基于区块链的智慧处理分析系统的制作方法

1.本发明涉及区块链技术领域，具体为基于区块链的智慧处理分析系统。


背景技术：

2.火灾是一种常发灾害，会给生产生活带来难以估量的损失。目前对于火灾的预防与控制正在蓬勃发展，人们在应对火灾时的能力也随着通信技术、物联网、传感技术的发展逐步提高。目前已存在的消防预警系统的可靠性、灵敏性较差，并且无法为后续的火灾应急管理以及救援中发挥更多作用，无法对火灾数据进行提炼，因此，设计可靠性高和可追溯救援数据的基于区块链的智慧处理分析系统是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供基于区块链的智慧处理分析系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于区块链的智慧处理分析系统，包括检测处理模块、环境感知模块、客户端模块，所述检测处理模块用于对环境数据进行存储与转发，所述检测处理模块包括本地处理模块、服务器终端、云端数据模块，所述本地处理模块用于实现数据的分析处理与协议的转换，所述服务器终端用于完成各类操作命令，所述云端数据模块用于导入多样化环境数据与处理后数据。
5.根据上述技术方案，所述环境感知模块用于实现火灾现场的环境感知，所述环境感知模块包括传感器终端、协调器单元、报警器终端、节点聚合单元，所述传感器终端用于进行现场信息的采集，所述协调器单元用于汇聚数据，所述报警器终端用于进行火灾报警，所述节点聚合单元用于聚合所有通信节点；进一步的，所述节点聚合单元包括传感器功能模块、处理器模块、无线传输模块，所述传感器功能模块用于结合对应传感器实现单个节点的功能，所述处理器模块用于进行复杂逻辑运算，所述无线传输模块用于建立无线传输信道实现通信功能。
6.根据上述技术方案，所述客户端模块用于提供用户操作主体和调试界面，所述客户端模块包括人机交互模块、数据获取模块、结果显示模块，所述人机交互模块用于实现信息的可视化操作以及人机交互，所述数据获取模块用于从云端数据库获取实时环境数据与特征数据，所述结果显示模块用于将分析的预测性结果展示给用户。
7.根据上述技术方案，所述环境感知模块的应用场景为室内火灾。
8.根据上述技术方案，所述检测处理模块采用联合决策算法对数据进行分析处理，所述联合决策算法包括阈值判断算法、神经网络算法以及贝叶斯分类算法，所述贝叶斯分类算法在本系统中的应用步骤如下：
9.步骤a：建立贝叶斯分类算法模型；
10.步骤b：确定与火灾有关的分类参数；
11.步骤c：将与火灾有关的分类参数输入进贝叶斯分类算法模型中；
12.步骤d：进行连续采样并排序，选取每组数据的中间值进行排序输出。
13.根据上述技术方案，所述步骤b中，与火灾有关的分类参数包括温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、火光瞬时变化率；
14.所述步骤d中，贝叶斯分类算法模型输出结果包括0,1,2分别代表正常、明火、阴燃三种情况。
15.根据上述技术方案，所述服务器终端实现的功能主要如下：
16.功能1：从arm本地处理模块中读取节点id和节点id对应的环境数据；
17.功能2：将上述数据上传至区块链；
18.功能3：对于火灾有关的参数进行分析并决策；
19.功能4：将数据库中返回的表单记录传回arm本地处理模块。
20.根据上述技术方案，所述云端数据模块采用区块链bmob平台，功能包括提供区块链数据库、用户管理、地理位置、数据分析、云端校验、消息推送、文件管理服务。
21.根据上述技术方案，所述系统的整体运行方法包括以下流程：
22.步骤s1：进行数据采集并上传；
23.步骤s2：进行数据分析与火灾判断；
24.步骤s3：协调器反向控制终端节点；
25.步骤s4：客户端实时显示环境数据并远程报警。
26.根据上述技术方案，所述客户端模块还包括账号登录功能，并提供权限选择。
27.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有传感器终端，将大量的低成本传感器部署在监测范围内，并通过多个节点构成多条网络，监测时，单个节点的数据在到达汇聚节点之前进行多节点传输，最终由节点聚合单元进行融合并转发，构建完整的传感网络体系；通过设置有客户端模块，在客户端的基础上实现信息的可视化操作以及人机交互，实现辅助火灾预警、分析火灾数据和火灾形式预警的目标功能。
附图说明
28.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
29.图1是本发明的系统模块组成示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1，本发明提供技术方案：基于区块链的智慧处理分析系统，包括检测处理模块、环境感知模块、客户端模块，检测处理模块用于对环境数据进行存储与转发，检测处理模块包括本地处理模块、服务器终端、云端数据模块，本地处理模块用于实现数据的分析处理与协议的转换，服务器终端用于完成各类操作命令，云端数据模块用于导入多样化环境数据与处理后数据。本地处理模块获取多样化的环境数据并进行存储和转发，环境数
据包括温度、火焰、烟雾，进一步的，本地处理模块基于arm核心板的嵌入式系统构成，完成数据分析与系统上下游的通信需求，并进行协议转换，服务器终端通过信息融合算法进行检测处理分析，同时完成各类操作命令的下达与云端数据库修改指令，经处理后的二次数据存储在云端数据模块中，二次数据包含火灾特征信息。
32.环境感知模块用于实现火灾现场的环境感知，环境感知模块包括传感器终端、协调器单元、报警器终端、节点聚合单元，传感器终端用于进行现场信息的采集，协调器单元用于汇聚数据，报警器终端用于进行火灾报警，节点聚合单元用于聚合所有通信节点；进一步的，节点聚合单元包括传感器功能模块、处理器模块、无线传输模块，传感器功能模块用于结合对应传感器实现单个节点的功能，处理器模块用于进行复杂逻辑运算，无线传输模块用于建立无线传输信道实现通信功能。大量的低成本传感器部署在监测范围内，并通过多个节点构成多条网络，监测时，单个节点的数据在到达汇聚节点之前进行多节点传输，最终由节点聚合单元进行融合并转发，构建完整的传感网络体系。
33.客户端模块用于提供用户操作主体和调试界面，客户端模块包括人机交互模块、数据获取模块、结果显示模块，人机交互模块用于实现信息的可视化操作以及人机交互，数据获取模块用于从云端数据库获取实时环境数据与特征数据，结果显示模块用于将分析的预测性结果展示给用户。在客户端的基础上实现信息的可视化操作以及人机交互，实现辅助火灾预警、分析火灾数据和火灾形式预警的目标功能。
34.环境感知模块的应用场景为室内火灾。室内火灾具有蔓延迅速、人员众多、及时性差的特点，不能完全依靠消防人员的扑救，需实现准确的预警与及时自救。
35.检测处理模块采用联合决策算法对数据进行分析处理，联合决策算法包括阈值判断算法、神经网络算法以及贝叶斯分类算法，贝叶斯分类算法在本系统中的应用步骤如下：
36.步骤a：建立贝叶斯分类算法模型；
37.步骤b：确定与火灾有关的分类参数；
38.步骤c：将与火灾有关的分类参数输入进贝叶斯分类算法模型中；
39.步骤d：进行连续采样并排序，选取每组数据的中间值进行排序输出。
40.步骤b中，与火灾有关的分类参数包括温度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、火光瞬时变化率；
41.步骤d中，贝叶斯分类算法模型输出结果包括0,1,2分别代表正常、明火、阴燃三种情况。阴燃和明火同样属于火灾，但是特征明显不同，阴燃在很长一段时间内温度变化幅度较小，烟雾浓度更高，持续时间足够长会转变为明火，而明火主要表现在温度变化与火光瞬时变化率，贝叶斯分类算法可以对输入参数进行概率密度计算，得到参数对应的事件属性。
42.服务器终端实现的功能主要如下：
43.功能1：从arm本地处理模块中读取节点id和节点id对应的环境数据；
44.功能2：将上述数据上传至区块链；
45.功能3：对于火灾有关的参数进行分析并决策；
46.功能4：将数据库中返回的表单记录传回arm本地处理模块。
47.云端数据模块采用区块链bmob平台，功能包括提供区块链数据库、用户管理、地理位置、数据分析、云端校验、消息推送、文件管理服务。区块链bomb平台结合了区块链的去中心化特点，所有上传的数据难以被篡改，只要有可运行的服务器，整个区块链bmob平台就会
避免宕机风险，提高数据的安全性，所上传的数据更真实有效，有效防止因火灾破坏硬件导致数据丢失，为火灾监测和救援工作提供准确数据，且可直接利用区块链中的开放接口，减少开发投入。
48.本系统的整体运行方法包括以下流程：
49.步骤s1：进行数据采集并上传；建立终端节点与协调器的链接，协调器设定为广播并初始化串口，终端向协调器单向通信，终端节点运行对应参数的函数向协调器进行数据传输，由协调器将整个系统中的实时数据进行上传；
50.步骤s2：进行数据分析与火灾判断；服务器按照设定的算法模型进行处理分析，判断火灾是否发生以及火灾类型；
51.步骤s3：协调器反向控制终端节点；
52.步骤s4：客户端实时显示环境数据并远程报警。
53.客户端模块还包括账号登录功能，并提供权限选择。对于车间场景的火灾监控中，火灾探测地与环境数据监测分离，因此采用网页客户端的形式，实现异地监控；对于涉密单位，环境数据不适合对所有人开放，因此提供账号注册与登录，并将对应权限授予给特定的账号。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
55.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。