CN110275469B - 一种地上地下空间设施安防管理信息化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地上地下空间设施安防管理信息化系统，包括：现场监测终端，包括地上空间监测端和地下空间监测端；地上空间监测端，包括：温度监测模块，获取房屋内的温度信息；空气检测模块，获取房屋内的空气参数信息；视频监测模块，获取房屋内的图像信息；第一控制模块，将温度信息、空气参数信息和图像信息向后台服务器传输；地下空间监测端，包括管道监测模块、地基监测模块和第二控制模块；管道监测模块，获取房屋地下空间管道的管道信息；地基监测模块，获取房屋的地基信息；第二控制模块，将管道信息、地基信息向后台服务器传输；后台服务器，接收现场监测终端传输的温度信息、图像信息、空气参数信息、管道信息和地基信息。
Description
技术领域
本发明涉及信息化技术领域，特别涉及一种地上地下空间设施安防管理信息化系统。
背景技术
随着科技的不断进步，如今很多房屋、楼宇都已经实现了监控管理，有效地提高了人们的生活安全质量。
但目前房屋的监控管理都是基于普通摄像头进行监控，当房屋内出现温度过高或者存在有害气体时，传统的监控管理系统并不能及时发现处理；同时对于房屋地下的管道，传统技术中的监控管理系统并不能实现对管道的监控，很有可能因长时间使用导致管道损坏，影响房屋内人员的正常生活。
因此，急需提出一种地上地下空间设施安防管理信息化系统。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种地上地下空间设施安防管理信息化系统，用以实现对房屋地上地下空间的远程监测。
本发明实施例中提供了一种地上地下空间设施安防管理信息化系统，包括现场监测终端和后台服务器；所述现场监测终端与所述后台服务器通讯连接；其中，
所述现场监测终端，包括地上空间监测端和地下空间监测端；
所述地上空间监测端，包括温度监测模块、空气检测模块、视频监测模块和第一控制模块；所述温度监测模块，用于获取房屋内的温度信息；所述空气检测模块，用于获取所述房屋内的空气参数信息；所述视频监测模块，用于获取所述房屋内的图像信息；所述第一控制模块，用于将所述房屋内的温度信息、空气参数信息和图像信息向所述后台服务器传输；
所述地下空间监测端，包括管道监测模块、地基监测模块和第二控制模块；所述管道监测模块，用于获取所述房屋地下空间内管道的管道信息；所述地基监测模块，用于获取所述房屋的地基信息；所述第二控制模块，用于将所述管道信息与所述地基信息向所述后台服务器传输；
所述后台服务器，包括处理器，用于接收所述第一控制模块传输的温度信息、图像信息和空气参数信息，还用于接收所述第二控制模块传输的管道信息和地基信息；所述处理器，还用于将监测信息通过显示器向后台工作人员显示；所述监测信息，包括所述温度信息、图像信息、空气参数信息、管道信息和地基信息。
在一个实施例中，所述后台服务器，还包括报警传输模块；
所述报警传输模块，包括指令输入设备和第一通信单元；所述指令输入设备，用于后台工作人员根据所述监测信息输入报警指令，并通过所述第一通信单元向所述现场监测终端传输；
所述现场监测终端，包括报警接收模块；
所述报警接收模块，包括微型控制器、第二通信单元和报警装置；所述微型控制器，用于通过所述第二通信单元接收所述后台服务器传输的报警指令，并控制所述报警装置进行报警。
在一个实施例中，所述指令输入设备，包括键盘、话筒或者触摸显示屏中的一种或多种；
所述第一通信单元或者所述第二通信单元，包括4G通信模块、GSM通信模块以及NB-loT通信模块中的一种或多种；
所述报警装置，包括声光报警器、声音报警器以及LED灯报警器中的一种或多种。
在一个实施例中，所述后台服务器，还包括存储器，用于存储所述处理器接收到的所述监测信息；
所述存储器，包括：第一文件生成单元、第二文件生成单元和信息存储单元；所述第一文件生成单元，用于根据所述监测信息中信息的不同种类，生成第一文件；其中，所述第一文件包括有温度信息存储区、图像信息存储区、空气参数信息存储区、管道信息存储区和地基信息存储区；所述第二文件生成单元，存储有所述温度信息存储区的链接地址、图像信息存储区的链接地址、空气参数信息存储区的链接地址、管道信息存储区的链接地址和地基信息存储区的链接地址；所述信息存储单元，用于将所述监测信息中的信息进行分类，存储于所述第一文件中相应的存储区内。
在一个实施例中，所述空气检测模块，包括一种空气检测装置；
所述空气检测装置，包括基座，所述基座上设置有壳体；所述基座下方设置有滚轮；所述壳体一侧开设有气体抽样口，所述壳体另一侧设置有气体排出口，所述气体排出口处设置有风扇；所述壳体内还设置进气管，与所述气体抽样口连接；所述进气管与所述气体抽样口连接处还设置有所述过滤网；所述壳体内还设置所述空气检测仪，所述空气检测仪的检测杆通过所述进气管上的洞孔进入所述进气管内；所述进气管还与空气过滤室连接；所述空气过滤室与所述进气管的连接处还设置有所述粉尘过滤网，所述空气过滤室内顶部还设置有喷水口，所述壳体顶部设置有所述储水箱；所述储水箱与所述喷水口连接；
所述空气检测仪，包括一氧化碳传感器、烟雾传感器或者PM.传感器中的一种或多种；
所述储水箱内还设置有液位传感器、微型处理器和扩音器，所述液位传感器，用于获取所述储水箱内水体的液位数据，并向所述微型处理器传输；所述微型处理器，将所获取的所述液位数据与所述微型处理器内预设的液位阈值数据进行比对，当所述液位数据低于所述液位阈值数据时，控制所述扩音器播放预设提示语音。
在一个实施例中，所述视频监测模块，包括一种摄像装置；
所述摄像装置，摄像机主体和连接杆；所述摄像机主体固定设置于所述连接杆上；所述摄像机主体，包括转动基座、安装装置和摄像头；所述连接杆一端固定连接于所述房屋墙壁上，另一端与所述转动基座通过转轴转动连接；所述转动基座上固定设置有所述安装装置，所述摄像头固定设置于所述安装装置内；
所述安装装置上端还设置有光能电池板，与蓄电池连接；所述蓄电池，用于为所述摄像装置供电；所述光能电池板上还设置有保护膜；所述保护膜，包括抗压薄膜层、隔断薄膜层和氧化镁层。
在一个实施例中，所述管道监测模块，包括次声波探测器和控制器；所述次声波探测器，用于获取管道的次声波信号，并向所述控制器传输；所述控制器，用于根据所述次声波信号，获取所述管道的管道信息。
在一个实施例中，所述地基监测模块，设置于所述房屋地基上；
所述地基监测模块，包括震动传感器、倾斜传感器和沉降传感器；所述震动传感器，用于获取所述房屋地基的震动数据；所述倾斜传感器，用于获取所述房屋地基的倾斜数据；所述沉降传感器，用于获取所述房屋地基的沉降数据；所述地基信息，包括震动数据、倾斜数据和沉降数据。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所提供一种地上地下空间设施安防管理信息化系统的结构示意图；
图2为本发明所提供一种地上地下空间设施安防管理信息化系统的空气检测装置的结构示意图；
图3为本发明所提供一种地上地下空间设施安防管理信息化系统的摄像装置的结构示意图；
图4为本发明所提供一种地上地下空间设施安防管理信息化系统的保护膜的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种地上地下空间设施安防管理信息化系统，如图1所示，包括现场监测终端11和后台服务器12；现场监测终端11与后台服务器12通讯连接；其中，
现场监测终端11，包括地上空间监测端111和地下空间监测端112；
地上空间监测端111，包括温度监测模块1111、空气检测模块1112、视频监测模块1113和第一控制模块1114；温度监测模块1111，用于获取房屋内的温度信息；空气检测模块1112，用于获取房屋内的空气参数信息；视频监测模块1113，用于获取房屋内的图像信息；第一控制模块1114，用于将房屋内的温度信息、空气参数信息和图像信息向后台服务器12传输；
地下空间监测端112，包括管道监测模块1121、地基监测模块1122和第二控制模块1123；管道监测模块1121，用于获取房屋地下空间内管道的管道信息；地基监测模块1122，用于获取房屋的地基信息；第二控制模块1123，用于将管道信息与地基信息向后台服务器12传输；
后台服务器12，包括处理器（例如型号为ARM9TDMI的处理器）121，用于接收第一控制模块1114传输的温度信息、图像信息和空气参数信息，还用于接收第二控制模块1123传输的管道信息和地基信息；处理器121，还用于将监测信息通过显示器122向后台工作人员显示；监测信息，包括温度信息、图像信息、空气参数信息、管道信息和地基信息。
上述系统的工作原理在于：地上空间监测端的第一控制模块将温度监测模块获取的温度信息、空气检测模块获取的空气参数信息和视频监测模块获取的图像信息向后台服务器传输；地下空间监测端的第二控制模块将管道监测模块获取的管道信息、地基监测模块获取的地基信息向后台服务器传输；后台服务器的处理器将接收到的监测信息通过显示器向后台工作人员显示。
上述系统的有益效果在于：系统通过地上空间监测端实现了对地上房屋内温度信息、空气参数信息和图像信息的获取，通过地下空间监测端实现了对房屋地下管道信息和地基信息的获取，并且通过第一控制模块和第二控制模块分别将所获取的温度信息、空气参数信息、图像信息和管道信息、地基信息向后台服务器传输，实现了后台服务器对房屋的监测信息获取，同时也实现了后台工作人员对房屋的地上地下设施的远程信息化监测；解决了传统技术中只能依赖普通摄像头进行监控管理的缺陷，上述系统不仅能够实现对房屋内温度、空气质量和图像的监测，同时还能够实现对房屋地下管道和地基的监测；与传统技术相比，上述系统实现了对房屋地上地下空间的远程多参数监测。
在一个实施例中，后台服务器，还包括报警传输模块；
报警传输模块，包括指令输入设备和第一通信单元；指令输入设备，用于后台工作人员根据监测信息输入报警指令，并通过第一通信单元向现场监测终端传输；
现场监测终端，包括报警接收模块；
报警接收模块，包括微型控制器（例如型号为ATMEGA16的控制器）、第二通信单元和报警装置；微型控制器，用于通过第二通信单元接收后台服务器传输的报警指令，并控制报警装置进行报警。上述技术方案中后台工作人员根据监测信息通过指令输入设备输入报警指令，并通过第一通信单元向报警接收模块传输，微型控制器通过第二通信单元接收传输的报警指令并控制报警装置进行报警，从而实现了系统的远程监测报警功能。
在一个实施例中，指令输入设备，包括键盘、话筒或者触摸显示屏中的一种或多种；上述技术方案通过多种设备实现了后台工作人员报警指令的传输。
第一通信单元或者第二通信单元，包括4G通信模块、GSM通信模块以及NB-loT通信模块中的一种或多种；上述技术方案中通过多种通信方式实现了现场监测终端与后台服务器之间的报警指令的传输。
报警装置，包括声光报警器、声音报警器以及LED灯报警器中的一种或多种。上述技术方案中通过多种报警器件实现了现场监测终端的报警功能。
在一个实施例中，后台服务器，还包括存储器，用于存储处理器接收到的监测信息；
存储器，包括：第一文件生成单元、第二文件生成单元和信息存储单元；第一文件生成单元，用于根据监测信息中信息的不同种类，生成第一文件；其中，第一文件包括有温度信息存储区、图像信息存储区、空气参数信息存储区、管道信息存储区和地基信息存储区；第二文件生成单元，存储有温度信息存储区的链接地址、图像信息存储区的链接地址、空气参数信息存储区的链接地址、管道信息存储区的链接地址和地基信息存储区的链接地址；信息存储单元，用于将监测信息中的信息进行分类，存储于第一文件中相应的存储区内。上述技术方案中第一文件生成单元根据监测信息中信息的不同种类在第一文件中创建温度信息存储区、图像信息存储区、空气参数信息存储区、管道信息存储区和地基信息存储区；第二文件生成单元中存储有温度信息存储区的链接地址、图像信息存储区的链接地址、空气参数信息存储区的链接地址、管道信息存储区的链接地址和地基信息存储区的链接地址；当处理器接收到所传输的监测信息时，信息存储单元将监测信息自动分类存储到第一文件中相应的存储区内。上述技术方案不仅实现了对处理器所接收到的信息的自动分类存储，同时实现了在后台工作人员查找信息时，只需打开第二文件获取相应的链接地址，便可实现对所需信息的获取；进一步地方便了后台工作人员对信息的获取。
在一个实施例中，空气检测模块，包括一种空气检测装置；
所述空气检测装置，如图2所示，包括基座21，基座21上设置有壳体22；基座21下方设置有滚轮23；壳体22一侧开设有气体抽样口24，壳体22另一侧设置有气体排出口25，气体排出口25处设置有风扇26；壳体22内还设置进气管27，与气体抽样口24连接；进气管27与气体抽样口24连接处还设置有过滤网28；壳体22内还设置空气检测仪29，空气检测仪29的检测杆210通过进气管27上的洞孔211进入进气管27内；进气管27还与空气过滤室212连接；空气过滤室212与进气管27的连接处还设置有粉尘过滤网213，空气过滤室212内顶部还设置有喷水口214，壳体22顶部设置有储水箱215；储水箱215与喷水口214连接；上述技术方案中空气通过气体抽样口24经过滤网28进入进气管27内，通过过滤网28实现了对进入空气检测模块中的空气中所包含的杂质（例如纸屑）的过滤，有效地避免了杂质对空气检测造成的影响，通过空气检测仪29的检测杆210实现了对进气管27内空气的检测采样，并传输到空气检测仪中进行监测；进气管27内的空气经过粉尘过滤网213向空气过滤室212传输，粉尘过滤网213实现对空气中粉尘的进一步过滤，并且通过空气过滤室212内的喷水口214喷出的水雾，实现对空气过滤室212内空气的净化处理，并通过风扇26将净化后的空气通过气体排出口25排出；并且在基座21下方设置有滚轮23，方便了空气检测模块对空气的移动检测和净化处理。
空气检测仪，包括一氧化碳传感器、烟雾传感器或者PM2.5传感器中的一种或多种；上述技术方案中通过多种传感器实现了对进入空气检测模块内空气的质量检测。
储水箱内还设置有液位传感器、微型处理器（例如型号为ARM9TDMI的处理器）和扩音器，液位传感器，用于获取储水箱内水体的液位数据，并向微型处理器传输；微型处理器，将所获取的液位数据与微型处理器内预设的液位阈值数据进行比对，当液位数据低于液位阈值数据时，控制扩音器播放预设提示语音。上述技术方案中通过液位传感器实现了对储水箱内的水体的液位数据的获取，并且通过微型处理器实现了当液位数据低于液位阈值数据（例如100ml）时，控制扩音器播放预设提示语音（例如：水量不足）以提醒工作人员及时向储水箱注水，避免因储水箱内水体不足影响系统的正常工作。
在一个实施例中，视频监测模块，包括一种摄像装置；
摄像装置，如图3所示，摄像机主体31和连接杆32；摄像机主体31固定设置于连接杆32上；摄像机主体31，包括转动基座33、安装装置34和摄像头35；连接杆32一端固定连接于房屋墙壁上，另一端与转动基座33通过转轴38转动连接；转动基座33上固定设置有安装装置34，摄像头35固定设置于安装装置34内；上述技术方案中通过连接杆32实现了将摄像机主体31固定设置于房屋墙壁上，并且连接杆32通过转轴38与转动基座33转动连接，实现了摄像装置在竖直方向的移动，从而实现了摄像装置的可调节功能。
安装装置34上端还设置有光能电池板36，与蓄电池37连接；蓄电池37，用于为摄像装置供电；光能电池板36上还设置有保护膜；保护膜，如图4所示，包括抗压薄膜层41、隔断薄膜层42和氧化镁层43。上述技术方案中通过设置光能电池板36将光能转换为电能向蓄电池37传输进行存储，有效地节约了摄像装置对传统电能的消耗；并且通过抗压薄膜层41、隔断薄膜层42有效提高了光能电池板36的抗压性能和防水性能，通过设置氧化镁层43，提高了光能电池板36的抗老化性，从而延长了光能电池板36的使用寿命。
在一个实施例中，管道监测模块，包括次声波探测器和控制器（例如型号为H8SX/1648的控制器）；次声波探测器，用于获取管道的次声波信号，并向控制器传输；控制器，用于根据次声波信号，获取管道信息。上述技术方案中通过次声波探测器实现了对管道内次声波信号的获取，并通过控制器进行对所获取的次声波信号进行处理，获取管道的使用状况信息和管道的使用寿命信息，不仅实现了后台服务器对管道使用状况的远程监测，同时还实现了对管道使用寿命的估计预测，有效地避免了因管道损坏影响人们正常生活和工作。
在一个具体实施例中，为实现管道监测模块对不同管道以及管道所处不同环境下管道的使用寿命的预测，本发明在对管道使用寿命预测前首先需构建一个关于管道的数据库，在该数据库中，数据库的每列标签分别为：管道材料，管道厚度，管道直径，所处环境PH值，管道掩埋深度，太阳直射时长，管道运输液体PH值，地理位置湿度，所运输的液体腐蚀性等指标数量化后的值；其中数量化为，对于本来就可以用数字表达的值，则用数字表达，本来不是数值表达的值，则进行数值化；例如对于管道材料，首先确定一个标准，对于不同的材料分别命名为1，2，3，其中注明1代表什么材料，2代表什么材料。每行则代表一条不同的该环境下的数据，选择尽量多条数的数据，形成一个矩阵B
其中
为第j条数据的第n个指标所得出的值；同时因为这些指标的不同的计量单位以及评分标准，所以在进行后面的计算时，首先需要将这些数据进行标准化，其标准化公式如下：
其中
为第i条数据与第j条数据的数据距离；
（1）最初将每一条数据都定义为单独的一类；
（2）选择本次还未分类的第一类，寻找与该类数据距离最小的类，如果该距离的值小于0.3，则这两类确定为1类，新的类的指标值的计算方法如下：
其中
表示新类的第K个指标的值， 
表示新类的类在矩阵BB中的第K个指标的值，t为本次是第t次进行分类，i表示该类是第几次分类后分进来的，则i取几；
同时该类在本次分类中参与选择的和被选择的都不再参与本次分类；
（3）选择还需要参与本次分类，但是还未参与分类的类，重复步骤（2），直至本次没有需要分类的类；
（4）然后又重新计算现在类之间的距离；
（5）重复步骤（2）至（4）直到所有类之间的距离没有小于0.3的，则分类完成，此时有几类，表示管道材料的数据分为了多少类；
针对上面所分解出的不同的类，每一个类都构建一个数据库，该数据库中列标签为上述指标，每行数据则为分类后的该类数据在矩阵B中所记录的值，从而形成矩阵X
其中
表示第j条数据的第n个指标所对应的数值化后的值。
同时记录在不同的情况下，管道的使用寿命，可以用向量Y表示
其中
表示第j种情况下的管道的使用寿命。
则将矩阵X作为自变量，向量Y作为因变量，形成一个如下的拟合函数：
该拟合函数中，向量
表示所需求解的常数项以及个指标的系数，xn表示第n指标的值，y表示对应的Y的值，则需要用数据求解出向量A，在求解向量A的时候，选择最小二乘法，该方法如下：
则可以通过上述公式可以得出一个n+1个n+1元一次的方程组，求解该方程组则可以求解出相应的
，其中
为Q对
求偏导，
为X的第i行的第n个指标所对应的值；
则对于该类的任意管道情况
，通过下列的求解管道使用寿命的表达式，可以求解出相应的管道使用寿命；
其中
为上面所求解出的相应的矩阵A对应的值，
该管道对应的指标的值，求解出来的y则为该管道的使用寿命。通过该技术，则可以在管道寿命快要到期时发出相应的警告，从而采取相应的操作；上述技术方案中，可以得到在不同类别的环境中，管道寿命的的计算方式，则对于新需要增加的任意环境下铺设管道时，首先得到该管道的各项指标的数值，然后利用距离公式
计算出该管道与数据库矩阵B中的各条数据的值，从而确定该管道与哪条数据的距离最小，则该管道为哪一类，确定该管道类别后，选择该类别的寿命计算公式，从而确定该管道的使用寿命。通过上述技术方案，可以利用大数据的方法将管段根据外部环境以及自身情况分为不同类别，从而形成不同的数据库，然后在不同的数据库中，进行相应的寿命预测，比直接在一个数据库中进行寿命预测能更加适应环境，预测的结构更加准确，同时在分类时将所有数值标准化，则使得单位不同以及某个指标出现异常值不会对分类产生大的波动，然后在确定新分类的第K个指标的值
的时候，计算公式中使用了
从而使前面进入该类的指标的i-1更小，
值将会更大，最终的权重也将会更大。同时在分类时，采用步骤（2）和（3）每次确定多个类，从而时需要分类的次数更少，大规模减小计算量。确定不同的类后，对每一类都进行一个回归，从而可以得到一个相应的回归方程式，从而使每类的每种情况下都能对于使用寿命有一个客观准确的计算公式，使结果更为可靠，进一步地实现对不同管道以及不同管道所处不同环境下管道的使用寿命的预测，便于工作人员对管道及时维修更换，避免因管道损坏影响系统的正常运行。
在一个实施例中，地基监测模块，设置于房屋地基上；
地基监测模块，包括震动传感器、倾斜传感器和沉降传感器；震动传感器，用于获取房屋地基的震动数据；倾斜传感器，用于获取房屋地基的倾斜数据；沉降传感器，用于获取房屋地基的沉降数据；地基信息，包括震动数据、倾斜数据和沉降数据。上述技术方案中通过将震动传感器、倾斜传感器和沉降传感器设置于房屋地基上，实现了对房屋地基的震动数据、倾斜数据、沉降数据的获取，从而实现了对地基信息的获取，进一步地实现了后台服务器对房屋地基信息的远程监测。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种地上地下空间设施安防管理信息化系统，其特征在于，包括现场监测终端和后台服务器；所述现场监测终端与所述后台服务器通讯连接；其中，
所述现场监测终端，包括地上空间监测端和地下空间监测端；
所述地上空间监测端，包括温度监测模块、空气检测模块、视频监测模块和第一控制模块；所述温度监测模块，用于获取房屋内的温度信息；所述空气检测模块，用于获取所述房屋内的空气参数信息；所述视频监测模块，用于获取所述房屋内的图像信息；所述第一控制模块，用于将所述房屋内的温度信息、空气参数信息和图像信息向所述后台服务器传输；
所述地下空间监测端，包括管道监测模块、地基监测模块和第二控制模块；所述管道监测模块，用于获取所述房屋地下空间内管道的管道信息；所述地基监测模块，用于获取所述房屋的地基信息；所述第二控制模块，用于将所述管道信息与所述地基信息向所述后台服务器传输；
所述后台服务器，包括处理器，用于接收所述第一控制模块传输的温度信息、图像信息和空气参数信息，还用于接收所述第二控制模块传输的管道信息和地基信息；所述处理器，还用于将监测信息通过显示器向后台工作人员显示；所述监测信息，包括所述温度信息、图像信息、空气参数信息、管道信息和地基信息；
所述管道检测模块获取所述房屋地下空间内管道的管道信息包括以下步骤：
步骤1：根据所述房屋地下空间内管道的管道材料，构建所述房屋地下空间内管道的指标矩阵B：
其中，所述
为第j条数据的第n个指标所得出的值；
步骤2：矩阵B中的数据进行标准化，其标准化公式如下：
所述
为数组B的第i行第j列标准化后的值，且每个
的值都是0到1之间的值，所述
用于构成一个新的矩阵BB，然后计算矩阵BB任意两行距离
：
其中
为第i条数据与第j条数据的数据距离；
步骤3：将每一条数据都定义为单独的一类；并选择本次还未分类的第一类，寻找与所述第一类的数据距离最小的类，如果该距离的值小于0.3，则所述第一类和与第一类距离最小的类确定为1类，所述1类的指标值的计算方法如下：
其中
表示新类的第K个指标的值，
表示新类的类在矩阵BB中的第K个指标的值，t为本次是第t次进行分类，i表示该类是第几次分类后分进来的，则i取次数的数值；
同时该类在本次分类中参与选择的和被选择的都不再参与本次分类；
步骤4：选择还需要参与本次分类，但是还未参与分类的类，重复步骤3，直至本次没有需要分类的类；
步骤5：又重新计算分类后的类之间的距离；
重复步骤3直到所有类之间的距离没有小于0.3的，则分类完成，此时的类数，表示管道材料的数据分为了多少类；
步骤6：针对分类完成的类，每一个类都构建一个数据库，该数据库中列标签为上述指标，每行数据则为分类后的该类数据在矩阵B中所记录的值，从而形成矩阵X：
其中
表示第j条数据的第n个指标所对应的数值化后的值；
步骤7：同时记录在不同的情况下，管道的使用寿命，可以用向量Y表示；
其中
表示第j种情况下的管道的使用寿命；
步骤8：将矩阵X作为自变量，向量Y作为因变量，形成一个如下的拟合函数：
该拟合函数中，向量
表示所需求解的常数项以及个指标的系数，xn表示第n指标的值，y表示对应的Y的值；
步骤9：通过最小二乘法求解向量A，如下：
步骤10：对于该类的任意管道情况
，通过求解管道使用寿命的表达式，可以求解出相应的管道使用寿命；
其中
为上面所求解出的相应的矩阵A对应的值，
该管道对应的指标的值，求解出来的y则为该管道的使用寿命。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述后台服务器，还包括报警传输模块；
所述报警传输模块，包括指令输入设备和第一通信单元；所述指令输入设备，用于后台工作人员根据所述监测信息输入报警指令，并通过所述第一通信单元向所述现场监测终端传输；
所述现场监测终端，包括报警接收模块；
所述报警接收模块，包括微型控制器、第二通信单元和报警装置；所述微型控制器，用于通过所述第二通信单元接收所述后台服务器传输的报警指令，并控制所述报警装置进行报警。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述指令输入设备，包括键盘、话筒或者触摸显示屏中的一种或多种；
所述第一通信单元或者所述第二通信单元，包括4G通信模块、GSM通信模块以及NB-loT通信模块中的一种或多种；
所述报警装置，包括声光报警器、声音报警器以及LED灯报警器中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述后台服务器，还包括存储器，用于存储所述处理器接收到的所述监测信息；
所述存储器，包括：第一文件生成单元、第二文件生成单元和信息存储单元；所述第一文件生成单元，用于根据所述监测信息中信息的不同种类，生成第一文件；其中，所述第一文件包括有温度信息存储区、图像信息存储区、空气参数信息存储区、管道信息存储区和地基信息存储区；所述第二文件生成单元，存储有所述温度信息存储区的链接地址、图像信息存储区的链接地址、空气参数信息存储区的链接地址、管道信息存储区的链接地址和地基信息存储区的链接地址；所述信息存储单元，用于将所述监测信息中的信息进行分类，存储于所述第一文件中相应的存储区内。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述空气检测模块，包括一种空气检测装置；
所述空气检测装置，包括基座（21），所述基座（21）上设置有壳体（22）；所述基座（21）下方设置有滚轮（23）；所述壳体（22）一侧开设有气体抽样口（24），所述壳体（22）另一侧设置有气体排出口（25），所述气体排出口（25）处设置有风扇（26）；所述壳体（22）内还设置进气管（27），与所述气体抽样口（24）连接；所述进气管（27）与所述气体抽样口（24）连接处还设置有过滤网（28）；所述壳体（22）内还设置所述空气检测仪（29），所述空气检测仪（29）的检测杆（210）通过所述进气管（27）上的洞孔（211）进入所述进气管（27）内；所述进气管（27）还与空气过滤室（212）连接；所述空气过滤室（212）与所述进气管（27）的连接处还设置有粉尘过滤网（213），所述空气过滤室（212）内顶部还设置有喷水口（214），所述壳体（22）顶部设置有储水箱（215）；所述储水箱（215）与所述喷水口（214）连接；
所述空气检测仪，包括一氧化碳传感器、烟雾传感器或者PM2.5传感器中的一种或多种；
所述储水箱内还设置有液位传感器、微型处理器和扩音器，所述液位传感器，用于获取所述储水箱内水体的液位数据，并向所述微型处理器传输；所述微型处理器，将所获取的所述液位数据与所述微型处理器内预设的液位阈值数据进行比对，当所述液位数据低于所述液位阈值数据时，控制所述扩音器播放预设提示语音。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述视频监测模块，包括一种摄像装置；
所述摄像装置，摄像机主体（31）和连接杆（32）；所述摄像机主体（31）固定设置于所述连接杆（32）上；所述摄像机主体（31），包括转动基座（33）、安装装置（34）和摄像头（35）；所述连接杆（32）一端固定连接于所述房屋墙壁上，另一端与所述转动基座（33）通过转轴（38）转动连接；所述转动基座（33）上固定设置有所述安装装置（34），所述摄像头（35）固定设置于所述安装装置（34）内；
所述安装装置（34）上端还设置有光能电池板（36），与蓄电池（37）连接；所述蓄电池（37），用于为所述摄像装置供电；所述光能电池板（36）上还设置有保护膜；所述保护膜，包括抗压薄膜层（41）、隔断薄膜层（42）和氧化镁层（43）。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述管道监测模块，包括次声波探测器和控制器；所述次声波探测器，用于获取管道的次声波信号，并向所述控制器传输；所述控制器，用于根据所述次声波信号，获取所述管道的管道信息。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述地基监测模块，设置于所述房屋地基上；
所述地基监测模块，包括震动传感器、倾斜传感器和沉降传感器；所述震动传感器，用于获取所述房屋地基的震动数据；所述倾斜传感器，用于获取所述房屋地基的倾斜数据；所述沉降传感器，用于获取所述房屋地基的沉降数据；所述地基信息，包括震动数据、倾斜数据和沉降数据。
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