一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统的制作方法

本发明涉及物理网领域，具体涉及一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统。

背景技术

认识和揭示复杂的森林生态系统的自组织、稳定性、动态演替与演化、生物多样性的发生与维持机制、多功能协调机制以及森林生态系统的经营管理与调控，需要以对生态过程、机制及其与格局的关系进行深入研究，其中对森林生态数据的分析是认识森林生态的主要途径，而对森林生态数据的采集与处理，更是对森林生态进行分析与研究的基础。

目前对森林生态数据的处理仅为将其定位在长期积累的范畴内，简单地进行统计分析，且现有数据采集系统接入终端节点数量少，通信距离较短，通信方式都是有线传输，造成布线复杂，并且功耗较高，添加与删除节点复杂，不易于拓展，构建平台复杂耗时，同时现有的rs-232串口通信，rs-485/422总线通信不能满足森林生态站大数据系统发展的需求，成本高，功耗大，接入点数量受到限制，已经不能适应发展的需求。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，实现了对森林生态数据准确、高效、完整且统一的处理，客户端可以通过访问服务器进行目标数据的查看，使用方便；基于simulink模拟计算不同数据所对应的模型，提高了分析的精确度，实现了数据的仿真分析。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，包括目标数据采集模块，用于进行目标数据的采集，并将采集到的数据发送到服务器；所述服务器内设有：

数据审核模块，用于在目标数据中进行数据源信息的查询，一旦未发现某一目标数据采集模块的身份信息，则启动预警模块进行预警；

数据整理模块，用于查找与所接收到的数据之间存在的冗余内容以及所输入数据与数据库内原有数据之间的冲突内容，并将冗余内容、冲突内容以对话框的形式进行显示，同时根据用户的选择进行冗余内容和冲突内容的清除；

数据记录提取模块，用于根据设置的字段提取出整理后的数据对应的信息，形成相应的数据记录；

数据定位模块，用于为提取的数据记录在数据库中找到合适的位置，并为其找到相似数据点，建立其与相似数据点之间的关系。

优选地，还包括客户端，该客户端通过互联网与所述服务器实现通讯；该客户端内设有：

人机交互模块，用于输入各种控制命令；

数据挖掘模块，用于根据预设的算法从接收到的数据信息中挖掘目标信息，并将挖掘到的目标信息发送到数据分析模块；

数据分析模块，内设算法编辑模块，用于基于不同的分析算法对目标信息进行分析，并将分析后的结果发送到显示屏进行显示；

仿真分析模块，用于通过simulink搭建相关森林生态数据仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；

显示屏，用于进行人机交互模块所调用的数据以及数据分析处理过程和结果数据的显示。

优选地，所述目标数据采集模块搭载在一履带式机器人上，且每个目标数据采集模块内均设有一rfid芯片，履带式机器人内设有地磁路径定位模块。

优选地，所述客户端内还设有：

图形绘制模块，用于绘制并监测根据所述监测数据得出的各种曲线图；

回归计算模块，用于通过不同函数对实测数据曲线进行回归计算。

优选地，所述数据挖掘包括业务理解、数据理解、数据预处理、建模、模型评估及部署；建模包括聚类模型、关联模型、时间序列分析模型。

优选地，所述数据库包括

实时数据库，用于在内存中开辟一段缓冲区满足数据实时更新及处理；

历史数据库，用于保存实时数据库中到期、需要永久保存的数值量数据。

优选地，所述服务器与各目标采集模块之间以socket通信的方式进行数据传输，服务器作为server端，目标采集模块连接单片机以及无线传输模块作为client端；服务器连接的无线传输模块发射无线信号，利用qt的信号与槽机制，创建套接字，并监听相应端口，当目标采集模块的client连接后，服务器端与各目标采集模块开始进行信号收发，并从收发到的数据从提取关键参数显示给用户。

优选地，所述预警模块采用短信自动编辑模块进行预警短信的编辑和发送，预警短信的接收终端为预设的联系人终端。

本发明具有以下有益效果：

实现了对森林生态数据准确、高效、完整且统一的处理，客户端可以通过访问服务器进行目标数据的查看，使用方便；基于simulink模拟计算不同数据所对应的模型，提高了分析的精确度，实现了数据的仿真分析。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统的系统框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于物联网技术的森林生态站数据处理系统，包括目标数据采集模块，用于进行目标数据的采集，并将采集到的数据发送到服务器；所述服务器内设有：

数据审核模块，用于在目标数据中进行数据源信息的查询，一旦未发现某一目标数据采集模块的身份信息，则启动预警模块进行预警；所述预警模块采用短信自动编辑模块进行预警短信的编辑和发送，预警短信的接收终端为预设的联系人终端。

数据整理模块，用于查找与所接收到的数据之间存在的冗余内容以及所输入数据与数据库内原有数据之间的冲突内容，并将冗余内容、冲突内容以对话框的形式进行显示，同时根据用户的选择进行冗余内容和冲突内容的清除；所述数据整理模块采用eka算法和akf算法查找冲突内容，具体的，在redundancy函数中，分别将k1和k2中的知识元素取出e1和e2，然后将e1和e2中的x，y以及关系r取出进行比较并分别对比xe1，xe2，ye1，ye2，将具有相同内容的元素项挖掘出来，通过对话框的模式进行显示；所述冗余内容采用redundancy函数进行查找。

数据记录提取模块，用于根据设置的字段提取出整理后的数据对应的信息，形成相应的数据记录；

数据定位模块，用于为提取的数据记录在数据库中找到合适的位置，并为其找到相似数据点，建立其与相似数据点之间的关系。所述数据定位模块基于刻面技术来实现数据定位，通过计算不同数据术语间的刻面距离来准确定位数据；在定位数据时，在已知刻面的约束下选择相应的术语，以此来完成对所需数据的描述，如果选择成功，则返回相应的数据；如果选择不成功，则系统将根据同义词词典和概念距离图计算术语的相似性，形成新的定位信息；

还包括客户端，该客户端通过互联网与所述服务器实现通讯；该客户端内设有：

人机交互模块，用于输入各种控制命令；

数据挖掘模块，用于根据预设的算法从接收到的数据信息中挖掘目标信息，并将挖掘到的目标信息发送到数据分析模块；

数据分析模块，内设算法编辑模块，用于基于不同的分析算法对目标信息进行分析，并将分析后的结果发送到显示屏进行显示；

仿真分析模块，用于通过simulink搭建相关森林生态数据仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；

显示屏，用于进行人机交互模块所调用的数据以及数据分析处理过程和结果数据的显示；

图形绘制模块，用于绘制并监测根据所述监测数据得出的各种曲线图；

回归计算模块，用于通过不同函数对实测数据曲线进行回归计算；

中央处理器，用于协调上述模块进行工作。

所述目标数据采集模块搭载在一履带式机器人上，且每个目标数据采集模块内均设有一rfid芯片，履带式机器人内设有地磁路径定位模块。

所述数据挖掘包括业务理解、数据理解、数据预处理、建模、模型评估及部署；建模包括聚类模型、关联模型、时间序列分析模型。

所述数据库包括

实时数据库，用于在内存中开辟一段缓冲区满足数据实时更新及处理；

历史数据库，用于保存实时数据库中到期、需要永久保存的数值量数据。

所述服务器与各目标采集模块之间以socket通信的方式进行数据传输，服务器作为server端，目标采集模块连接单片机以及无线传输模块作为client端；服务器连接的无线传输模块发射无线信号，利用qt的信号与槽机制，创建套接字，并监听相应端口，当目标采集模块的client连接后，服务器端与各目标采集模块开始进行信号收发，并从收发到的数据从提取关键参数显示给用户。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。