CN116962051A - 一种地下空间消防传输优化系统 - Google Patents

一种地下空间消防传输优化系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种地下空间消防传输优化系统,属于传输优化技术领域,包括:服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集;服务器接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集;服务器对第二数据集中的归一化数据进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏;建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。在本发明的技术方案实施时,通过对第一数据集进行归一化处理,并生成归一化数据,将所有的消防数据按照类别进行归一化处理,缩减数据中的最值,并且在传输的过程中,减少受到的干扰,提高传输效率,同时在传输的过程中对第二数据集进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏,影响消防系统的正常运行。

Description

一种地下空间消防传输优化系统
技术领域
本申请涉及传输优化技术领域,具体为一种地下空间消防传输优化系统。
背景技术
地下空间包括地铁、矿井、地下停车场等建筑,地下空间具有重要的利用价值和商业价值,能有效缓解目前的用地紧张问题。
为了保证地下空间的消防安全,通常需要在建设时进行消防设施的部署,这些消防设施通常包含传感器、探测器、报警器等消防设备,为了保障消防系统的稳定运行,需要通过有线或无线的方式将各种设备连接到一起,目前地下空间中的消防设备之间的数据传输通常使用无线传输方式,因为有线传输的方式需要铺设大量线缆光纤,不仅提高了成本,而且这些线缆和光纤需要频繁维护检修,影响地下空间的正常运行。
然而,虽然通过无线通信方式对消防设备之间的数据传输进行连接具有较多优点,例如高灵活性、高覆盖范围、成本低,但是由于地下空间环境复杂,无线信号的传输会受到建筑物、地面的限制,影响信号强度,导致传输的数据出现丢失或延迟,影响消防系统的稳定运行,同时由于缺乏加密机制,所传输的数据安全性较低,很容易会遭到攻击、篡改,最终都会导致消防系统无法正常运行,影响地下空间的消防安全性。
所以有必要提供一种地下空间消防传输优化系统来解决上述问题。
需要说明的是,本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景技术,并且因此,它可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
基于现有技术中存在的上述问题,本申请所要解决的技术问题是:提供一种地下空间消防传输优化系统,达到提高消防数据的传输效率的效果。
本申请解决其技术问题所采用的技术方案是:一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,包括:
服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,所述采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,所述第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,所述第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
对第二数据集中的归一化数据进行局部加密处理,并生成第三数据集,防止归一化数据遭到入侵破坏;
建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
在本发明的技术方案实施时,通过对第一数据集进行归一化处理,并生成归一化数据,将所有的消防数据按照类别进行归一化处理,缩减数据中的最值,并且在传输的过程中,减少受到的干扰,提高传输效率,同时在传输的过程中对第二数据集进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏,影响消防系统的正常运行。
进一步的,所述对第一数据集进行归一化处理进一步包括:
建立自适应归一化范围选择模型,确定归一化范围;
根据自适应归一化范围选择模型,将第一数据集中的所有消防数据生成多组归一化范围,并将生成的各类消防数据的归一化范围进行汇聚,形成去离散化的第二数据集;
对第二数据集中的归一化数据进行分类传输。
进一步的,所述自适应归一化范围选择模型的运行方法为:
首先遍历第一数据集中的所有消防数据,并选定其中一类消防数据,确定该类消防数据的最大值和最小值,并根据该类消防数据的最大值和最小值进行端点计算,得到归一化范围的两个端点,两个端点组成的范围即为归一化范围。
进一步的,所述去离散化的第二数据集的生成方法为:
通过自适应归一化范围选择模型进行归一化映射,映射规则为:归一化映射后的值等于未映射前的消防数据与该类消防数据最小值的差,并与最值差之比,其中最值差为该类消防数据的最大值减去最小值。
进一步的,所述对第二数据集中的归一化数据进行加密进一步包括:
对第三数据集进行非可逆映射加密,并生成第四数据集;
在服务器处理完成后,将第一数据集替换为第四数据集。
进一步的,所述随机选择加密的运行过程为:
选择一类消防数据的归一化范围,并对该归一化范围中,原消防数据映射而来的的消防数据进行随机选择加密,所述随机选择加密在消防数据的传输过程中进行。
一种地下空间消防传输优化系统,该系统包括:
接收模块,所述接收模块用于服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,所述采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,所述第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
归一化处理模块,所述归一化处理模块用于服务器接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,所述第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
加密处理模块,所述加密处理模块用于服务器对第二数据集中的归一化数据进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏;
验证模块,所述验证模块用于建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
本申请的有益效果是:本申请提供的一种地下空间消防传输优化系统,通过对第一数据集进行归一化处理,并生成归一化数据,将所有的消防数据按照类别进行归一化处理,缩减数据中的最值,并且在传输的过程中,减少受到的干扰,提高传输效率,同时在传输的过程中对第二数据集进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏,影响消防系统的正常运行,并且在加密处理的过程中对第二数据集进行局部随机选择加密,提高数据的安全性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本申请中一种地下空间消防传输优化系统的运行方法的流程示意图;
图2为本申请中一种地下空间消防传输优化系统的模块构成示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1所示,本申请提供了一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,该方法通常应用于地下空间消防系统及各类消防设备的数据传输过程中,该方法包括:
步骤S1:服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,该采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,该第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
在地下空间中,消防设备是指用于预防、控制和扑灭火灾的各种设备装置,包括火灾报警系统、自动灭火系统、灭火器、火灾监测预防系统等等,而在本实施例中,消防设备具有采集功能,例如各类传感器、视频和/或图像采集设备、带有采集功能的集成式系统等;
消防数据包括传感器直接采集到的环境数据、视频监控图像数据以及各类集成式系统的输出数据等,这些消防数据需要进行传输,以保证消防系统的正常运行,消防系统在接受到消防数据后,根据预先的设定进行数据分析,并将分析结果输出,发送对应的控制信号到消防设备进行灭火操作,上述过程可参照公开号为CN108635714B的中国发明专利,此处不再赘述。
需要说明的是,在本实施例中,服务器是指用于处理数据的具有某些功能的模块,服务器接收到数据后可以进行分析处理,并生成分析结果,并在消防数据于消防设备之间传输时进行优化处理,从而对需要传输的消防数据进行优化处理,而并非指的是某种服务器硬件。
步骤S2:服务器接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,该第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
传输至消防设备的消防数据中会包含各类数据,例如温度数据、烟雾数据、火灾报警数据等等,这些数据中会包含多种格式以及量纲,无法直接进行分析处理,并且在处理的过程中,由于不同的消防数据之间存在一定差异,这些差异会导致数据处理的过程中,分析权重受到影响,最终导致消防系统的输出结果异常,因此需要对其进行归一化处理,使这些数据成为同一种类型的数据,并缩减消防数据的最值,使不同的消防数据在进行分析处理时,不会因数据差异导致处理异常,同时,经过归一化处理后的消防数据在传输过程中,由于数据量的减少,其存在的干扰也会相应减少,传输效率会更高,具体的,对第一数据进行归一化处理进一步包括:
步骤S21:建立自适应归一化范围选择模型,确定归一化范围;
在对消防数据进行归一化处理之前,首先要选择归一化范围,即归一化后的消防数据需要落入选择的归一化范围内,以满足服务器的分析处理需求,并且不同的归一化范围选择方式都会对消防数据的分析结果产生影响,因此需要进行选择;
目前常见的归一化范围的选择方式通常为根据领域知识或具体需求,在特定场景中根据经验或常识进行归一化范围的选择,但是在本实施例中,由于消防数据的类型、分布、大小都不固定,常规的领域知识法无法适用于消防数据中,因此需要在确定归一化范围时,建立自适应归一化范围选择模型,以根据消防数据动态确定归一化范围,具体的,该自适应归一化范围选择模型的运行方法为:
首先遍历所有消防数据,并选定其中一类消防数据,确定该类消防数据的最值,即最大值和最小值,并根据该类数据的最大值和最小值进行端点计算,得到归一化范围的两个端点,两个端点组成的范围即为归一化范围;
对于该类消防数据中的其他数据,需要根据自适应归一化范围选择模型进行归一化映射,映射规则为:归一化映射后的值等于原始数据与最小值之差,与最值差之比,其中最值差为最大值减去最小值,上述映射规则在本实施例中的具体含义为第一数据集中某类消防数据中的每个数据点减去最小值,然后除以最大值与最小值之间的差值,就得到归一化后的值;
经过上述自适应归一化模型的初步处理后,第一数据集中的某一类消防数据会根据其数据集中的最大值与最小值,形成一个归一化范围,再将该类别中的其他消防数据通过映射规则一一映射到该归一化范围中,这种方法可以适应数据集的变化,因为归一化范围是根据数据中的最大值和最小值决定的,当数据发生变化时,最大值和最小值也会发生变化,从而对归一化范围进行更新,这样就可以确保数据的归一化处理始终在合适的范围内。
步骤S22:根据自适应归一化范围选择模型,将第一数据集中的所有消防数据生成多组归一化范围,并将生成的各类消防数据的归一化范围进行汇聚,形成去离散化的第二数据集。
上述步骤S21中只是针对第一数据集中的其中一类消防数据进行归一化范围选择,而第一数据集中通常会包含多类消防数据,因此也会相应地生成多个归一化范围,这些归一化范围可以将第一数据集中的消防数据集中表示,减少消防数据的离散化特征,便于服务器对其进行集中处理,并且可以防止在消防数据的传输过程中,因其离散化特征导致信息损失、传输效率低、难以恢复等缺点,在对第一数据集中的消防数据进行归一化处理的过程中,方便后续的传输。
步骤S23:对第二数据集中的归一化数据进行分类传输。
上述的归一化处理过程也是一个拆分过程,将消防数据通过归一化处理拆分成多个数据集,并作为归一化范围存入第二数据集中,在后续进行数据传输时,可以对某一类或多类的消防数据进行分类传输,这样可以使服务器在进行数据分析时进行并行处理,提高数据处理的效率。
步骤S3:服务器对第二数据集中的归一化数据进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏;
在消防系统中,消防数据对消防系统的稳定运行起到至关重要的作用,一旦其中某个或某些数据遭到窃取破坏,都会导致消防系统在运行过程中产生无法预估的后果,因此还需要建立有效的加密机制进行加密处理;
具体的,对第二数据集中的归一化数据进行加密处理进一步包括:
步骤S31:对第二数据集中的归一化范围进行局部加密,加密方法为随机选择加密,并生成第三数据集;
随机选择加密的运行过程为:选择某一类消防数据的归一化范围,并对归一化范围中,原消防数据映射至该归一化范围中的消防数据进行随机选择加密,加密方法可以是对称加密、非对称加密、混合加密等方式;
需要说明的是,对第二数据集中的归一化范围进行局部加密的方式不会影响服务器的处理结果,而是在消防数据的传输过程中,进行随机加密,由于归一化范围中的消防数据都是经过映射而来,因此对映射后的数据不改变数据本身含义的前提下,进行随机加密,即使数据遭到丢失,也难以恢复原始的消防数据,并且原始的消防数据只能根据步骤S22中的自适应归一化范围选择模型进行逆向解密,从而提高消防数据在传输过程中的安全性;
步骤S32:对第三数据集进行非可逆映射加密,并生成第四数据集;
虽然通过随机加密的方式可以提高消防数据在传输过程中的安全性,但是当自适应归一化范围选择模型遭到破解时,还会存在消防数据泄露的风险,因此需要对第三数据集进行非可逆映射加密;
上述非可逆映射加密的含义为:加密后的数据无法通过逆向解密还原原始数据,从而提高数据的安全性,在本实施例中,非可逆映射加密通过散列函数实现,散列函数是一种可以将任意长度的数据映射为固定长度散列值的函数,可以快速计算和输出固定长度的散列值,具有不可逆性和固定性,例如MD5函数(Message Digest Algorithm 5)、SHA-1函数(Secure Hash Algorithm 1),在本实施例中任意选取其中一种即可,关于散列函数为非可逆映射加密中的常见方式,因此不再赘述。
步骤S33:在服务器处理完成后,将第一数据集替换为第四数据集。
处理完成后的数据无需进行传输,因此将第一数据集替换为第四数据集,由于第四数据集为经过加密的数据集,因此提高消防数据的安全性,并且第四数据集无法篡改,便于后续消防数据的追溯。
步骤S4:建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
由于第四数据集采用了非可逆映射加密,因此难以通过逆推法还原数据,而第四数据集即为加密后的第二数据集,因此还需要对加密后的第二数据集进行验证,以判断是否完成加密,因此建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证,具体的:
对第一数据集进行直接加密,而不经过后续的一系列处理,并将加密后的结果与第四数据集进行比对,根据比对结果判断两种加密方式的差异度,并通过预设阈值,根据预设阈值判断是否加密完全,若两种加密方式后的差值小于预设阈值,则说明加密成功,通过验证,反之则未通过验证,需要对消防数据进行重复处理,提高消防数据的安全性。
实施例二:
如图2所示,本申请提供了一种地下空间消防传输优化系统,该系统运行实施例一中的方法,该系统包括:
接收模块,用于服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,该采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,该第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
归一化处理模块,用于服务器接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,该第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
加密处理模块,用于服务器对第二数据集中的归一化数据进行局部加密处理,并生成第三数据集,防止归一化数据遭到入侵破坏;
验证模块,用于建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:包括:
服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,所述采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,所述第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,所述第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
对第二数据集中的归一化数据进行局部加密处理,并生成第三数据集,防止归一化数据遭到入侵破坏;
建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
2.根据权利要求1所述的一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:所述对第一数据集进行归一化处理进一步包括:
建立自适应归一化范围选择模型,确定归一化范围;
根据自适应归一化范围选择模型,将第一数据集中的所有消防数据生成多组归一化范围,并将生成的各类消防数据的归一化范围进行汇聚,形成去离散化的第二数据集;
对第二数据集中的归一化数据进行分类传输。
3.根据权利要求2所述的一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:所述自适应归一化范围选择模型的运行方法为:
首先遍历第一数据集中的所有消防数据,并选定其中一类消防数据,确定该类消防数据的最大值和最小值,并根据该类消防数据的最大值和最小值进行端点计算,得到归一化范围的两个端点,两个端点组成的范围即为归一化范围。
4.根据权利要求2所述的一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:所述去离散化的第二数据集的生成方法为:
通过自适应归一化范围选择模型进行归一化映射,映射规则为:归一化映射后的值等于未映射前的消防数据与该类消防数据最小值的差,并与最值差之比,其中最值差为该类消防数据的最大值减去最小值。
5.根据权利要求1所述的一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:所述对第二数据集中的归一化数据进行加密进一步包括:
对第三数据集进行非可逆映射加密,并生成第四数据集;
在服务器处理完成后,将第一数据集替换为第四数据集。
6.根据权利要求5所述的一种地下空间消防传输优化系统的运行方法,其特征在于:所述随机选择加密的运行过程为:
选择一类消防数据的归一化范围,并对该归一化范围中,原消防数据映射而来的的消防数据进行随机选择加密,所述随机选择加密在消防数据的传输过程中进行。
7.一种地下空间消防传输优化系统,其特征在于:该系统包括:
接收模块,所述接收模块用于服务器接收来自采集设备所采集的第一数据集,所述采集设备为地下空间消防系统中所使用的消防设备,所述第一数据集为消防设备所采集到的消防数据;
归一化处理模块,所述归一化处理模块用于服务器接收到第一数据集后,对第一数据集进行归一化处理,并生成第二数据集,所述第二数据集为消防数据经过归一化处理后产生的归一化数据;
加密处理模块,所述加密处理模块用于服务器对第二数据集中的归一化数据进行加密处理,防止归一化数据遭到入侵破坏;
验证模块,所述验证模块用于建立验证机制,对加密后的第二数据集进行验证。
8.根据权利要求7所述的一种地下空间消防传输优化系统,其特征在于:用于实施如权利要求1至6任一项所述的地下空间消防传输优化系统的运行方法。
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