[发明专利]一种自学习的井盖姿态监测方法及监测系统

权利要求书

1.一种自学习的井盖姿态监测方法，其特征在于，所述井盖姿态监测方法包括：

实时采集井盖本体的姿态数据；

将所述姿态数据与姿态数据库中的正常姿态数据进行对比，根据所述姿态数据发生的频次、发生时间和持续时间判断所述姿态数据是否正常；

当所述姿态数据正常时，将所述姿态数据更新到所述姿态数据库中；

当所述姿态数据异常时，向服务器上报井盖异常的报警信息;

所述实时采集井盖本体的姿态数据之前包括：

采集车辆或人日常经过井盖本体时井盖本体的正常姿态数据；

将姿态传感器的量程均分成不同的区间，统计所述正常姿态数据发生在每个区间的频次值，发生时间和持续时间，生成姿态数据库;

所述将姿态传感器的量程均分成不同的区间包括：

将所述姿态传感器的X方向加速度量程、Y方向加速度量程和Z方向加速度量程都等分成10个区间；

将所述姿态传感器的X方向角速度量程、Y方向角速度量程和Z方向角速度量程都等分成10个区间；

将所述姿态传感器的倾角量程等分成10个区间;

当X方向加速度、Y方向加速度、Z方向加速度、X方向角速度、Y方向角速度、Z方向角速度或倾角的值落在各自对应的10个区间中的1个具体区间时，所述具体区间的频次值增加固定值ΔV，其余的各个区间的频次值则减少ΔV/(10-1);

所述将所述姿态数据与姿态数据库中的正常姿态数据进行对比，根据所述姿态数据发生的频次、发生时间和持续时间判断所述姿态数据是否正常包括：

计算所述姿态数据与姿态数据库中的正常姿态数据的频次相似度，发生时间相似度和持续时间相似度；

加权计算所述频次相似度、所述发生时间相似度和所述持续时间相似度得到总相似度；

判断100%-总相似度是否大于预设的阈值；

若100%-总相似度大于预设的阈值，则判断所述姿态数据异常；

所述频次相似度，其中，FAn为X方向加速度所在区间对应的频次值，FBn为Y方向加速度所在区间对应的频次值，FCn为Z方向加速度所在区间对应的频次值，FDn为X方向角速度所在区间对应的频次值，FEn为Y方向角速度所在区间对应的频次值，FFn为Z方向角速度所在区间对应的频次值，FGn为倾角所在区间对应的频次值， n指本次发生事件区间，n∈[1，10]；

所述发生时间相似度，其中，Δt_F为当前测得的所述姿态数据与上次测得的所述姿态数据的发生时间差，Δt_F∈[0，24]；

所述持续时间相似度，其中，Δt_H为当前测得的所述姿态数据与上次测得的所述姿态数据的持续时间差，为上次测得的所述姿态数据的持续时间；

所述总相似度的计算公式为：，所述总相似度表示的是本次发生事件与过去发生事件的相似度。

2.根据权利要求1所述的井盖姿态监测方法，其特征在于，所述实时采集井盖本体的姿态数据之后，所述将所述姿态数据与姿态数据库中的正常姿态数据进行对比之前包括：

对所述姿态数据进行数据降噪和数据融合。

3.根据权利要求2所述的井盖姿态监测方法，其特征在于，所述对所述姿态数据进行数据降噪和数据融合包括：

先对所述姿态数据进行数据降噪，再通过四元数的方法对降噪后的所述姿态数据进行数据融合以获得姿态信息。

4.一种井盖姿态监测系统，其特征在于，所述井盖姿态监测系统包括井盖和服务器，所述井盖与所述服务器通过基站通讯连接，所述井盖包括井盖本体以及设置在所述井盖本体上的姿态传感器、存储器、处理器和通讯模块，所述姿态传感器、所述存储器和所述通讯模块均与所述处理器相连，所述姿态传感器用于采集所述井盖本体的姿态数据，所述存储器用于存储所述姿态数据以及存储如权利要求1-3中任一项所述的井盖姿态监测方法的指令，所述处理器调用所述存储器中的所述指令并执行。

5.根据权利要求4所述的井盖姿态监测系统，其特征在于，所述井盖还包括设置在所述井盖本体上的GNSS传感器，所述GNSS传感器与所述处理器相连。

6.根据权利要求4所述的井盖姿态监测系统，其特征在于，所述井盖还包括设置在所述井盖本体上的温度传感器，所述温度传感器与所述处理器相连。