[发明专利]一种空气质量挖掘系统、方法及数据采集监控装置

权利要求书

1.一种空气质量挖掘系统，其特征在于，包括数据采集监控装置，数据分析模块和空气质量数据采集监控APP；

所述数据采集监控装置用于空气质量数据采集和监控，包括：至少一个现场数据采集模块、数据中心模块和云平台链路模块，所述现场数据采集模块与所述数据中心模块之间通过网线连接，所述数据中心模块和所述云平台链路模块之间通过光纤连接；

所述现场数据采集模块用于采集本地空气质量的实时运行数据，实现本地数据监视、历史数据存储和实时运行数据向所述数据中心模块上传；

所述数据中心模块用于对所述实时运行数据进行存储，提供检索服务以及将所述实时运行数据上传给所述云平台链路模块；

所述云平台链路模块用于汇总所述现场数据采集模块采集的实时运行数据，实现数据集中监控；

所述数据分析模块用于对采集的空气质量数据进行分析，根据时空关联规则进行数据挖掘，为空气质量分析、决策提供数据支持；

所述空气质量数据采集监控APP用于提供相关数据的查询、显示、在线更新及修改；

基于所述空气质量挖掘系统的挖掘方法，包括以下步骤：

采集空气质量数据；

对采集的空气质量数据进行分析，根据时空关联规则进行数据挖掘；

所述根据时空关联规则进行数据挖掘的步骤利用基于迁移学习的时空关联规则挖掘算法，包括：

将多个空间作为迁移对象，依据多个空间包含属性所对应的符号时态区间进行时态区间的划分来构建时空事务数据集；

依据时态频繁项集的挖掘过程获取序列模式扩展所需求的前缀和后缀；

根据时态区间的次序性对时空频繁项集进行扩展进而获取包含具体时态信息的时空关联规则；

其中，空间域时空事务集构建包括：

假设有空间域1和空间域2，即Space1和Space2；令AS表示在空间标签约束下的时空对象，即不同空间中所包含的多个属性；T表示空间对象的具体作用时态区间，即对象出现的时刻和终止的时刻；D表示所对应时空事务时态区间内时空对象的值域状态等级，因此对于两个不同空间的时空事务能够分别表示为STD¹＝{AS¹,T,D}和STD²＝{AS²,T,D}，其中上标“1”和“2”为空间标签；

对应Space1的时态区间中的时刻值采用奇数项表述，而Space2的时态区间中的时刻值则采用偶数项表述，其中时刻值序列t＝t₁,t₂,…,t_n满足t₁＜t₂＜…＜t_n，得到Space1和Space2的时空事务数据集；

对于Space1和Space2的时空事务数据集，根据两个空间域中不同的时空对象所对应的时态区间按照最短时刻值划分原则进一步划分事务时态区间，进而获取Space1和Space2的融合时空事务数据集。

2.根据权利要求1所述的空气质量挖掘系统，其特征在于，所述现场数据采集模块包括：

空气监控仪，用于实时监控空气质量，并采集空气质量数据；

风速测速仪，用于实时监测风速，并采集风速数据；

与所述空气监控仪及所述风速测速仪通过串口服务器连接的管理工作站，用于接收所述空气质量数据和所述风速数据，并进行存储和监视；

与所述管理工作站连接的接口服务器，用于提供符合规约的接口服务；

与所述接口服务器连接的单向隔离网关，用于实现数据的单向传输。

3.根据权利要求1所述的空气质量挖掘系统，其特征在于，所述数据中心模块包括依次连接的路由器、存储服务器和第一交换机，所述路由器连接所述现场数据采集模块，所述第一交换机连接所述云平台链路模块，所述存储服务器中包含实时数据库，用于实时运行数据和历史数据的存储、检索、发布。

4.根据权利要求1所述的空气质量挖掘系统，其特征在于，所述云平台链路模块包括：与所述数据中心模块连接的第二交换机、与所述第二交换机连接的平台核心交换机、以及分别与所述平台核心交换机连接的云计算节点和WEB服务器，其中，所述平台核心交换机用于实现数据汇总和集中监控。