[发明专利]一种集控器选址方法及传感器监控系统

说明书

本发明公开了一种集控器选址方法及传感器监控系统，包括获取所有预定安装集控器的第一对象的第一位置数据形成第一数据集，获取所有安装传感器的第二对象的第二位置数据形成第二数据集，第一对象为可以架设集控器的装置，通常为路灯灯杆，第二对象为城市建设中不同种类的基础部件；将第一数据集中的无效的第一位置数据去除得到第三数据集，其中，无效的第一位置数据与第二数据集的所有第二位置数据之间的距离均超出集控器的有效控制范围；利用集合覆盖模型在第三数据集中确定设置集控器的第一位置数据，形成集控器的初始选址布局,调整与传感器的关联关系后获得最终布局。通过本发明，能够实现集控器的快速和准确选址，对传感器进行有效监控。

技术领域

本申请涉及智慧城市建设技术领域，具体地说，涉及一种集控器选址方法及传感器监控系统。

背景技术

在智慧城市的建设过程中，对城市基础部件(如井盖、路灯、消防栓等)的管理是重要的一环。城市基础部件的特点是数量众多、种类多样、分布广泛。以井盖为例，类别可划分为雨水井盖、污水井盖、燃气井盖、热力井盖等，它们广泛分布在城市的各个位置。据统计大型城市中各种井盖的数量在80万个以上，中型城市的井盖数量也在50万个以上。城市中大量井盖无规则分布，一旦出现井盖位移或丢失就容易形成“城市陷阱”，对过往行人及车辆构成安全威胁。因此有必要利用信息化技术对城市基础部件进行管理，主动发现并解决存在的问题。

利用物联网(Internet of things，IoT)、地理信息系统(GeographicInformation System，GIS)和Web技术，可以构建城市基础部件的自动监管系统。通过安装在部件上的物联网传感器实时采集部件的状态信息，并将其传输到监管平台进行信息展示、处理与分析，可以第一时间发现并快速响应出现的问题，全面提升城市的精细化管理水平。

以井盖监管为例，针对井盖监管过程中集控器的选址布局问题，涉及到井盖传感器和集控器两部分，井盖传感器采集井盖的状态信息，集控器监管附近的井盖传感器。传感器和集控器都安装有无线信号发射、接收功能模块，信号具有一定的覆盖范围，它们构成了井盖监管的无线传感网。集控器可将井盖状态信息上传到监管平台，同时监管平台也可以发送指令，由集控器下发到传感器以控制传感器状态。井盖传感器一般安装在井盖的背面，而集控器通常架设在路灯上。因此，集控器的架设位置既需要考虑路灯分布以方便安装，又需要顾及传感器和集控器的信号传输半径。

在实际操作中，集控器布局方案更多依靠人工经验，无法合理规划传感器与集控器的关联关系，以尽可能少的集控器数量满足传感器监管需求，从而节省资源和运行费用。

因此，提供一种集控器选址方法及传感器监控系统，能够快速而准确的确定集控器的安装位置及负责监管的传感器集合，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是如何针对地理信息数据特点，提供一种集控器选址方法及传感器监控系统，能够快速而准确的集控器选址布局方案，用最小数量的集控器在规定的信号传输半径范围内合理覆盖所有的传感器。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：

本申请提供了一种集控器选址方法，包括：

获取所有预定安装集控器的第一对象的第一位置数据形成第一数据集，获取所有安装传感器的第二对象的第二位置数据形成第二数据集，其中，所述第一对象为架设所述集控器的装置，所述第二对象为安装所述传感器的装置；

将所述第一数据集中的无效的第一位置数据去除得到第三数据集，其中，所述无效的第一位置数据与所述第二数据集的所有第二位置数据之间的距离均超出所述集控器的有效控制范围；

采用以下模型在所述第三数据集中确定设置所述集控器的第一位置数据：

约束条件：N_j＝{i|d_ij≤D}，