTT适配，在收到上层管理平台数据报送服务指令后经由互联网完成数据上报与发送。
[0017]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，还包括：
[0018]业务平台，其用于提供一个可交互操作的管理界面，以对超级网关进行管理；其中包括对超级网关接收到的服务与控制请求进行处理，发送相应业务指令；对超级网关接收到的业务数据包进行解析，传递给对应的业务模块。
[0019]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，还包括：
[0020]注册中心，其用于对接入的超级网关进行注册、变更、校验、配置、授权管理，其中每个应用场景下可以根据应用场景与IoT设备的实际情况注册有一个或多个超级网关，每个超级网关可以接入管理一个或多个IoT设备或传感器；注册中心通过统一身份认证组件与业务平台进行关联，用于明确超级网关与其下接的所有IoT设备或传感器的唯一归属。
[0021]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，还包括：
[0022]消息中心，其用于对超级网关及其下接的所有IoT设备或传感器的设备状态进行实时监控，并对监控所得状态数据进行推送、提醒、播报，同时，消息中心还拥有对外发送监控数据的接口组件，用以将设备监控数据以消息提醒的方式发送给上层管理平台。
[0023]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，所述终端设备包括视频监控系统，其包括依托工地围挡布设的枪机、球机；选择在工人生活区与项目部办公生活区共布设，覆盖整个施工现场、场区出入口、项目办公区、工人生活区，做到视频监控全方位覆盖，对施工现场及办公区、工人生活区动态实行24小时实时监控。
[0024]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，所述终端设备包括延时摄影系统，安装定点延时摄影设备一套，进行7
×
24小时的拍摄录像，全过程记录工程项目建设从原
貌、施工到竣工验收的情况；并进行定时抓拍及延时摄影，视频生成规则为每10天生成一个。
[0025]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，所述终端设备包括AI智能巡检系统，其包括在出入口实名制通道和基坑马道安装的AI识别摄像头，用来进行安全帽是否佩戴与反光马甲是否穿戴的监测；以及在加工厂设置的烟火+吸烟识别摄像头；和用于检测临边防护是否缺失的监测识别摄像头；同时，设置AI识别终端服务器进行识别、分析与计算。
[0026]作为智慧工地AI超级网关系统进一步的改进，所述终端设备包括智能安全帽系统，其包括给项目施工现场主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧工地AI超级网关系统，其特征在于包括：数据接收模块，其通过部署在工地的终端设备，包括各类智能硬件、设备、传感器，在终端设备与超级网关建立通讯并完成校验授权之后，以接收来自各类终端设备的原始数据并进行第一阶段预处理，使各类原始数据能够满足数据格式、数据协议转换的要求；协议转换模块，其用于进行原始数据向平台管理业务数据的转换，同时对原始数据进行第二阶段的清理与过滤，使之在满足业务数据的基础上进一步减量化；原始数据在经过协议转换与第二阶段处理后会暂存于超级网关中，当网络连接正常则立即进行下一阶段流程，当网络连接暂时中断，则超级网关会脱机管理IoT设备并暂存数据，待网络通讯恢复正常后统一进行暂存数据的发送与传输；MQTT适配模块，其用于超级网关与上层管理平台的通讯并进行MQTT适配，在收到上层管理平台数据报送服务指令后经由互联网完成数据上报与发送。2.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于还包括：业务平台，其用于提供一个可交互操作的管理界面，以对超级网关进行管理；其中包括对超级网关接收到的服务与控制请求进行处理，发送相应业务指令；对超级网关接收到的业务数据包进行解析，传递给对应的业务模块。3.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于还包括：注册中心，其用于对接入的超级网关进行注册、变更、校验、配置、授权管理，其中每个应用场景下可以根据应用场景与IoT设备的实际情况注册有一个或多个超级网关，每个超级网关可以接入管理一个或多个IoT设备或传感器；注册中心通过统一身份认证组件与业务平台进行关联，用于明确超级网关与其下接的所有IoT设备或传感器的唯一归属。4.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于还包括：消息中心，其用于对超级网关及其下接的所有IoT设备或传感器的设备状态进行实时监控，并对监控所得状态数据进行推送、提醒、播报，同时，消息中心还拥有对外发送监控数据的接口组件，用以将设备监控数据以消息提醒的方式发送给上层管理平台。5.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于：所述终端设备包括视频监控系统，其包括依托工地围挡布设的枪机、球机；选择在工人生活区与项目部办公生活区共布设，覆盖整个施工现场、场区出入口、项目办公区、工人生活区，做到视频监控全方位覆盖，对施工现场及办公区、工人生活区动态实行24小时实时监控。6.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于：所述终端设备包括延时摄影系统，安装定点延时摄影设备一套，进行7
×
24小时的拍摄录像，全过程记录工程项目建设从原貌、施工到竣工验收的情况；并进行定时抓拍及延时摄影，视频生成规则为每10天生成一个。7.根据权利要求1所述智慧工地AI超级网关系统，其特征在于：所述终端设备包括AI智能巡检系统，其包括在出入口实名制通道和基坑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，严晗，吴亚东，陶瑜，严心军，张邦旭，鲍大鑫，田仲翔，张超甫，张帅，占游云，吴璇，朱立刚，王磊，
申请(专利权)人：中铁建工集团智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：