CN108881366A - 一种流程可视化系统 - Google Patents

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沈幸
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Abstract

本发明提供了一种物流系统用的流程可视化系统，其包括：自动传输模块，环境监测无线传感器网络、监控中心，所述环境监测无线传感器网络用于采集环境传感数据，并将采集到的传感数据发送到所述监控中心，所述输电线路监控中心用于接收、存储、显示环境传感数据，并将环境传感数据与预先设定的正常阈值范围的边界值进行比较，若超过正常阈值范围，则执行报警。所述输电线路监控中心包括通信模块、中央处理模块、报警模块，所述通信模块与所述中央处理模块连接，所述中央处理模块与所述报警模块连接。进一步地，还包括用户终端，所述的用户终端通过通信网络与输电线路监控中心连接，用于实时访问输电线路监控中心中的环境传感数据。所述的环境传感数据包括温度、湿度信号。

Description

一种流程可视化系统
技术领域
本发明涉及一种流程可视化系统，具体涉及物流系统用的流程可视化系统。
背景技术
物流公司是指从事物流行业的公司。物流是指为了满足客户的需求，以最低的成本，通过运输等方式，实现原材料、半成品、成品或相关信息进行由商品的产地到商品的消费地的计划、实施和管理的全过程。在经济全球化和电子商务的双重推动下，物流业正在从传统物流向现代物流迅速转型并成为当前物流业发展的必然趋势。在系统工程思想的指导下，以信息技术为核心，强化资源整合和物流全过程优化是现代物流的最本质特征。
物流企业(英语：Logistics business)是一种运输、货运、物流公司的类型，全国泛指经营物流相关的运输、仓储、配送、域名注册查询等行业的公司，物流公司常在供货商与零售业者之间扮演集货、理货、库存、配送等角色。所以物流公司有时也会兼营大盘商的角色，物流公司对于供货商而言；可以降低运输与仓储的成本，商品可以直接寄放于物流中心的仓库去出货。
本发明旨在提供物一种物流系统用的流程可视化系统。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种物流系统用的流程可视化系统。
本发明的目的采集以下技术方案来实现：
一种物流系统用的流程可视化系统，其包括自动传输模块，环境监测无线传感器网络、监控中心，所述环境监测无线传感器网络用于采集环境传感数据，并将采集到的传感数据发送到所述监控中心，所述输电线路监控中心用于接收、存储、显示环境传感数据，并将环境传感数据与预先设定的正常阈值范围的边界值进行比较，若超过正常阈值范围，则执行报警。
所述输电线路监控中心包括通信模块、中央处理模块、报警模块，所述通信模块与所述中央处理模块连接，所述中央处理模块与所述报警模块连接。
进一步地，还包括用户终端，所述的用户终端通过通信网络与输电线路监控中心连接，用于实时访问输电线路监控中心中的环境传感数据。
优选地，所述的环境传感数据包括温度、湿度信号。
作为优选，所述的环境监测无线传感器网络包括基站和多个负责采集环境传感数据的传感器节点，其中传感器节点将采集的环境传感数据通过多跳方式发给基站，由基站对传感器节点发送的环境传感数据进行汇聚处理并发送给输电线路监控中心。
作为优选，环境监测无线传感器网络采用分簇网络结构为：传感器节点通过分簇路由协议竞选出簇头节点，传感器节点将采集的环境传感数据发送至所属簇的簇头节点，进而由簇头节点对环境传感数据进行融合并发送到基站。
本实施例通过分簇网络结构进行环境传感数据采集，使得环境传感数据的传输路径能够保持在较短的通讯距离，从而能够降低环境传感数据传输的能量消耗。
作为优选，所述的分簇路由协议为改进的LEACH分簇路由协议，具体包括：
(1)基站通过发送广播信号，启动网络中所有传感器节点运行，每个启动的传感器节点应用安全加密随机数产生器生成一个0和1之间的随机数；
(2)每个启动的传感器节点按照下列公式计算随机阈值，如果生成的随机数小于随机阈值，则成为临时簇头节点：
式中，T(Si)表示传感器节点Si的随机阈值，Pi为传感器节点Si成为簇头节点的概率，r是当前分簇的轮次，G是有资格成为簇头节点的传感器节点集合，若传感器节点在最近的轮内没有担任过簇头节点，则该传感器节点属于G；
(2)若两个临时簇头节点间距小于其中任意一个传感器节点的通信半径，则该两个传感器节点互为邻居临时簇头节点，当选为临时簇头节点的传感器节点在对应的通信半径范围内广播当选消息，并接收其他临时簇头节点的广播消息，若一个临时簇头节点的剩余能量大于其所有的邻居临时簇头节点，则自动成为真正的簇头节点，否则恢复到普通传感器节点状态；
(3)每个当选的簇头节点向周围的传感器节点广播当选消息，传感器根据接收到的当选消息确定周边的簇头节点集合，进而传感器节点计算与该簇头节点集合中每个簇头节点的接近度，并从中选择最小接近度对应的簇头节点作为自己的簇头节点加入形成簇，其中，接近度的计算公式为：
式中，SCη为所述簇头节点集合中第η个簇头节点，ζ(Sj，SCη)表示传感器节点Sj与簇头节点SCη的接近度，d(Sj，SCη)为传感器节点Sj与簇头节点SCη的距离，为簇头节点SCη的通信半径，簇头节点SCη的当前剩余能量，为簇头节点SCη的初始能量。
本发明对LEACH分簇路由协议进行改进，将通过阈值筛选的传感器节点作为临时簇头节点，并根据剩余能量对相邻的临时簇头节点进行进一步的筛选，能够避免相邻两个传感器节点同时被选为簇头节点，相对于LEACH分簇路由协议中直接将通过阈值筛选的传感器节点作为簇头节点的方式，提高了簇头节点分布的均匀性；
本发明中，传感器节点选择最小接近度对应的簇头节点作为自己的簇头节点加入形成簇，能够使得通信半径更大、能量更多的簇头节点能够管理更多的传感器节点，相对于LEACH分簇路由协议中直接选择距离最近的簇头节点加入的方式，更能够平衡各簇头节点的能耗，延长环境监测无线传感器网络1的工作周期，有利于节省输电线路监测装置的通信成本。
作为优选，传感器节点由簇头节点进行负载分配，负载分配结束后，传感器节点根据簇头节点分配的负载开始环境传感数据采集的工作，其中，传感器节点由簇头节点进行负载分配。
本发明的有益效果为：
利用无线传感器网络监测技术实现了物流传输系统的无线监测，并在环境传感数据异常时进行报警，便于相关人员进行远程监控和防护。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
一种物流系统用的流程可视化系统，其包括自动传输模块，环境监测无线传感器网络、监控中心，所述环境监测无线传感器网络用于采集环境传感数据，并将采集到的传感数据发送到所述监控中心，所述输电线路监控中心用于接收、存储、显示环境传感数据，并将环境传感数据与预先设定的正常阈值范围的边界值进行比较，若超过正常阈值范围，则执行报警。
所述输电线路监控中心包括通信模块、中央处理模块、报警模块，所述通信模块与所述中央处理模块连接，所述中央处理模块与所述报警模块连接。
进一步地，还包括用户终端，所述的用户终端通过通信网络与输电线路监控中心连接，用于实时访问输电线路监控中心中的环境传感数据。
优选地，所述的环境传感数据包括温度、湿度信号。
作为优选，所述的环境监测无线传感器网络包括基站和多个负责采集环境传感数据的传感器节点，其中传感器节点将采集的环境传感数据通过多跳方式发给基站，由基站对传感器节点发送的环境传感数据进行汇聚处理并发送给输电线路监控中心。
作为优选，环境监测无线传感器网络采用分簇网络结构为：传感器节点通过分簇路由协议竞选出簇头节点，传感器节点将采集的环境传感数据发送至所属簇的簇头节点，进而由簇头节点对环境传感数据进行融合并发送到基站。
本实施例通过分簇网络结构进行环境传感数据采集，使得环境传感数据的传输路径能够保持在较短的通讯距离，从而能够降低环境传感数据传输的能量消耗。
作为优选，所述的分簇路由协议为改进的LEACH分簇路由协议，具体包括：
(1)基站通过发送广播信号，启动网络中所有传感器节点运行，每个启动的传感器节点应用安全加密随机数产生器生成一个0和1之间的随机数；
(2)每个启动的传感器节点按照下列公式计算随机阈值，如果生成的随机数小于随机阈值，则成为临时簇头节点：
式中，T(Si)表示传感器节点Si的随机阈值，Pi为传感器节点Si成为簇头节点的概率，r是当前分簇的轮次，G是有资格成为簇头节点的传感器节点集合，若传感器节点在最近的轮内没有担任过簇头节点，则该传感器节点属于G；
(2)若两个临时簇头节点间距小于其中任意一个传感器节点的通信半径，则该两个传感器节点互为邻居临时簇头节点，当选为临时簇头节点的传感器节点在对应的通信半径范围内广播当选消息，并接收其他临时簇头节点的广播消息，若一个临时簇头节点的剩余能量大于其所有的邻居临时簇头节点，则自动成为真正的簇头节点，否则恢复到普通传感器节点状态；
(3)每个当选的簇头节点向周围的传感器节点广播当选消息，传感器根据接收到的当选消息确定周边的簇头节点集合，进而传感器节点计算与该簇头节点集合中每个簇头节点的接近度，并从中选择最小接近度对应的簇头节点作为自己的簇头节点加入形成簇，其中，接近度的计算公式为：
式中，SCη为所述簇头节点集合中第η个簇头节点，ζ(Sj，SCη)表示传感器节点Sj与簇头节点SCη的接近度，d(Sj，SCη)为传感器节点Sj与簇头节点SCη的距离，为簇头节点SCη的通信半径，簇头节点SCη的当前剩余能量，为簇头节点SCη的初始能量。
本发明对LEACH分簇路由协议进行改进，将通过阈值筛选的传感器节点作为临时簇头节点，并根据剩余能量对相邻的临时簇头节点进行进一步的筛选，能够避免相邻两个传感器节点同时被选为簇头节点，相对于LEACH分簇路由协议中直接将通过阈值筛选的传感器节点作为簇头节点的方式，提高了簇头节点分布的均匀性；
本发明中，传感器节点选择最小接近度对应的簇头节点作为自己的簇头节点加入形成簇，能够使得通信半径更大、能量更多的簇头节点能够管理更多的传感器节点，相对于LEACH分簇路由协议中直接选择距离最近的簇头节点加入的方式，更能够平衡各簇头节点的能耗，延长环境监测无线传感器网络1的工作周期，有利于节省输电线路监测装置的通信成本。
作为优选，传感器节点由簇头节点进行负载分配，负载分配结束后，传感器节点根据簇头节点分配的负载开始环境传感数据采集的工作，其中，传感器节点由簇头节点进行负载分配。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种物流系统用的流程可视化系统，其包括自动传输模块，环境监测无线传感器网络、监控中心，所述环境监测无线传感器网络用于采集环境传感数据，并将采集到的传感数据发送到所述监控中心，所述输电线路监控中心用于接收、存储、显示环境传感数据，并将环境传感数据与预先设定的正常阈值范围的边界值进行比较，若超过正常阈值范围，则执行报警。
所述输电线路监控中心包括通信模块、中央处理模块、报警模块，所述通信模块与所述中央处理模块连接，所述中央处理模块与所述报警模块连接。
进一步地，还包括用户终端，所述的用户终端通过通信网络与输电线路监控中心连接，用于实时访问输电线路监控中心中的环境传感数据。
所述的环境传感数据包括温度、湿度信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的环境监测无线传感器网络包括基站和多个负责采集环境传感数据的传感器节点，其中传感器节点将采集的环境传感数据通过多跳方式发给基站，由基站对传感器节点发送的环境传感数据进行汇聚处理并发送给输电线路监控中心。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征是，环境监测无线传感器网络采用分簇网络结构为：传感器节点通过分簇路由协议竞选出簇头节点，传感器节点将采集的环境传感数据发送至所属簇的簇头节点，进而由簇头节点对环境传感数据进行融合并发送到基站。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述的分簇路由协议为改进的LEACH分簇路由协议，具体包括：
(1)基站通过发送广播信号，启动网络中所有传感器节点运行，每个启动的传感器节点应用安全加密随机数产生器生成一个0和1之间的随机数；
(2)每个启动的传感器节点按照下列公式计算随机阈值，如果生成的随机数小于随机阈值，则成为临时簇头节点：
式中，T(Si)表示传感器节点Si的随机阈值，Pi为传感器节点Si成为簇头节点的概率，r是当前分簇的轮次，G是有资格成为簇头节点的传感器节点集合，若传感器节点在最近的轮内没有担任过簇头节点，则该传感器节点属于G；
(2)若两个临时簇头节点间距小于其中任意一个传感器节点的通信半径，则该两个传感器节点互为邻居临时簇头节点，当选为临时簇头节点的传感器节点在对应的通信半径范围内广播当选消息，并接收其他临时簇头节点的广播消息，若一个临时簇头节点的剩余能量大于其所有的邻居临时簇头节点，则自动成为真正的簇头节点，否则恢复到普通传感器节点状态；
(3)每个当选的簇头节点向周围的传感器节点广播当选消息，传感器根据接收到的当选消息确定周边的簇头节点集合，进而传感器节点计算与该簇头节点集合中每个簇头节点的接近度，并从中选择最小接近度对应的簇头节点作为自己的簇头节点加入形成簇，其中，接近度的计算公式为：
式中，SCη为所述簇头节点集合中第η个簇头节点，ζ(Sj，SCη)表示传感器节点Sj与簇头节点SCη的接近度，d(Sj，SCη)为传感器节点Sj与簇头节点SCη的距离，为簇头节点SCη的通信半径，簇头节点SCη的当前剩余能量，为簇头节点SCη的初始能量。
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