[发明专利]一种土建工程自动给水装置

摘要

本发明属于供水技术领域，公开了一种土建工程自动给水装置，包括水仓；水仓顶部铺设有硅电池板；水仓右端设置有供水管；水仓右端底部嵌装有水位报警器；水仓底部设置有地下管；水仓内部通过螺栓固定机箱；机箱左侧通过螺栓固定蓄能器；机箱顶部嵌装有水位监测器；机箱右方设置有控制器；机箱下方通过螺栓固定水泵；水泵右端衔接出水管；水泵底部衔接地下管；硅电池板通过电路线连接蓄能器；蓄能器，水位监测器，控制器，水泵通过电路线连接。本发明设置有硅电池板可以提供高效清洁能源，节约能源，经济环保；设置的水位报警器可以提前对水位过低报警，防止供水不及时影响工期；该装置构建简单，方便实用。

主权项

一种土建工程自动给水装置，其特征在于，所述土建工程自动给水装置设置有：水仓，机箱，硅电池板，供水管，水位报警器和地下管；所述水仓顶部铺设有硅电池板；所述水仓右端设置有供水管；所述水仓右端底部嵌装有水位报警器；所述水仓底部设置有地下管；所述水仓内部通过螺栓固定机箱；所述机箱左侧通过螺栓固定蓄能器；所述机箱顶部嵌装有水位监测器；所述机箱右方设置有控制器；所述机箱下方通过螺栓固定水泵；所述控制器定时同步的实现方法包括：步骤一，根据公式将训练序列与自身的循环移位结果按符号位进行共轭相关运算，得到相关函数M(m)，其中c(k)是对本地序列按符号位映射出的复数结果，c((k+m))N在k＝1,2,...N时表示对c(k)进行循环移位的结果；搜索出相关函数主峰值与副峰值比值最大情况下对应的频域序列，然后确定该频域序列对应的训练序列；公式表示训练序列与自身的循环移位结果按符号位进行共轭相关运算，其中c(k)是对本地序列C(k)按符号位映射出的复数结果，映射公式为c(k)＝sign(Re(C(k)))+j*sign(Im(C(k)))；c((k))N表示对c(k)以N为周期进行周期延拓的结果，由此c((k+m))N在k＝1,2,...N时表示对c(k)进行循环移位的结果，m＞0表示循环左移m位，m＜0表示循环右移|m|位，根据序列的结构可知当循环序列循环移0位时，相关函数值会出现一个比较大主峰，峰值为M(0)，而如果对训练序列左右循环移位NFFT时，相关函数值都会出现较小的副峰，两峰值分别为M(NFFT)、M(‑NFFT)；搜索频域数据序列的目的是使训练序列移0位时出现的主峰值与循环左右移NFFT位出现的副峰值差距最大，以此来保证接收数据与训练序列按符号位相关运算获取的定时偏移估计函数主峰值与副峰值的差距尽可能大，增大动态门限的取值范围，由于相关函数两个副峰值大小基本相同，取其主峰值M(0)和其中一个副峰值M(NFFT)的比值作为衡量标准；步骤二，由接收信号数据R(x)，根据公式r(x)＝sign(Re(R(x)))+j*sign(Im(R(x)))得到对接收信号实虚部按符号位映射出的结果r(x)，再由本地训练序列数据C(k)，利用公式c(k)＝sign(Re(C(k)))+j*sign(Im(C(k)))得到对训练序列数据实虚部按符号位映射出的结果c(k)，根据得到的r(x)和c(k)利用公式生成定时偏移估计函数，式中N＝2*(NFFT+CP)代表相关窗和本地序列的长度，x代表滑动相关窗的起始位置；步骤三，由步骤二得到的定时偏移估计函数F(x)，根据公式得到动态门限，其中G(m)表示m时刻动态门限的值，表示从m时刻开始计数的M个定时偏移估计函数值的平均值，mul表示一个常数；所述水泵右端衔接出水管；所述水泵底部衔接地下管；所述控制器与水位监测器、水位报警器通过物联网连接；所述物联网路由修复方法的链路稳定性和能量混合模型：物联网拓扑结构看做一个无向图的网络模型G＝(V,E)，其中V表示一组节点，E表示一组连接节点的边集，P(u,v)＝{P0,P1,P2,L,Pn}是节点u和节点v之间所有可能路径的集合，Pi是节点u和v的可能路径，选择出节点u到节点v的最优路径，链路稳定性和节点剩余能量的公式如下：F1=Πe∈PiLS(e)---(1)]]>F2=Πe∈PiCe(t)---(2)]]>Ce(t)=EisEi0,Eis>Eth---(3)]]>其中，Eis和Ei0为节点i的剩余能量和总能量，Eth为节点的能量阈值；链路稳定性公式和节点剩余能量公式转化成一个总体的优化公式，该公式提供两个重要参数(w1和w2)，其表达式如式(4)所示：RFact(Pi)=w1F1+w2F2=w1Πe∈PiLS(e)+w2Πe∈PiCe(t)---(4)]]>其中w1和w2为节点能量和链路稳定值之间的设定的系数，w1+w2＝1；取该目标总和的最大值，用下面公式(5)表示：MRFact(Pi)＝max{RFact(P1),RFact(P2),L RFact(Pn)}   (5)节点在接收数据分组信息时，根据公式(1)和公式(2)分别计算出链路的稳定值和节点的剩余能量，然后利用公式(5)选取最优路径，来完成路由的选定；所述物联网路由修复方法的路由预判具体方法包括：步骤一，首先判断接收RREQ的节点中是否存在到达目的节点的有效路由，若存在建立链路；步骤二，根据公式(1)和公式(2)分别计算出接收RREQ节点的剩余能量和接收RREQ节点和发送RREQ节点间的链路稳定值；步骤三，判断接收节点的剩余能量和接收RREQ节点和发送RREQ节点间的链路稳定值是否大于阈值，若小于阈值，则放弃该节点；步骤四，若大于阈值，在发送RREQ节点中记录满足条件的节点及路径信息，并根据公式(4)选择最优节点转发RREQ包；步骤五，返回到步骤一，继续执行，直到建立路由；所述物联网数据聚合时，包括以下步骤：步骤1、部署无线传感器：在面积为S＝W×L的检测区域内，将无线传感器部署在检测区域；步骤2、选择簇头：将整个检测区域按网格进行均匀划分，使每个网格的大小形状相同，在每个网格中选择位置距离网格中心最近的传感器节点作为簇头；步骤3、分簇：簇头选择完成后，簇头广播Cluster{ID，N，Hop}信息，其中，ID为节点的编号，N为Cluster信息转发的跳数，且N的初值为0，Hop为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到Cluster信息后N增加1再转发这一信息，直到N＝Hop就不再转发Cluster信息；簇头的邻居节点转发Cluster信息后再向将Cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息Join{ID，N，Eir，dij，ki}给将Cluster信息转发给自己的节点，最终将Join信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，Eir表示该节点此时的剩余能量，dij表示两节点间的距离，ki表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个Cluster信息，节点就选择N值小的加入该簇，若N相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到Cluster信息，则节点发送Help信息，加入离自己最近的一个簇；步骤4、簇内节点构成简单图模型：通过步骤3得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接；步骤5、簇内权值的计算：通过所述步骤3，簇头获取簇内成员节点的Eir、dij和ki，计算相邻两节点i，j之间的权值，权值的计算公式为：Wij＝a1(Eir+Ejr)+a2dij+a3(ki+kj)；其中，Ejr、kj分别表示节点j的剩余能量和节点j能够监测得的数据的大小，且a1+a2+a3＝1，这样系统就可以根据系统对Eir、dij或ki所要求的比重不同调整ai的值而得到满足不同需要的权值；步骤6、簇内节点构建最小生成树：根据所述步骤4得到的簇内节点构成的简单图模型和所述步骤5得到的权值，根据Prim最小生成树算法的定义构建簇内节点最小生成树；步骤7、簇内数据聚合：簇内节点的最小生成树构造完成后，传感器节点开始正常工作，从最低一级传感器节点开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己收集的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给簇头；步骤8、簇头权值的计算：通过步骤3分簇完成后，簇头获得整个簇内节点的位置、节点剩余能量和传感器节点可能监测得到数据的大小信息，其中Ecir＝E1r+E2r+…+Eir表示整个簇的剩余能量值，Kci表示簇头聚合的数据大小，Dij表示相邻簇头间的距离，对相邻两簇头i，j之间权值进行计算，权值的公式为：Wij＝b1(Ecir+Ecjr)+b2Dij+b3(Kci+Kcj)；其中，Ecjr和Kcj分别表示簇头j的剩余能量值和簇头j聚合的数据大小，且b1+b2+b3＝1，这样系统就可以根据系统对Ecir、Dij或Kci要求的比重不同调整bi的值而得到满足不同需要的权值；步骤9、簇头节点构成简单图模型：将每个簇头当做图的一个顶点，相邻簇头之间用边相连接，每条边的权值由步骤8的公式计算得到；步骤10、簇头节点构建最小生成树：由步骤8给出的簇头节点构成的简单图模型后，根据Prim最小生成树算法的定义来构建最小生成树；步骤11、簇头数据聚合：簇头节点的最小生成树构造完成后，从最低一级簇头开始，将收集的数据传给父节点，父节点将自己聚合的数据和子节点传来的数据聚合后再传给自己的父节点，最终将聚合数据传输给基站；步骤12、均衡节点能耗：每进行M轮以后，就重新选择簇头，然后重新进行前面的步骤，其中，节点的能耗可由LEACH能耗模型进行估算；步骤13、簇的维持：簇内节点死亡后，就可能会造成簇内的最小生成树路径失效，所以在节点即将死亡前，节点发送一个Die信息给簇头，表示自己即将死亡，簇头接收这一信息后，簇头就开始对簇内节点重新构建最小生成树。