[发明专利]数据信息化采集、管理和分析系统及方法

权利要求书

1.数据信息化采集、管理和分析系统，其特征是，该系统包括数据无线获取模块、数据管理中心和用户终端，所述数据无线获取模块用于对数据进行实时采集，并将所采集的数据及时传输至数据管理中心；

所述数据管理中心包括数据库、数据管理模块和数据分析模块，所述数据库用于存储从所述数据无线获取模块处接收的数据以及所述用户终端的登录账号信息，所述数据管理模块用于对所述接收的数据以及所述登录账号信息进行管理；

所述数据分析模块在所述用户终端发送的登录账号信息与数据库中的登录账号信息匹配时，与所述用户终端建立通信连接；

所述数据分析模块用于对所述接收的数据进行异常分析，在所述接收的数据发生异常时，所述数据分析模块将异常的数据发送至与其建立通信的用户终端，以通过所述用户终端的人机界面呈现所述异常的数据；

其中，所述数据无线获取模块包括汇聚节点和多个用于采集数据的传感器节点，传感器节点到汇聚节点的距离小于当前的距离阈值时，选择直接通信的模式与汇聚节点通信，否则选择间接通信的模式与汇聚节点通信，所述直接通信的模式为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信的模式为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点；

设传感器节点的最大通信距离为R_max，最小通信距离为R_min，所述距离阈值由汇聚节点进行设定并广播至各传感器节点，汇聚节点设定初始的距离阈值为

所述汇聚节点按照预设的周期ΔT₀周期性地获取到其距离小于当前距离阈值的所有传感器节点的能量信息，所述能量信息包括传感器节点的当前剩余能量和初始能量，并计算所述所有传感器节点的当前剩余能量平均值P_avg和初始能量平均值P_avg0，所述汇聚节点判断是否成立，若成立，所述汇聚节点按照下列公式更新当前的距离阈值并向各传感器节点广播，若不成立，所述汇聚节点不进行距离阈值的更新：

式中，Y_T(g)为第g次更新的距离阈值，Y_T(g-1)为第g-1次更新的距离阈值，Φ为基于能耗的距离影响子，Φ的取值范围为[0.4,0.6]，k表示到汇聚节点距离小于当前距离阈值的第k个传感器节点，M为到汇聚节点距离小于当前距离阈值的传感器节点数量，Y_min(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最近的传感器节点的距离，Y_max(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最远的传感器节点的距离；

传感器节点到汇聚节点的距离不小于当前的距离阈值时，传感器节点确定其下一跳节点，具体执行：

(1)传感器节点将相对于其距离汇聚节点更近、且当前剩余能量大于P_min的邻居节点作为候选节点，P_min为预设的最低能量值；

(2)初始时，传感器节点设定自己的筛选距离为R_a，并在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中选择距离最远的传感器节点作为下一跳节点；

(3)下一跳节点按照设定的周期ΔT₁定时记录自己的当前剩余能量，从第四个周期开始，下一跳节点判断自己的能耗是否满足下列预警条件，若满足，下一跳节点向其上一跳的传感器节点发送反馈信息，促使该上一跳的传感器节点更新自己的筛选距离，并重新在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中选择距离最远的传感器节点作为下一跳节点：

式中，P_q(h)表示下一跳节点q在第h个周期记录的当前剩余能量，P_q(h-2)表示下一跳节点q在第h-2个周期记录的当前剩余能量，P_q(h-4)表示下一跳节点q在第h-4个周期记录的当前剩余能量，h≥4。

2.根据权利要求1所述的数据信息化采集、管理和分析系统，其特征是，对所述接收的数据进行管理，包括对数据库中数据进行查看、修改和/或添加。

3.根据权利要求1所述的数据信息化采集、管理和分析系统，其特征是，所述数据分析模块还用于：响应与其建立通信连接的用户终端的访问请求，提供存储的数据的操作界面给所述用户终端；

所述数据分析模块响应所述用户终端基于所述操作界面的操作。