[发明专利]面向楼宇监测的无线传感器网络数据收集系统

摘要

本发明提供了面向楼宇监测的无线传感器网络数据收集系统，包括楼宇环境监测模块、数据汇集模块和楼宇监测管理平台；所述的楼宇环境监测模块用于获取楼宇环境监测数据，对所述楼宇环境监测数据进行数据处理，并与网络中数据汇集模块进行无线通信；数据汇集模块，用于接收来自楼宇环境监测模块的楼宇环境监测数据并将该楼宇环境监测数据传输到楼宇监测管理平台；楼宇监测管理平台，用于对楼宇环境监测数据进行接收、存储和分析。本发明实现了楼宇环境监测数据的低能耗、智能收集。

主权项

1.面向楼宇监测的无线传感器网络数据收集系统，其特征是，包括楼宇环境监测模块、数据汇集模块和楼宇监测管理平台；所述的楼宇环境监测模块用于获取楼宇环境监测数据，对所述楼宇环境监测数据进行数据处理，并与网络中数据汇集模块进行无线通信；数据汇集模块，用于接收来自楼宇环境监测模块的楼宇环境监测数据并将该楼宇环境监测数据传输到楼宇监测管理平台；楼宇监测管理平台，用于对楼宇环境监测数据进行接收、存储和分析；所述楼宇环境监测模块包括楼宇环境监测节点、簇头节点；所述的楼宇环境监测节点被部署在楼宇的各个房间内，簇头节点收集簇内各楼宇环境监测节点采集的楼宇环境监测数据，并对楼宇环境监测数据进行异常楼宇环境监测数据检测，剔除异常楼宇环境监测数据后，对剩余的楼宇环境监测数据进行融合，每个房间有且仅有一个所述簇头节点，所述楼宇环境监测节点与所述簇头节点无线通信，所述簇头节点直接或以多跳的方式与数据汇集模块无线通信；簇头节点对楼宇环境监测数据进行异常楼宇环境监测数据检测，具体包括：(1)簇头节点收集n个楼宇环境监测数据作为训练集；(2)设训练集为X＝{X1,X2,…,Xn}，按照下列公式确定训练集中每一个楼宇环境监测数据的数据离群程度：式中，表示楼宇环境监测数据X_i的数据离群程度，X_j为训练集中除楼宇环境监测数据X_i外的第j个楼宇环境监测数据，D(X_i,X_j)表示X_i,X_j之间的欧氏距离，表示训练集中除楼宇环境监测数据X_i外的任意两个楼宇环境监测数据之间的欧式距离，max[·]表示取最大值函数；(3)将训练集中所有楼宇环境监测数据的数据离群程度进行降序排列，对于每个楼宇环境监测数据，计算其在降序排列中的占比式中，表示降序排列中小于或等于的数量；(4)按照下列公式对进行转换处理，得到转换后的数据离群程度将中的最小值所对应的作为离群判断因子：其中(5)将离群判断因子所对应的数据离群程度作为离群判断阈值，将训练集中数据离群程度大于离群判断阈值的楼宇环境监测数据判定为异常楼宇环境监测数据；(6)簇头节点收集一个最新的楼宇环境监测数据Xk,k>n，如果Xk的数据离群程度大于离群判断阈值，则判定Xk为异常楼宇环境监测数据，由Xk与之前的训练集内的楼宇环境监测数据构成新的训练集，返回(2)；(7)如果Xk的数据离群程度不大于离群判断阈值，则判定Xk为正常数据，返回(6)。