[發明專利]一種基于云計算的中藥生產遠程監控系統在審
| 申請號: | 202011086828.5 | 申請日: | 2020-10-12 |
| 公開(公告)號: | CN112351071A | 公開(公告)日: | 2021-02-09 |
| 發明(設計)人: | 謝志堅;賈向東;陳曉陽;張賀;王珍玉 | 申請(專利權)人: | 華潤三九(棗莊)藥業有限公司 |
| 主分類號: | H04L29/08 | 分類號: | H04L29/08;H04N5/33;H04N7/18;H04W4/38;H04W40/10;H04W40/32;G06N3/00;G06T7/00;G06T7/11 |
| 代理公司: | 南昌卓爾精誠專利代理事務所(普通合伙) 36133 | 代理人: | 賀楠 |
| 地址: | 277800 山東省棗*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 計算 中藥 生產 遠程 監控 系統 | ||
1.一種基于云計算的中藥生產過程遠程監控系統,其特征是,包括第一遠程監控模塊、第二遠程監控模塊、信息傳輸模塊和遠程監控中心,所述第一遠程監控模塊包括第一數據監控單元、第一視頻監控單元和安全監控單元,所述第一數據監控單元用于采集中藥生產設備的運行數據,所述第一視頻監控單元用于采集中藥生產設備的視頻圖像,所述安全監控單元用于采集中藥生產設備的紅外圖像,所述第一遠程監控模塊將采集的數據和圖像通過信息傳輸模塊傳輸至遠程監控中心,所述第二遠程監控模塊包括第二數據監控單元和第二視頻監控單元,所述第二數據監控單元采用傳感器節點采集中藥生產車間的環境參數數據,所述第二視頻監控單元用于采集中藥生產車間的視頻圖像,所述第二遠程監控模塊將采集的數據和圖像通過信息傳輸模塊傳輸至遠程監控中心,所述遠程監控中心包括第一安全管理單元、第二安全管理單元、第一信息顯示單元和第二信息顯示單元,所述第一安全管理單元將接收到的運行數據和預設的中藥生產設備的運行數據進行比較,當所述運行數據不等于給定的中藥生產設備的運行數據時,即判定所述中藥生產設備存在運行故障并進行預警,所述第一安全管理單元將接收到的環境參數數據和給定的安全閾值進行比較,當接收到的環境參數數據超出給定的安全閾值時,判定所述中藥生產車間存在危險并進行預警,所述第二安全管理單元用于對接收到的紅外圖像進行處理和分析,從而判斷生產設備是否正常運行,當判斷生產設備存在運行故障時進行預警,所述第一信息顯示單元用于對接收到的中藥生產設備的運行數據和視頻圖像進行顯示,所述第二信息顯示單元用于對接收到的中藥生產車間內的環境參數數據和視頻圖像進行顯示;
所述第二數據監控單元采用分簇結構的傳感器節點采集中藥生產車間的環境參數數據,簇首節點之間采用多跳傳輸的方式進行數據傳輸,設CHi表示第二數據監控單元中的第i個簇首節點,L(CHi)表示簇首節點CHi的鄰居簇首節點集合,且L(CHi)={CHi,j|d(CHi,CHi,j)≤R(CH)},其中,CHi,j表示簇首節點CHi的第j個鄰居簇首節點,d(CHi,CHi,j)表示簇首節點CHi和鄰居簇首節點CHi,j之間的距離,R(CH)表示傳感器節點和簇首節點的通信半徑,第二數據監控單元中的傳感器節點和簇首節點的通信半徑都相等;
給定傳輸周期τ,且其中,tr表示第r輪分簇到第(r+1)輪分簇之間的時長,R表示當前分簇的輪數,設置每隔τ時間簇首節點CHi在其鄰居簇首節點中選取下一跳簇首節點進行數據傳輸,設r(e)表示第r輪分簇中的第e個傳輸周期,定義表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸數據的可靠性系數,且其中,S(CHi,CHi,j,r(e))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸成功的數據量,N(CHi,CHi,j,r(e))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸的數據量;
定義P(CHi,r(e))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時集合L(CHi)中的鄰居簇首節點對應的傳輸屬性檢測系數,且定義W(CHi,j,r(e))表示鄰居簇首節點CHi,j在傳輸周期r(e)時成為簇首節點CHi的下一跳簇首節點的優先級,當P(CHi,r(e))≥P時,則W(CHi,j,r(e))的表達式為:
式中,P表示給定的傳輸屬性檢測閾值,且P=0.4,E(CHi,j,r(e))表示到傳輸周期r(e)時鄰居簇首節點CHi,j的剩余能量值,E0(CHi,j)表示鄰居簇首節點CHi,j的初始能量值,第二數據監控單元中的傳感器節點和簇首節點的初始能量值都相等;
當P(CHi,r(e))<P時,則W(CHi,j,r(e))的表達式為:
式中,表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸數據的可靠性系數的修正值;
從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸數據的可靠性系數的修正值的值采用下列方式確定:
(1)當鄰居簇首節點CHi,j滿足時,則
(2)當鄰居簇首節點CHi,j滿足時,則對簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j進行數據傳輸的可靠性進行二次檢測,設L(CHi,j)表示鄰居簇首節點CHi,j的鄰居簇首節點集合,CHi,j,g表示鄰居簇首節點CHi,j的第g個鄰居簇首節點,r(s)表示第r輪分簇中的第s個傳輸周期,μ(CHi,j,g,CHi,j,r(s))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(s)時鄰居簇首節點CHi,j,g向鄰居簇首節點CHi,j傳輸數據的統計系數,且其中,N(CHi,j,g,CHi,j,r(s))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(s)時鄰居簇首節點CHi,j,g向鄰居簇首節點CHi,j傳輸的數據量,θ(CHi,j,g,CHi,j,r(s))表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(s)時鄰居簇首節點CHi,j,g和鄰居簇首節點CHi,j之間的傳輸屬性判斷函數,且其中,表示從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(s)時鄰居簇首節點CHi,j,g向鄰居簇首節點CHi,j傳輸數據的可靠性系數;
則的值為:
當鄰居簇首節點CHi,j滿足時,則判定鄰居簇首節點CHi,j為惡意簇首節點,此時令
當鄰居簇首節點CHi,j滿足時,則判定鄰居簇首節點CHi,j從第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(e)時存在信道擁塞或信道干擾現象,此時令其中,N(CHi,CHi,j,r(s))表示在第r輪分簇的初始階段到傳輸周期r(s)時簇首節點CHi向鄰居簇首節點CHi,j傳輸的數據量,ρ(N(CHi,CHi,j,r(s)),N(CHi,CHi,j,r(e)))表示判斷函數,且
在集合L(CHi)中選取具有最大優先級的鄰居簇首節點成為簇首節點CHi在傳輸周期r(e)時的下一跳簇首節點進行數據傳輸。
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