[发明专利]一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法及系统

说明书

本发明涉及一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法及系统。主要解决现有储运信息监测系统存在的监测参数众多、监测数据量巨大和监测精度低的技术问题。本发明的技术方案是：方法具体步骤为：1)采用传感器采集相应的储运信号；2)对采集到的信号根据变化速率进行自适应分类；3)对不同类型信号进行不同方法的压缩采样。4)对不同类型信号进行不同方法的数据重构。系统由电源模块、信号采集模块、信号判定模块、中央控制模块、确定性采样模块、随机采样模块、数据投影模块、数据重构模块、通信模块、警报模块、数据存储模块和数据监测中心组成。本发明不仅可以降低监测的数据量，节约系统功耗、体积和成本，同时也能提高监测数据的精确度。

技术领域

本发明属于储运监测技术领域，具体涉及一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法及系统。

背景技术

随着物流行业的发展，特殊高价值对象，如复杂机电设备、石油、煤层气和危险化学物质的储运安全越来越受关注。为了保证这些特殊高价值对象的储运安全，其储运过程往往配备完善的监测系统，对储运过程的温度、湿度、压力、加速度等履历信息进行全程监测。由于监测参数众多，监测数据量巨大，这将带来一系列的数据传输、存储和提取等问题。为此，急需一种针对高价值对象的储运信息压缩系统，既可降低监测结果数据量，又不影响监测精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有储运信息监测系统存在的监测参数众多、监测数据量巨大和监测精度低的技术问题，提供一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法，其具体步骤为：

1)采用传感器采集相应的储运信号；

2)对采集到的信号根据变化速率进行自适应分类，分为缓变信号和速变信号；

3)对不同类型信号进行不同方法的压缩采样。若是缓变信号，则采用确定性采样方法进行采样；若是速变信号，则采用压缩感知的随机采样方法进行采样，并对随机采样的速变信号进行投影测量；

4)对不同类型信号进行不同方法的数据重构。若是缓变信号，则利用插值法对测量结果进行插值来重构采样数据；若是速变信号，则先利用插值法对测量结果进行插值，再利用压缩感知重构算法进行数据重构。

进一步地，所述插值法为中值插值、拉格朗日插值、线性插值、最邻近插值、Zero阶梯插值或样条多项式插值方法中的任意一种。

进一步地，所述压缩感知重构算法为最优化逼近方法、贪婪算法或非凸方法中的任意一种。

采用一种高价值对象储运全程信息压缩重构方法的系统，其由电源模块、信号采集模块、信号判定模块、中央控制模块、确定性采样模块、随机采样模块、数据投影模块、数据重构模块、通信模块、警报模块、数据存储模块和数据监测中心组成；

所述电源模块由主电源、备用电源、充电电路和电源转换电路构成，所述电源模块与信号采集模块、信号判定模块、中央控制模块、确定性采样模块、随机采样模块、数据投影模块、数据重构模块、通信模块、警报模块和数据存储模块连接并对上述模块进行供电；

所述信号采集模块与中央控制模块和电源模块连接，其通过传感器采集储运过程中需要监测的信号，并将采集到的相应信号送至中央处理模块；

所述中央控制模块是整个系统的核心，其与信号采集模块、信号判定模块、数据重构模块、通信模块、数据存储模块、警报模块和电源模块连接，将信号采集模块传送的监测信号输送给信号判定模块；将从数据重构模块传送来的重构出的数据传送至通信模块、警报模块和数据存储模块，并控制通信模块、警报模块和数据存储模块的运行工作；