[发明专利]一种基于建筑消防设施的数据传输方法与系统

权利要求书

1.一种基于建筑消防设施的数据传输方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取各个建筑消防设施上传感器之间的位置信息；

步骤2：根据所述位置信息对各个传感器进行聚类得到多个子区域；

步骤3：将每个子区域的聚类中心作为相应子区域的无线数据传输节点；

步骤4：采用无线数据传输节点收集相应子区域内传感器采集的消防数据；

步骤5：对所述消防数据进行去噪得到去噪后的消防数据；

步骤6：根据网络传输距离阈值确定各个无线数据传输节点与消防设施上位机的最优传输路径；

包括：

步骤6.1：判断当前无线数据传输节点和所述消防设施上位机之间的距离是否大于所述网络传输距离阈值；

步骤6.2：若所述当前无线数据传输节点和所述消防设施上位机之间的距离大于所述网络传输距离阈值，则根据蚁群算法，将当前无线数据传输节点采集的所述去噪后的消防数据传输给下一个无线数据传输节点，并返回步骤6.1；

步骤6.3：若所述当前无线数据传输节点和所述消防设施上位机的距离小于等于所述网络传输距离阈值，则直接将所述当前无线数据传输节点采集的所述去噪后的消防数据传输给所述消防设施上位机；

所述网络传输距离阈值为：

其中，γ表示网络传输距离阈值，η表示阈值系数，ε_fs表示自由传播能耗，ε_mp表示多径衰减能耗；

步骤7：采用所述最优传输路径将所述去噪后的消防数据传输到消防设施上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于建筑消防设施的数据传输方法，其特征在于，所述步骤2：根据所述位置信息对各个传感器进行聚类得到多个子区域，包括：

步骤2.1：获取聚类中心个数；

步骤2.2：根据聚类中心个数构建目标函数；其中，所述目标函数为：

其中，U表示归属度矩阵，V表示聚类中心矩阵，N表示传感器的个数，K表示聚类中心个数，d_ij表示第j个传感器到第i个聚类中心的距离，u_ij表示第j个传感器相对于第i个聚类中心的归属度，m表示加权指数；

步骤2.3：根据所述目标函数构建优化公式；

步骤2.4：利用所述目标函数和所述优化公式对每个传感器进行划分得到多个子区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于建筑消防设施的数据传输方法，其特征在于，所述优化公式包括：

其中，v_i表示第i个聚类中心的位置，x_j表示第j个传感器的位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于建筑消防设施的数据传输方法，其特征在于，所述步骤5：对所述消防数据进行去噪得到去噪后的消防数据，包括：

步骤5.1：利用小波变换对所述消防数据进行多尺度分解得到多个小波系数；

步骤5.2：计算所述小波系数之间的相关度；

步骤5.3：对所述相关度进行归一化操作得到数据传输相关度；

步骤5.4：根据所述小波系数得到滤波阈值；

步骤5.5：判断所述滤波阈值是否大于所述数据传输相关度；

步骤5.6：若所述滤波阈值大于所述数据传输相关度，则将相应的小波系数设置为零；

步骤5.7：若所述滤波阈值小于等于所述数据传输相关度，则保留相应的小波系数，得到处理后的小波系数；

步骤5.8：对所述处理后的小波系数进行重构得到去噪后的消防数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于建筑消防设施的数据传输方法，其特征在于，所述步骤5.3：对所述相关度进行归一化操作得到数据传输相关度，包括：

采用公式：

对所述相关度进行归一化操作得到数据传输相关度；其中，N_R表示数据传输相关度，ω(m,n)表示小波系数，m表示分解尺度，n表示小波变换系数。