CN112001638B - 一种基于物联网技术的工地管理系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的工地管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于物联网技术的工地管理系统,其包括员工管理模块、设备管理模块、物资管理模块、环境管理模块和管理平台;所述员工管理模块用于获取员工的活动数据,并传输至管理平台;所述设备管理模块用户获取设备的运行状态数据以及设备的位置数据,并发送至管理平台;所述物资管理模块用于获取工地物资的入库数据和出库数据,并将所述入库数据和出库数据传输至管理平台;所述环境管理模块用于获取工地的环境数据,并发送至管理平台;所述管理平台用于接收来自上述多个模块的多种类型的数据,并根据所述数据对工地进行综合管理。能够高效地实现对规模巨大的工地进行管理。

Description

一种基于物联网技术的工地管理系统
技术领域
本发明涉及管理领域,具体涉及一种基于物联网技术的工地管理系统。
背景技术
随着经济的发展,各种类型的工地越来越多,工地的规模也越来越大,对工地的人、物、环境进行管理变得越来越难。对工地进行管理需要各种系统,例如考勤系统、物资登记系统等,然而,这些系统很多都是相互独立的,如果需要对工地进行综合管理,就需要不断地在各个系统平台之间切换,效率较低。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种基于物联网技术的工地管理系统,以解决上述问题。
本申请提供了一种基于物联网技术的工地管理系统,其包括员工管理模块、设备管理模块、物资管理模块、环境管理模块和管理平台;
所述员工管理模块用于获取员工的活动数据,并传输至管理平台;
所述设备管理模块用户获取设备的运行状态数据以及设备的位置数据,并发送至管理平台;
所述物资管理模块用于获取工地物资的入库数据和出库数据,并将所述入库数据和出库数据传输至管理平台;
所述环境管理模块用于获取工地的环境数据,并发送至管理平台;
所述管理平台用于接收来自上述多个模块的多种类型的数据,并根据所述数据对工地进行综合管理。
本发明的有益效果为:
本发明通过对不同用途的模块所获取的数据进行汇总,同一传输到管理平台进行存储,所述管理平台根据所述数据对工地进行综合管理,不需要像现有技术一样,在不同的系统平台之间切换,相较于现有技术而言,效率更高。能够高效地实现对规模巨大的工地进行管理。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1,为本发明一种基于物联网技术的工地管理系统的一种示例性实施例图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1,本发明提供了一种基于物联网技术的工地管理系统,其包括员工管理模块1、设备管理模块2、物资管理模块3、环境管理模块4和管理平台5;
所述员工管理模块1用于获取员工的活动数据,并传输至管理平台5;
所述设备管理模块2用户获取设备的运行状态数据以及设备的位置数据,并发送至管理平台5;
所述物资管理模块3用于获取工地物资的入库数据和出库数据,并将所述入库数据和出库数据传输至管理平台5;
所述环境管理模块4用于获取工地的环境数据,并发送至管理平台5;
所述管理平台5用于接收来自上述多个模块的多种类型的数据,并根据所述数据对工地进行综合管理。
通过对不同用途的模块所获取的数据进行汇总,同一传输到管理平台5进行存储,所述管理平台5根据所述数据对工地进行综合管理,不需要像现有技术一样,在不同的系统平台之间切换,相较于现有技术而言,效率更高。能够高效地实现对规模巨大的工地进行管理。
在一种实施例中,所述员工的活动数据包括员工的位置、员工的生理数据和员工的出入数据;
所述设备的运行状态数据包括设备的耗电量和设备的工作时长;
所述入库数据包括存入的物资的类型、数量和存放位置,所述出库数据包括取用的物资的类型、数量;
所述环境数据包括噪声、温度、湿度和PM2.5含量。
在一种实施例中,所述员工的生理数据包括员工的体温和心跳速率,所述员工的出入数据包括员工进出工地的时间。
在一种实施例中,所述员工管理模块1包括门禁子模块、员工定位子模块和生理监测子模块;
所述门禁子模块用于对进出工地的员工的身份进行识别,获取所述员工进出工地的时间并进行保存;
所述员工定位子模块用于获取在工地内的员工的位置,同时还用于判断员工是否已经进入禁止进入的区域,若是,则向工人发出提醒;
所述生理监测子模块用于获取员工的生理数据。
新员工对工地里的一些危险区域了解的不够多,很容易误入到禁止进入的危险区域,通过对员工进行实时定位,获取员工在工地内的位置,根据该位置判断员工是否进入禁止进入的危险区域,能够很好地解决这个问题。
实时监测员工的生理数据,能够及时发现员工身体的异常,并通知员工进行休息,能够避免员工因为过度劳累、中暑、突发疾病等因素引发对身体更大的伤害,有效地保护员工的身体安全。
在一种实施例中,所述设备管理模块2包括耗电量监测子模块和时长监测子模块,所述耗电量子模块与所述设备的供电线串联,获取所述设备的耗电量,所述时长监测子模块与所述设备的开关进行连接,获取所述设备的工作时长。
通过对设备的耗电量的实时监测,避免因为工地的员工忘记关闭设备而导致设备在空转,浪费电量。对设备的工作时长进行监测,则是可以避免设备超时长运行,导致设备的稳定性降低,安全风险增加。
在一种实施例中,所述物资管理模块3包括入库子模块和出库子模块;
所述入库子模块用于获取需要存入的物资的类型和数量,对需要存入的物资和数量进行存储,并根据存入的物资的类型获取所述物资的存放位置;
所述出库子模块用于获取需要出库的物资的类型和数量,对需要取用的物资的类型和数量进行存储。
工地上的物资一般都有指定的存放位置,在获取到需要存入的物资的存放位置后,相关人员便可以将所述物资转移到所述存放位置。
在一种实施例中,环境管理模块4包括环境数据获取子模块和环境数据传输子模块;
所述环境数据获取子模块包括传感器节点,所述传感器节点用于获取所述环境数据;
所述环境数据传输子模块包括基站;
所述传感器节点将所述环境数据传输至所述基站,所述基站用于将所述环境数据发送到管理平台5。
基站与管理平台5之间的通信可以选取多种通信方式,例如,可以选取有线通信和无线通信等方式,有线通信则是通过光纤等设备与管理平台5进行通信。但是在工地中,杂物过多,有线通信并不是很合适,这样,通过无线通信的方式。则是会更加方便,可以采用的无线通信的方式包括无线蜂窝网络,WiFi通信等。
在一种实施例中,所述管理平台5包括登录控制模块、数据存储模块、数据查询模块和监控模块;
所述登录控制模块用于对使用管理平台5的用户进行身份验证,若身份验证通过,则允许用户使用管理平台5;
所述数据存储模块用于存储来自多个模块的多种类型的数据;
所述数据查询模块用于对数据存储模块存储的所述数据进行查询;
所述监控模块用于根据数据存储模块存储的所述数据进行判断,判断所述数据是否超出预设的阈值范围,若是,则向使用管理平台5的用户发出警报提示。
身份验证的方式包括账号密码验证、指纹验证和人脸识别验证等。数据存储模块使用SAS 硬盘存储来自多个模块的多种类型的数据。
在一种实施例中,传感器节点将所述环境数据传输至所述基站,包括:
传感器节点按照设定的划分规则划分为多个传输集合,对传输集合中的传感器节点,按照设定的选取规则选出一个传感器节点作为转发节点,传输集合中的其余传感器节点则是收集节点;
收集节点将获取到的环境数据传输至转发节点,转发节点接收来自收集节点的环境数据,并将所述环境数据转发至基站。
在一种实施例中,传感器节点按照设定的划分规则划分为多个传输集合,包括:
将划分得到的传输集合的数量记为Nfinal
(1)基站通过广播的方式向传感器节点发送采集命令,传感器节点接收到所述采集命令后,采集环境数据,并将自身的状态数据和环境数据一起通过广播的方式发送至基站,所述状态数据包括传感器节点的编号、位置、剩余能量和邻居节点列表;
(2)计算获取子模块中的每个传感器节点的划分指数divIndex,将划分指数大于设定的划分指数阈值的传感器节点存入候选集合candsetcs,其余传感器节点存入待划分集合bvdset;
对于第d个传感器节点,其划分指数通过如下方式计算:
式中,divIndexd表示获取子模块中第d个传感器节点的划分指数,Ed表示处于获取子模块中第d个传感器节点的通信范围内的其它传感器节点的集合,datae表示Ed中第e个传感器节点采集的环境数据,Dnum表示Ed中元素的总数,datad表示获取子模块中第d个传感器节点采集的环境数据,Sd表示获取子模块中第d个传感器节点的通信范围的面积;
(3)根据候选集合candsetcs,采用迭代的方式计算Nfinal
第一次迭代,从候选集合candsetcs中选出划分指数最高的传感器节点,存入目标集合 tarsetdiv,1,将candsetcs中除了tarsetdiv,1中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,1
计算bvdset中的每个传感器节点和tarsetdiv,1中的每个传感器节点的欧氏距离,将tarsetdiv,1中的传感器节点作为临时簇头,将bvdset中的传感器节点作为成员节点,按照距离最小原则加入到临时簇头所在的簇,形成numdiv,1个簇;
计算numdiv,1个簇中,每个簇中的成员节点采集的环境数据的标准差,共得到numdiv,1个标准差,判断是否numdiv,1个标准差均小于设定的标准差阈值,若是,则将tarsetdiv,1中包含的传感器节点的数量作为Nfinal的值,否则,计算candsetdiv,1中的每个传感器节点和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离:式中,i表示candsetdiv,1中的第i 个传感器节点,j表示tarsetdiv,1中第j个传感器节点,J表示tarsetdiv,1中传感器节点的总数, dis(i,j)表示candsetdiv,1中的第i个传感器节点和tarsetdiv,1中第j个传感器节点之间的欧式距离,avedisti表示candsetdiv,1中的第i个传感器节点和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离;
选取candsetdiv,1中和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离最小的传感器节点,存入集合tarsetdiv,1,得到更新后的目标集合tarsetdiv,2,将candsetcs中除了tarsetdiv,2中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,2
第n次迭代,计算bvdset中的每个传感器节点和tarsetdiv,n中的每个传感器节点的欧氏距离,将tarsetdiv,n中的传感器节点作为临时簇头,将bvdset中的传感器节点作为成员节点,按照距离最小原则加入到临时簇头所在的簇,形成numdiv,n个簇;
计算numdiv,n个簇中,每个簇中的成员节点采集的环境数据的标准差,共得到numdiv,n个标准差,判断是否numdiv,n个标准差均小于设定的标准差阈值,若是,则将tarsetdiv,n中包含的传感器节点的数量作为Nfinal的值,否则,计算candsetdiv,n中的每个传感器节点和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离:式中,i表示candsetdiv,n中的第i 个传感器节点,j表示tarsetdiv,n中第j个传感器节点,J表示tarsetdiv,n中传感器节点的总数, dis(i,j)表示candsetdiv,n中的第i个传感器节点和tarsetdiv,n中第j个传感器节点之间的欧式距离,avedisti表示candsetdiv,n中的第i个传感器节点和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离;
选取candsetdiv,n中和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离最小的传感器节点,存入集合tarsetdiv,n,得到更新后的目标集合tarsetdiv,n+1,将candsetcs中除了tarsetdiv,n+1中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,n+1
(4)将最终得到的目标集合记为tarsetfinal,使用下述方式将bvdset中的的传感器节点划分到Nfinal个传输集合中:
对于tarsetfinal中的第c个传感器节点nodec,其所在的传输集合为第c个传输集合transetc
第一次迭代运算,将nodec作为第一次计算节点ccn,计算处于ccn的通信范围内的传感器节点和ccn之间的相似度指数:
式中,simindexccn,g表示与ccn与处于其的通信范围内的传感器节点g之间的相似度指数, Gccn表示处于ccn的通信范围内的传感器节点所组成的集合,d(ccn,g)表示ccn和g之间的空间距离,dbzccn表示ccn和Gccn中的传感器节点在空间距离上的方差,dataccn表示ccn采集的环境数据,datag表示g采集的环境数据,dabzccn表示ccn和Gccn中的传感器节点在环境数据上的方差,||||为范数,neig表示处于g的通信范围内的传感器节点所组成的集合,|Gccn|表示 Gccn中元素的总数,|Gccn∩neig|表示Gccn和neig的交集中元素的总数;
判断处于ccn的通信范围内的传感器节点中与ccn之间的相似度指数的最大值是否大于设定的相似度阈值,若是,则将最大的相似度指数对应的传感器节点加入到临时传输集合 atranset1中,并将所述相似度指数最高的传感器节点作为第二次计算节点ccn2,若否,则将 atranset1和nodec的并集作为传输集合transetc
第n次迭代运算,计算处于ccnn的通信范围内的传感器节点与ccnn之间的相似度指数,判断处于ccnn的通信范围内的传感器节点中与ccnn之间的相似度指数的最大值是否大于设定的相似度阈值,若是,则将最大的相似度指数对应的传感器节点加入到临时传输集合atransetn中,并将所述相似度指数最高的传感器节点作为第n+1次计算节点ccnn+1,若否,则将 atransetn-1和nodec的并集作为传输集合transetc
(5)从tarsetfinal中的第1个传感器节点node1开始,将bvdset中的的传感器节点划分到 Nfinal个传输集合中,已经加入到一个传输集合中的传感器节点,不再加入另一个传输集合;
判断bvdset中是否还有传感器节点还没有加入到传输集合中,若是,则按照距离最小原则加入到tarsetfinal中的传感器节点所在的传输集合。
通过将传感器节点划分到不同的集合,然后让各个集合中的转发节点负责将收集节点获取的环境数据传输至基站,这样的传输方式相对于全网广播的通信方式来说,显然能提高通信的效率,因为广播会造成大量的通信冲突,从而导致需要重新传输数据包,这样子显然是非常影响通信效率的。而本申请则是能够很好地解决上述问题。
具体地,在划分集合时,先从获取子模块中选取划分指数大于划分指数阈值的传感器节点作为候选节点,然后再从候选节点中,使用迭代的方式计算出需要划分的集合的总数和目标集合,然后再根据目标集合将获取子模块中除了目标集合中的传感器节点划分到不同的集合中。极大地减少了后续参与运算的传感器节点的数量,能够缩短计算时间。
在计算划分指数时,邻居节点密度越大,与邻居节点之间采集的数据的差异越小,则选为候选节点的可能性越高,这样选出来的候选节点,其在所述群体中能覆盖更多的传感器节点,而且采集的区域的环境条件往往也比较相似,在后续的划分集合过程中,能提高同一个集合的传感器节点的相似度,从而有利于转发节点对采集节点采集的环境数据进行合并发送,减少其与基站之间的通信数据的大小,延长其工作寿命。例如,对于相似的环境数据,可以只传输一份或几份原始数据,其余的则直接传输相关系数,到达基站后再重新计算出来,这样,显然能够极大地提高传输效率,而且计算的复杂度也不高。
在计算传输集合的数量时,通过迭代的方式,计算每次得到的临时簇头集合中,各个簇内部采集的环境数据的差异,如果传输集合的数量不正确的话,单一簇内部的环境数据的标准差肯定会大于某一标准差阈值,这样,只要找到每个簇内部的环境数据的标准差都小于该标准差阈值时的传输组合的数量,就能确定合适的传输组合的数量,使得每个传输组合内不同采集节点采集的环境数据具有更高的相似度。
在计算传感器节点和目标集合中的元素之间的相似度指数时,考虑了两者之间在空间距离和采集的环境数据以及邻居节点的重叠程度上的关系,能够选出与计算节点高度相似的传感器节点,而且,本申请不是直接将大于某个阈值的一定数量的传感器节点划分到同一集合,这样显然会造成一些距离较远的传感器节点也被划分到同一个集合中,不合理。本申请的计算节点具有转移性,下一次计算时,若满足设定的条件,则会转移到当前的计算节点的邻居节点中,这样子,选出的组合,显然是一个区域连成一片的,能够很好地避免上述问题,而且也不是简单地将某个区域的传感器节点划分到同一个集合中,这样的集合,显然会有很多采集到的环境数据差异较大的节点,集合中的相似度就降低了。
距离最小原则,指的是,若bvdset中存在传感器节点lis还未加入到传输集合中,则计算lis 和tarsetfinal中的传感器节点之间的欧氏距离,一共有Nfinal个欧氏距离,最小的欧氏距离所对应的tarsetfinal中的传感器节点所在的传输集合,即为lis需要加入的传输集合。
邻居节点,指的是处于某个节点的通信范围内的其它节点所组成的集合。
在一种实施例中,所述转发节点通过如下方式进行选取:
计算传输集合中每个传感器节点的转发指数,选取转发指数最大的传感器节点作为转发节点,
转发指数通过如下方式计算:
式中,clindexh表示传输集合中传感器节点h的转发指数,qz(h)表示取值函数,若h已经担任过转发节点,则qz(h)的值为0,否则,qz(h)的值为1,nofh表示h所在的传输集合中无线传感器节点的总数,numclh表示h所在的传输集合中已经担任过转发节点的无线传感器节点的总数,leftEh表示h的当前剩余能量,miE表示h所在的传输集合中的传感器节点当前剩余能量的最小值,inEh表示h的初始能量,perEh表示h处理单位长度数据所需要消耗的能量,perTh表示h发送单位长度数据所需时间,dtbh表示h和基站之间的距离,Th表示h的发射的载波的周期,α和β为设定的权重系数;
作为转发节点,其剩余能量、转发单位长度消耗功率和需要的时间、其与基站之间的距离等因素必须综合考虑,选出综合能力最好的传感器节点作为转发节点,而已经当过转发节点的传感器节点,通过设置取值函数,合适地降低其转发指数的数值,避免单一传感器节点多次作为转发节点,因为这样会导致该传感器节点过早地消耗完能量,造成监测区域的覆盖不全面。
在一种实施例中,收集节点和转发节点之间,通过如下方式进行通信:
收集节点计算其与转发节点之间的发送距离阈值,若收集节点其与转发节点之间的距离小于所述发送距离阈值,则收集节点将其收集到的环境数据直接传输到转发节点,否则,手机节点将环境数据发送至在其通信范围内的,离转发节点最近的传感器节点,通过所述传感器节点的转发,将所述环境数据传输至转发节点;
所述发送距离阈值通过下述方式进行计算:
式中,distrr表示收集节点r与转发节点之间的发送距离阈值,inEcr表示收集节点r当前剩余的能量,maEr表示收集节点发送单位大小的数据到其通信范围内离其最远的收集节点所需要消耗的能量,dismaxr表示收集节点r距离其通信范围内其它收集节点的最远距离,K表示处于收集节点r的通信范围内的收集节点中,与转发节点之间的距离小于距离阈值distth的收集节点的集合,dis(k,tran)表示K中的收集节点k和转发节点之间的距离,max{}表示取括号内的最大值,numofK表示K中元素的总数,δ表示设定的调节系数,用于保持distrr处于有意义的取值范围。
本发明上述实施例,通过收集节点与转发节点之间的通信采用自适应选择的方式,具体的,在收集节点其与转发节点之间的距离小于发送距离阈值时,采用直接传输的方式,否则,则是通过先转发到处于其通信范围内的邻居节点,然后再让邻居节点选择合适的方式传输至转发节点,这样子能够有效地避免收集节点过早地消耗能量,因为传输距离太远的话,传输同样长度的数据所消耗的能量就会快速上升,这样子,收集节点的工作寿命会快速变小,而且传输的稳定性也会降低,而本申请通过收集节点和转发节点之间的距离,收集节点发送数据的能量消耗等参数来计算发送距离阈值,综合考量了收集节点当前的状态,为收集节点准确地选择合适的传输方式,保障了数据传输的稳定性,延长了收集节点的工作寿命。
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 (6)

1.一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,其包括员工管理模块、设备管理模块、物资管理模块、环境管理模块和管理平台;
所述员工管理模块用于获取员工的活动数据,并传输至管理平台;
所述设备管理模块用户获取设备的运行状态数据以及设备的位置数据,并发送至管理平台;
所述物资管理模块用于获取工地物资的入库数据和出库数据,并将所述入库数据和出库数据传输至管理平台;
所述环境管理模块用于获取工地的环境数据,并发送至管理平台;
所述管理平台用于接收来自上述多个模块的多种类型的数据,并根据所述数据对工地进行综合管理;
所述员工的活动数据包括员工的位置、员工的生理数据和员工的出入数据;
所述设备的运行状态数据包括设备的耗电量和设备的工作时长;
所述入库数据包括存入的物资的类型、数量和存放位置,所述出库数据包括取用的物资的类型、数量;
所述环境数据包括噪声、温度、湿度、PM2.5含量;
环境管理模块包括环境数据获取子模块和环境数据传输子模块;
所述环境数据获取子模块包括传感器节点,所述传感器节点用于获取所述环境数据;
所述环境数据传输子模块包括基站;
所述传感器节点将所述环境数据传输至所述基站,所述基站用于将所述环境数据发送到管理平台;
传感器节点将所述环境数据传输至所述基站,包括:
传感器节点按照设定的划分规则划分为多个传输集合,对传输集合中的传感器节点,按照设定的选取规则选出一个传感器节点作为转发节点,传输集合中的其余传感器节点则是收集节点;
收集节点将获取到的环境数据传输至转发节点,转发节点接收来自收集节点的环境数据,并将所述环境数据转发至基站;
传感器节点按照设定的划分规则划分为多个传输集合,包括:
将划分得到的传输集合的数量记为Nfinal
(1)基站通过广播的方式向传感器节点发送采集命令,传感器节点接收到所述采集命令后,采集环境数据,并将自身的状态数据和环境数据一起通过广播的方式发送至基站,所述状态数据包括传感器节点的编号、位置、剩余能量和邻居节点列表;
(2)计算获取子模块中的每个传感器节点的划分指数divIndex,将划分指数大于设定的划分指数阈值的传感器节点存入候选集合candsetcs,其余传感器节点存入待划分集合bvdset;
对于第d个传感器节点,其划分指数通过如下方式计算:
式中,divIndexd表示获取子模块中第d个传感器节点的划分指数,Ed表示处于获取子模块中第d个传感器节点的通信范围内的其它传感器节点的集合,datae表示Ed中第e个传感器节点采集的环境数据,Dnum表示Ed中元素的总数,datad表示获取子模块中第d个传感器节点采集的环境数据,Sd表示获取子模块中第d个传感器节点的通信范围的面积;
(3)根据候选集合candsetcs,采用迭代的方式计算Nfinal
第一次迭代,从候选集合candsetcs中选出划分指数最高的传感器节点,存入目标集合tarsetdiv,1,将candsetcs中除了tarsetdiv,1中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,1
计算bvdset中的每个传感器节点和tarsetdiv,1中的每个传感器节点的欧氏距离,将tarsetdiv,1中的传感器节点作为临时簇头,将bvdset中的传感器节点作为成员节点,按照距离最小原则加入到临时簇头所在的簇,形成numdiv,1个簇;
计算numdiv,1个簇中,每个簇中的成员节点采集的环境数据的标准差,共得到numdiv,1个标准差,判断是否numdiv,1个标准差均小于设定的标准差阈值,若是,则将tarsetdiv,1中包含的传感器节点的数量作为Nfinal的值,否则,计算candsetdiv,1中的每个传感器节点和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离:式中,i表示candsetdiv,1中的第i个传感器节点,j表示tarsetdiv,1中第j个传感器节点,J表示tarsetdiv,1中传感器节点的总数,dis(i,j)表示candsetdiv,1中的第i个传感器节点和tarsetdiv,1中第j个传感器节点之间的欧式距离,avedisti表示candsetdiv,1中的第i个传感器节点和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离;
选取candsetdiv,1中和tarsetdiv,1中每个传感器节点之间的平均欧氏距离最小的传感器节点,存入集合tarsetdiv,1,得到更新后的目标集合tarsetdiv,2,将candsetcs中除了tarsetdiv,2中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,2
第n次迭代,计算bvdset中的每个传感器节点和tarsetdiv,n中的每个传感器节点的欧氏距离,将tarsetdiv,n中的传感器节点作为临时簇头,将bvdset中的传感器节点作为成员节点,按照距离最小原则加入到临时簇头所在的簇,形成numdiv,n个簇;
计算numdiv,n个簇中,每个簇中的成员节点采集的环境数据的标准差,共得到numdiv,n个标准差,判断是否numdiv,n个标准差均小于设定的标准差阈值,若是,则将tarsetdiv,n中包含的传感器节点的数量作为Nfinal的值,否则,计算candsetdiv,n中的每个传感器节点和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离:式中,i表示candsetdiv,n中的第i个传感器节点,j表示tarsetdiv,n中第j个传感器节点,J表示tarsetdiv,n中传感器节点的总数,dis(i,j)表示candsetdiv,n中的第i个传感器节点和tarsetdiv,n中第j个传感器节点之间的欧式距离,avedisti表示candsetdiv,n中的第i个传感器节点和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离;
选取candsetdiv,n中和tarsetdiv,n中每个传感器节点之间的平均欧氏距离最小的传感器节点,存入集合tarsetdiv,n,得到更新后的目标集合tarsetdiv,n+1,将candsetcs中除了tarsetdiv,n+1中的传感器节点之外的传感器节点存入集合candsetdiv,n+1
(4)将最终得到的目标集合记为tarsetfinal,使用下述方式将bvdset中的的传感器节点划分到Nfinal个传输集合中:
对于tarsetfinal中的第c个传感器节点nodec,其所在的传输集合为第c个传输集合transetc
第一次迭代运算,将nodec作为第一次计算节点ccn,计算处于ccn的通信范围内的传感器节点和ccn之间的相似度指数:
式中,simindexccn,g表示与ccn与处于其的通信范围内的传感器节点g之间的相似度指数,Gccn表示处于ccn的通信范围内的传感器节点所组成的集合,d(ccn,g)表示ccn和g之间的空间距离,dbzccn表示ccn和Gccn中的传感器节点在空间距离上的方差,dataccn表示ccn采集的环境数据,datag表示g采集的环境数据,dabzccn表示ccn和Gccn中的传感器节点在环境数据上的方差,|| ||为范数,neig表示处于g的通信范围内的传感器节点所组成的集合,|Gccn|表示Gccn中元素的总数,|Gccn∩neig|表示Gccn和neig的交集中元素的总数;
判断处于ccn的通信范围内的传感器节点中与ccn之间的相似度指数的最大值是否大于设定的相似度阈值,若是,则将最大的相似度指数对应的传感器节点加入到临时传输集合atranset1中,并将所述相似度指数最高的传感器节点作为第二次计算节点ccn2,若否,则将atranset1和nodec的并集作为传输集合transetc
第n次迭代运算,计算处于ccnn的通信范围内的传感器节点与ccnn之间的相似度指数,判断处于ccnn的通信范围内的传感器节点中与ccnn之间的相似度指数的最大值是否大于设定的相似度阈值,若是,则将最大的相似度指数对应的传感器节点加入到临时传输集合atransetn中,并将所述相似度指数最高的传感器节点作为第n+1次计算节点ccnn+1,若否,则将atransetn-1和nodec的并集作为传输集合transetc
(5)从tarsetfinal中的第1个传感器节点node1开始,将bvdset中的的传感器节点划分到Nfinal个传输集合中,已经加入到一个传输集合中的传感器节点,不再加入另一个传输集合;
判断bvdset中是否还有传感器节点还没有加入到传输集合中,若是,则按照距离最小原则加入到tarsetfinal中的传感器节点所在的传输集合。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,所述员工的生理数据包括员工的体温和心跳速率,所述员工的出入数据包括员工进出工地的时间。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,所述员工管理模块包括门禁子模块、员工定位子模块和生理监测子模块;
所述门禁子模块用于对进出工地的员工的身份进行识别,获取所述员工进出工地的时间并进行保存;
所述员工定位子模块用于获取在工地内的员工的位置,同时还用于判断员工是否已经进入禁止进入的区域,若是,则向工人发出提醒;
所述生理监测子模块用于获取员工的生理数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,所述设备管理模块包括耗电量监测子模块和时长监测子模块,所述耗电量子模块与所述设备的供电线串联,获取所述设备的耗电量,所述时长监测子模块与所述设备的开关进行连接,获取所述设备的工作时长。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,所述物资管理模块包括入库子模块和出库子模块;
所述入库子模块用于获取需要存入的物资的类型和数量,对需要存入的物资和数量进行存储,并根据存入的物资的类型获取所述物资的存放位置;
所述出库子模块用于获取需要出库的物资的类型和数量,对需要取用的物资的类型和数量进行存储。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的工地管理系统,其特征在于,所述管理平台包括登录控制模块、数据存储模块、数据查询模块和监控模块;
所述登录控制模块用于对使用管理平台的用户进行身份验证,若身份验证通过,则允许用户使用管理平台;
所述数据存储模块用于存储来自多个模块的多种类型的数据;
所述数据查询模块用于对数据存储模块存储的所述数据进行查询;
所述监控模块用于根据数据存储模块存储的所述数据进行判断,判断所述数据是否超出预设的阈值范围,若是,则向使用管理平台的用户发出警报提示。
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