CN116594455A - 一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法及系统，属于设备信息控制处理技术领域，系统包括：数据采集模块，数据采集模块用于采集检测区域内的参数信息；数据分析模块，数据分析模块用于对接收到的参数信息进行分析判断是否产生相应的第一调控指令；设备检测模块，设备检测模块用于检测区域内设备运行情况，并根据设备运行情况产生相应的第二调控指令。本发明通过设备检测模块对检测区域内的设备运行情况进行检测，当检测区域内出现故障时，根据检测结果来控制检测区域内其它排风设备的阀门开度或者栅格角度，来对发生故障区域的空气质量进行辅助调节，从而不影响该区域内人员的正常活动。
Description
技术领域
本发明属于设备信息控制处理技术领域，具体涉及一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法及系统。
背景技术
智慧城市起源于传媒领域，是指在城市规划、设计、建设、管理与运营等领域中，通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。
智慧城市中的一些密闭活动场所，为了保证场所内的空气质量，一般通过排风设备对室内进行输气换气，但是由于排风设备的位置安装都是固定的，且其输气以及换气的的指标均事先固定好的，无法根据馆内空气质量进行自动调节，在需要调节时需要人工按动调节，从而造成使用的不方便，且其调控指标单一，容易导致判断不准确；另外当场所内有排风设备因为使用年限久等原因造成排风设备发生故障时，从而无法及时的对该故障区域内的空气质量进行调节，这样易导致该区域的活动环境变差，从而影响使用人员的活动体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法及系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，所述系统包括：
数据采集模块，所述数据采集模块用于采集检测区域内的参数信息；
数据分析模块，所述数据分析模块与数据采集模块连接，用于对接收到的参数信息进行分析判断是否产生相应的第一调控指令；
设备检测模块，所述设备检测模块用于检测区域内排风设备运行情况，并根据设备运行情况产生相应的第二调控指令；
设备调控模块，所述设备调控模块用于接收所述数据分析模块产生的第一调控指令以及设备检测模块产生的第二调控指令，并根据调控指令控制排风设备的阀门开度以及排风设备的栅格角度。
进一步地，所述参数信息包括CO2浓度大小以及灰尘浓度大小。
进一步地，所述数据分析模块分析的方法为：
将检测区域内根据活动种类进行划分，分为多个活动区域，依次标记为S1、S2…Sn，且每个活动区域内均配备有一个排风设备；
通过公式求出各个活动区域内CO2指标值/>；
通过公式求出各个活动区域内灰尘指标值/>；
通过公式判断各个活动区域内空气污染指数，当/>，则空气污染超标，产生相应的第一调控指令；
其中x1,x2为CO2的权重系数，且x1+x2=1，y1、y2为灰尘的权重系数，且y1+y2=1，t为分析计算的时刻，t为每次分析计算间隔时间，/>为第i个活动区域内CO2浓度的补偿系数， 为第i个活动区域内的灰尘浓度大小，/>为第i个活动区域内的CO2指标值补偿系数，/>为第i个活动区域内的灰尘指标值补偿系数，/>为系统预设阈值，/>，n为正整数。
进一步地，所述第一调控指令获取的方法为：
通过公式求出当前活动区域内排风设备管道阀门需要打开的开度，其中a为第一开度转化系数，/>为第i个活动区域内排风设备管道阀门需要打开的角度。
进一步地，所述设备检测模块检测的方法包括：
获取各个活动区域内排风设备管道内的气流速度随阀门开度大小的变化曲线，以及各个活动区域内空气污染指数/>随阀门开度大小的变化曲线/>，将二者变化曲线进行比较，若/>变化曲线与/>变化曲线不为正相关，则产生第二调控指令。
进一步地，所述第二调控指令获取的方法为;
获取当前故障排风设备的坐标，与当前故障排风设备相邻的排放机位置坐标，并根据坐标信息获取当前故障排风设备中心点与相邻排风设备中心点连线距离、/>，其中为故障排风设备与右侧排风设备之间的距离，/>为故障排风设备与左侧排风设备之间的距离；
将获得的连线距离，/>与系统预设的允许调节距离L进行比较：
当连线距离、/>均大于L，则通过公式/>求出检测区域的阀门开度平均值/>，则相应的对检测区域内其它排风设备管道阀门的开度均增加/> 开度。
进一步地，所述第二调控指令获取的方法还包括：
当连线距离，/>，均小于L，则对故障排风设备左侧排风设备的排风栅格角度往右侧调整/>，同时通过/>增加左侧排风设备阀门的开度，对故障排风设备右侧的排风设备排风栅格角度往左侧调整/>，同时通过/>增加右侧排风设备阀门的开度；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
其中，b为角度转化系数，c为第二开度转化系数。
一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法，采用上述所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统进行控制处理。
本发明的有益效果：
本发明先对检测区域内的多个参数进行获取，通过数据分析模块对这些参数进行综合分析，根据分析结果通过设备调控模块来调整排风设备管道的阀门开度，可根据检测区域内的CO2浓度大小、灰尘浓度大小的综合分析来自动控制各个排风设备的阀门开度，从而自动进行换气输气，不需要人工操作，方便使用，且通过多个参数的综合分析，能够提高系统的判断准确性。
本发明还通过设备检测模块对检测区域内的设备运行情况进行检测，当检测区域内出现故障时，根据检测结果来控制检测区域内其它排风设备的阀门开度或者栅格角度，来对发生故障区域的空气质量进行辅助调节，从而不影响该区域内运动人员的正常活动。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在一个实施例中，如图1所示，公开了一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，该系统包括：
数据采集模块，数据采集模块用于采集检测区域内的参数信息；
数据分析模块，数据分析模块与数据采集模块连接，用于对接收到的参数信息进行分析判断是否产生相应的第一调控指令；
设备检测模块，设备检测模块用于检测区域内排风设备运行情况，并根据设备运行情况产生相应的第二调控指令；
设备调控模块，设备调控模块用于接收数据分析模块产生的第一调控指令以及设备检测模块产生的第二调控指令，并根据两个调控指令控制排风设备的阀门开度以及排风设备的栅格角度。
通过上述技术方案，本方案先对检测区域内的多个参数进行获取，通过数据分析模块对这些参数进行综合分析，根据分析结果通过设备调控模块来调整排风设备管道的阀门开度，可根据检测区域内的CO2浓度大小以及灰尘浓度大小综合分析，来提高判断的精准性，从而使调控指令更加精确，来自动控制各个排风设备的阀门开度，从而自动进行换气输气，不需要人工操作，方便使用；同时本方案还通过设备检测模块对检测区域内的设备运行情况进行检测，当检测区域内出现故障设备时，根据检测结果通过设备调控模块来控制检测区域内其它排风设备的阀门开度或者栅格角度，来对发生故障区域的空气质量进行调节，从而不影响该区域内活动人员的正常活动。
作为本发明的一种实施方式，参数信息包括CO2浓度大小以及灰尘浓度大小。
通过上述技术方案，由于活动场所为较为密封区域，需要通过排风设备进行排风换气，本方案通过调整排风设备管道的阀门开度来调整风量大小，所以通过获取该区域内的CO2浓度大小以及灰尘浓度大小来评判该区域内的空气质量，当CO2浓度大、灰尘浓度越大，说明空气质量越差，因此通过获取这些参数进行综合分析能够较好的体现出该检测区域内的空气质量，从而使检测结果更加准确。
上述技术方案中，CO2浓度通过安装在各个活动区域内的CO2检测仪获取，灰尘浓度通过安装在各个活动区域内的粉尘检测仪获取。
作为本发明的一种实施方式，数据分析模块分析的方法为：
将检测区域内根据活动种类进行划分，分为多个活动区域，依次标记为S1、S2…Sn，且每个活动区域内均配备有一个排风设备；
通过公式求出各个活动区域内CO2指标值/>；
通过公式求出各个活动区域内灰尘指标值/>；
通过公式判断各个活动区域内空气污染指数，当/>，则空气污染超标，产生相应的第一调控指令；
其中x1,x2为CO2的权重系数，且x1+x2=1，y1、y2为灰尘的权重系数，且y1+y2=1，t为分析计算的时刻，t为每次分析计算间隔时间，/>为第i个活动区域内CO2浓度的补偿系数， 为第i个活动区域内的灰尘浓度大小，/>为第i个活动区域内的CO2指标值补偿系数，/>为第i个活动区域内的灰尘指标值补偿系数，/>为系统预设阈值，/>，n为正整数。
通过上述技术方案，由于活动场所内活动种类不同，以运动馆为例，可能有篮球场，乒乓球场、羽毛球场等，为了更好的对活动场所进行检测，根据活动种类对运动馆内分为若干个活动区域，每个活动区域内配有一个排风设备来对空气质量进行控制调节；在检测的时间点t时刻，先通过公式获取在检测间隔时间/>内的平均CO2浓度，再通过公式/>获取在/>时间段内的最大CO2浓度，最后通过公式/>求出各个活动区域内CO2指标值/>，结合该活动区域内/>时间内的平均CO2浓度以及最大CO2浓度来判断该活动区域内的来判断该活动区域内的CO2指标值/>，根据CO2指标值/>来判断该获取区域内空气质量好坏，由于对单个参数信息的判断容易产生误差，不具备代表性，使检测结果不准确，因此通过通过公式/>求出各个活动区域内灰尘指标值/>，结合该活动区域内/>时间内的平均灰尘浓度以及最大灰尘浓度来判断该活动区域内的灰尘指标值/>，在通过公式/>判断各个活动区域内空气污染指数，当/>则空气污染超标，产生相应的第一调控指令；
很显然，当时，则说明该检测区域内的空气质量指标以及超出系统预设的阈值，则可认为该区域的空气污染超标，此时产生第一调控指令来控制排风设备管道的阀门开度进行调控空气质量。
上述技术方案中，等系数以及/>系统预设阈值/>均可根据历史经验数据拟合选择设定，/>时长可根据该区域活动时长进行事先设定，在此不在过多叙述。
上述技术方案中，等补偿系数以及污染指数阈值/>均可通过历史数据进行统计得到的，而统计获取的方法可通过现有技术实现，这里不在过多叙述，同样均可根据当地的最适宜运动的温度以及空气流速进行自主预设。
作为本发明的一种实施方式，第一调控指令获取的方法为：
通过公式求出当前活动区域内排风设备管道阀门需要打开的开度，其中a为第一开度转化系数，/>为第i个活动区域内排风设备管道阀门需要打开的角度。
通过上述技术方案，当空气污染指数小于1时，表明空气质量好，不需要换气，排风设备管道阀门未打开，当大于1时，则需要打开阀门进行换气，而阀门开度则可通过公式求出，可以看出当污染指数超标越多，空气质量越差，阀门的开度越大，因此可以根据检测出的污染指数来自动的控制排风设备管道阀门的开度，进行自动换气输气操作。
上述技术方案中，a为预先设置的阀门开度的第一开度转化系数，其可根据大数据中相关历史数据进行综合分析选定的，在此不过多叙述。
作为本发明的一种实施方式，设备检测模块检测的方法包括：
获取各个活动区域内排风设备管道内的气流速度随阀门开度大小的变化曲线，以及各个活动区域内空气污染指数/>随阀门开度大小的变化曲线/>，将二者变化曲线进行比较，若/>变化曲线与/>变化曲线不为正相关，则产生第二调控指令。
通过上述技术方案，理论上阀门开度越大，其管道内的气流速度越快，且空气污染指数越大，相应的阀门开度也越大，所以当两总变化曲线为正相关时，则可证明排风设备未出现故障，当不为正相关，则证明已经出现故障，可以根据此来判断设备好坏。
作为本发明的一种实施方式，第二调控指令获取的方法为;
获取当前故障排风设备的坐标，与当前故障排风设备相邻的排放机位置坐标，并根据坐标信息获取当前故障排风设备中心点与相邻排风设备中心点连线距离、/>，其中为故障排风设备与右侧排风设备之间的距离，/>为故障排风设备与左侧排风设备之间的距离；
将获得的连线距离，/>与系统预设的允许调节距离L进行比较：
当连线距离、/>均大于L，则通过公式/>求出检测区域的阀门开度平均值/>，则相应的对检测区域内其它排风设备管道阀门的开度均增加/> 开度。
通过上述技术方案，当故障发生时，可以通过相邻两边的排风设备进行辅助换气，因此可通过系统自带的GPRS来获取各个排风设备的坐标位置，并获取故障排风设备与相邻排风设备之间的位置，由于相邻位置有两个，一个左一个右，因此将为故障排风设备与左侧排风设备之间的距离，将/>为故障排风设备与右侧排风设备之间的距离，将获得的两个距离与允许调节最大距离L进行比较，当/>、/>均超出L时，则可表明通过对相邻排风设备栅格角度的调整无法调整，此时通过公式/>求出检测区域的阀门开度平均值/>，将该故障区域需要打开的阀门开度计算出来，然后平均分配到整个检测区域的排风设备上，使各个排风设备相应的在原有基础上打开相应的开度/>，来保证整个运动馆的空气质量。
上述技术方案中，允许调节距离L可根据安装排风设备时两者之间的位置进行人为选定。
作为本发明的一种实施方式，第二调控指令获取的方法还包括：
当连线距离，/>，均小于L，则对故障排风设备左侧排风设备的排风栅格角度往右侧调整/>，同时通过/>增加左侧排风设备阀门的开度，对故障排风设备右侧的排风设备排风栅格角度往左侧调整/>，同时通过/>增加右侧排风设备阀门的开度；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
其中，b为角度转化系数，c为第二开度转化系数。
通过上述技术方案，当连线距离、/>均小于L则可证明故障区域的空气质量可通过相邻两侧的排风设备进行辅助换气，此时可通过公式/>对故障排风设备左侧排风设备的排风栅格角度向右侧调整 />个角度，通过公式/>对故障排风设备右侧的排风设备排风栅格角度往左侧调整/>个角度，从而对故障区域进行辅助换气操作，通过公式可以看出，当连线距离/>、越/>小说明故障排风设备与相邻排风设备之间越近，相应的排风栅格所需调整的角度也越小，从而可对故障区域的空气质量进行调整；同样，当排气栅格角度发生变化时，为了不影响对原有区域的空气质量进行调整，通过公式/>来增加原有排风设备管道阀门的开度，通过公式可以看出，当连线距离/>、/>越小，表明故障排风设备与相邻排风设备之间越近，其阀门开度相应增加的角度也越小；
若连线距离、/>均只有一个小于L，则说明只有故障排风设备一侧的排风设备能够进行辅助工作，因此为了保证辅助换气的效率，可相比当连线距离/>、/>均小于L的模式下增加排风设备的阀门开度以及排气栅格旋转角度，比如当左侧的排风设备可以辅助换气、右边的不能辅助换气时，通过公式/>对故障排风设备左侧排风设备的排风栅格角度向右侧调整/>个角度，同时通过公式/>来增加左侧排风设备原有管道阀门的开度，来保证对故障区域的空气质量进行调整同时又不影响自身区域的调整，同样又如当右侧的排风设备可以辅助换气、左边的不能辅助换气时，通过公式/>对故障排风设备右侧排风设备的排风栅格角度向左侧调整/>个角度，同时通过公式/>来增加右侧排风设备原有管道阀门的开度，来对检测区域的空气质量进行辅助调控。
上述技术方案中，b为预先设置的栅格角度的角度转化系数，c为预先设置的阀门开度的第二开度转化系，两者均可根据大数据中相关历史数据进行拟定的，再此不过多叙述。
一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法，采用上述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统进行控制处理。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述系统包括：
数据采集模块，所述数据采集模块用于采集检测区域内的参数信息；
数据分析模块，所述数据分析模块与数据采集模块连接，用于对接收到的参数信息进行分析判断是否产生相应的第一调控指令；
设备检测模块，所述设备检测模块用于检测区域内排风设备运行情况，并根据设备运行情况产生相应的第二调控指令；
设备调控模块，所述设备调控模块用于接收所述数据分析模块产生的第一调控指令以及设备检测模块产生的第二调控指令，并根据调控指令控制排风设备的阀门开度以及排风设备的栅格角度。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述参数信息包括CO2浓度大小以及灰尘浓度大小。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述数据分析模块分析的方法为：
将检测区域内根据活动种类进行划分，分为多个活动区域，依次标记为S1、S2…Sn，且每个活动区域内均配备有一个排风设备；
通过公式求出各个活动区域内CO2指标值/>；
通过公式求出各个活动区域内灰尘指标值/>；
通过公式判断各个活动区域内空气污染指数，当/>，则空气污染超标，产生相应的第一调控指令；
其中x1,x2为CO2的权重系数，且x1+x2=1，y1、y2为灰尘的权重系数，且y1+y2=1，t为分析计算的时刻，t为每次分析计算间隔时间，/>为第i个活动区域内CO2浓度的补偿系数，/>为第i个活动区域内的灰尘浓度大小，/>为第i个活动区域内的CO2指标值补偿系数，/>为第i个活动区域内的灰尘指标值补偿系数，/>为系统预设阈值，/>，n为正整数。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述第一调控指令获取的方法为：通过公式求出当前活动区域内排风设备管道阀门需要打开的开度，其中a为第一开度转化系数，/>为第i个活动区域内排风设备管道阀门需要打开的角度。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述设备检测模块检测的方法包括：获取各个活动区域内排风设备管道内的气流速度随阀门开度大小的变化曲线，以及各个活动区域内空气污染指数/>随阀门开度大小的变化曲线/>，将二者变化曲线进行比较，若/>变化曲线与/>变化曲线不为正相关，则产生第二调控指令。
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述第二调控指令获取的方法为;
获取当前故障排风设备的坐标，与当前故障排风设备相邻的排放机位置坐标，并根据坐标信息获取当前故障排风设备中心点与相邻排风设备中心点连线距离、/>，其中/>为故障排风设备与右侧排风设备之间的距离，/>为故障排风设备与左侧排风设备之间的距离；
将获得的连线距离，/>与系统预设的允许调节距离L进行比较：
当连线距离、/>均大于L，则通过公式/>求出检测区域的阀门开度平均值/>，则相应的对检测区域内其它排风设备管道阀门的开度均增加/> 开度。
7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的智慧城市设备信息控制系统，其特征在于，所述第二调控指令获取的方法还包括：
当连线距离，/>，均小于L，则对故障排风设备左侧排风设备的排风栅格角度往右侧调整/>，同时通过/>增加左侧排风设备阀门的开度，对故障排风设备右侧的排风设备排风栅格角度往左侧调整/>，同时通过/>增加右侧排风设备阀门的开度；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
当只有连线距离小于L时，则通过公式/>以及公式/>对相应的排风设备栅格角度以及排风设备阀门开度进行调整；
其中，b为角度转化系数，c为第二开度转化系数。
8.一种基于大数据的智慧城市设备信息控制处理方法，采用权利要求1-7任一项所述的基于大数据的智慧城市设备信息控制系统进行控制处理。
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|---|---|
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