一种基于物联网的环境检测设备管理方法及系统与流程

本发明涉及环境检测设备管理，特别是一种基于物联网的环境检测设备管理方法及系统。

背景技术：

1、随着物联网技术的不断发展，越来越多的智能设备被广泛应用于各个领域。在环境检测中，传感器、控制器和网络等智能设备可以联网，实现环境参数的实时监测和控制。例如，室内环境检测设备可以通过智能传感器实时检测室内温度、湿度、co2浓度、有机物浓度等参数，并通过云平台进行数据分析和管理，以为用户提供一个舒适、健康和安全的室内环境，从而减少能源消耗和降低环境污染。

2、而环境检测设备的安装布局是环境检测设备管理重要的一环，如今对环境检测设备进行安装布局是采用人工的方式来进行，通常需要工作人员到实地进行勘察，然后依靠经验来规划布局出各环境检测设备的安装点，通过该种方式规划出来的设备布局图，存在较多不足的地方。其一是布局出来的设备安装节点不足，从而导致无法对大部分重要区域进行采集监测的情况，所采集到的环境数据不全，对监测结果造成较大影响；其二是布局出来的设备安装节点过多，导致出现监测区域冗余，加大了设备安装成本；其三是在布局过程中没有考虑其余设备干扰的情况，导致环境检测设备无法采集数据或者数据精度较低，并且设备故障概率高、使用寿命低。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于物联网的环境检测设备管理方法及系统。

2、为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面公开了一种基于物联网的环境检测设备管理方法，包括以下步骤：

4、获取环境检测设备的待规划位置区域，并获取所述待规划位置区域的建筑工程图纸信息，基于所述建筑工程图纸信息构建得到待规划位置区域的初始场景三维模型图；

5、获取待规划位置区域的实时物体图像信息，基于所述实时物体图像信息与初始场景三维模型图得到待规划位置区域的实时场景三维模型；

6、获取环境检测设备的预设安装场景模型图，基于所述预设安装场景模型图对所述实时场景三维模型进行检索配对，以检索配对出实时场景三维模型中需安装环境检测设备区域；

7、基于所述需安装环境检测设备区域确定出环境检测设备的初始安装节点，基于所述初始安装节点生成环境检测设备的初始三维安装布局图；

8、获取环境检测设备三维模型图，基于所述环境检测设备三维模型图与初始三维安装布局图确定出环境检测设备的最终三维安装布局图，并将所述最终三维安装布局图输出。

9、优选地，本发明的一个较佳实施例中，获取待规划位置区域的实时物体图像信息，基于所述实时物体图像信息与初始场景三维模型图得到待规划位置区域的实时场景三维模型，具体为：

10、获取待规划位置区域的实时物体图像信息，对所述实时物体图像信息进行灰度化处理，以转化为灰色图像；将所述灰色图像中像素较高的区域进行展宽处理，将所述灰色图像中像素较低的区域进行整合处理，以增强所述灰色图像的对比度，得到处理后的实时物体图像信息；

11、对所述处理后的实时物体图像信息进行特征匹配处理，得到若干稀疏特征匹配点；对所述稀疏特征匹配点进行稠密处理，得到若干密集特征匹配点；获取所述密集特征匹配点的坐标信息，基于所述坐标信息生成密集特征匹配点的点云数据；

12、对所述点云数据进行配准处理，并对点云数据进行刚体与非刚体转化，使得各点云数据以统一的坐标系表示；对所述点云数据进行网格化处理，直至生成曲面模型，从而构建得到实时物体三维模型图；

13、构建检索空间，将所述实时物体三维模型图与初始场景三维模型图导入所述检索空间中，在所述检索空间中检索所述初始场景三维模型图中是否不存在所述实时物体三维模型图；若不存在，则将所述实时物体三维模型图整合到所述实时物体三维模型图中；检索完毕后，生成待规划位置区域的实时场景三维模型。

14、优选地，本发明的一个较佳实施例中，获取环境检测设备的预设安装场景模型图，基于所述预设安装场景模型图对所述实时场景三维模型进行检索配对，以检索配对出实时场景三维模型中需安装环境检测设备区域，具体为：

15、通过大数据网络获取环境检测设备的历史安装场景图像信息，基于所述历史安装场景图像信息构建得到环境检测设备的预设安装场景模型图；构建数据库，将各预设安装场景模型图输入至所述数据库中，得到特性数据库；

16、构建虚拟空间，将所述实时场景三维模型导入所述虚拟空间中，并将特性数据库中的预设安装场景模型图导入所述虚拟空间中；

17、在所述虚拟空间中基于局部特征配对法对所述预设安装场景模型图与所述实时场景三维模型的各个区域节点进行检索配对，并获取各个区域节点中预设安装场景模型图与实时场景三维模型之间的配对率；

18、将配对率大于预设配对率的区域节点标记为需安装环境检测设备区域。

19、优选地，本发明的一个较佳实施例中，基于所述需安装环境检测设备区域确定出环境检测设备的初始安装节点，基于所述初始安装节点生成环境检测设备的初始三维安装布局图，具体为：

20、通过大数据网络获取预设类型电设备对应的设备模型图，基于卷积神经网络构建识别模型，并将预设类型电设备对应的设备模型图导入所述识别模型中进行训练，得到训练完成的识别模型；

21、将所述实时场景三维模型导入所述训练完成的识别模型中进行识别，以判断所述实时场景三维模型中是否存在预设类型电设备；若存在，则获取预设类型电设备的设备位置信息；

22、基于所述设备位置信息判断出所述预设类型电设备是否位于需安装环境检测设备区域的预设范围内；若预设类型电设备不位于需安装环境检测设备区域的预设范围内，则将需安装环境检测设备区域的中间位置节点标记为初始安装节点。

23、优选地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

24、若预设类型电设备位于需安装环境检测设备区域的预设范围内，则获取该预设类型电设备的设备型号信息；构建电磁辐射强度计算模型，将所述预设类型电设备的设备型号信息以及预设类型电设备的设备位置信息导入所述电磁辐射强度计算模型中计算出需安装环境检测设备区域的电磁辐射分布场；基于所述需安装环境检测设备区域的电磁辐射分布场构建得到需安装环境检测设备区域的电磁辐射分布图；

25、获取所述电磁辐射分布图中各位置节点的电磁辐射强度值，将各位置节点的电磁辐射强度值与预设阈值进行比较；

26、若各位置节点的电磁辐射强度值均大于预设阈值，则构建排序表，并将各个位置节点的电磁辐射强度值均导入所述排序表中进行大小排序，排序完成后，提出取最小辐射强度值，将与最小辐射强度值对应的位置节点标记为该需安装环境检测设备区域的初始安装节点；

27、若存在一个或多个位置节点的电磁辐射强度值小于预设阈值，并将各电磁辐射强度值小于预设阈值的位置节点与该需安装环境检测设备区域的中间位置节点进行距离值比较，并将与该需安装环境检测设备区域的中间位置节点距离最近的电磁辐射强度值小于预设阈值的位置节点标记为该需安装环境检测设备区域的初始安装节点；

28、基于各初始安装节点对实时场景三维模型对应的位置节点进行标定，标定完成后，生成环境检测设备的初始三维安装布局图。

29、优选地，本发明的一个较佳实施例中，获取环境检测设备三维模型图，基于所述环境检测设备三维模型图与初始三维安装布局图确定出环境检测设备的最终三维安装布局图，并将所述最终三维安装布局图输出，具体为：

30、获取环境检测设备的尺寸信息，基于所述尺寸信息建立环境检测设备三维模型图；构建模型整合空间，并将所述初始三维安装布局图与环境检测设备三维模型图导入所述模型整合空间中；

31、获取所述初始三维安装布局图中各初始安装节点的位置信息，基于所述初始安装节点的位置信息将所述环境检测设备三维模型图整合至所述初始三维安装布局图中，以对环境检测设备进行仿真模拟安装，得到模拟安装三维模型图；

32、获取环境检测设备的工作环境参数，基于所述工作环境参数确定出环境检测设备的实际工作范围；基于阴影法与环境检测设备的实际工作范围对所述模拟安装三维模型图进行渲染，得到渲染后的模拟安装三维模型图；

33、在所述渲染后的模拟安装三维模型图中判断各需安装环境检测设备区域是否存在非阴影区域；若不存在，则将所述初始三维安装布局图转换为最终三维安装布局图，并将所述最终三维安装布局图输出；

34、若存在，则将该非阴影区域标定为待补充环境检测设备区域，并将该待补充环境检测设备区域的中间节点标定为补充安装节点；将所述补充安装节点导入所述初始三维安装布局图中，生成环境检测设备的二次三维安装布局图；重复以上步骤，直至各需安装环境检测设备区域均不存在非阴影区域，将所述二次三维安装布局图转换为最终三维安装布局图，并将所述最终三维安装布局图输出。

35、本发明第二方面公开了一种基于物联网的环境检测设备管理系统，所述环境检测设备管理系统包括存储器与处理器，所述存储器中存储有环境检测设备管理方法程序，所述环境检测设备管理方法程序被所述处理器执行时，实现所述环境检测设备管理方法步骤。

36、本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：通过本方法能够自动根据建筑的实时空间分布情况自动规划出设备的最佳安装布局图，确保环境检测设备的监测范围覆盖需整个监测区域，提高环境检测设备的安装布局合理性；能够智能筛选出电磁辐射强度较小的设备安装点，从而降低电磁对环境检测设备的工作性能造成影响，提高数据采集精度与可靠性，提高环境检测设备工作寿命；能够尽可能的降低环境检测设备的安装布局数量，使得环境检测设备的安装布局更加合理，降低设备使用与安装成本。