一种基于互联网的大数据监控系统及方法与流程

1.本发明涉及互联网大数据监控技术领域，具体为一种基于互联网的大数据监控系统及方法。


背景技术：

2.当今城市街区中存在大量的监控与传感器，这些装置时刻产生海量的数据，大数据技术的意义在于对这些产生快速、数据类型众多和价值密度低的海量数据进行专业化处理。
3.数据处理是对数据(包括数值的和非数值的)进行分析和加工的技术过程。其中包含分析、整理、计算、编辑等多种对原始数据进行处理的方式，随着计算机的日益普及，互联网和大数据结合在一起，能够为智能生活提供更优质的服务，然而目前还比较缺乏较为具体的应用手段，缺乏对综合性数据进行加工和分析的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于互联网的大数据监控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于互联网的大数据监控系统，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、路段规避模块、路径模型建立模块和路径规划算法模块；
6.所述数据采集模块的输出端电性连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块和路段规避模块的输出端电性连接路径模型建立模块的输入端，所述路径模型建立模块的输出端电性连接路径规划算法模块的输入端；
7.所述数据采集模块包括温湿度采集单元、车流量采集单元和施工场地影响因素单元；
8.所述温湿度采集单元用于采集各路段的温湿度数据；所述车流量采集单元用于采集各路段经过的车辆的数量和时间；所述施工场地影响因素单元用于记录各路段周围的施工场地的数量和规模；
9.所述数据处理模块包括城区作业因素接收单元和城区作业权重计算单元；
10.所述城区作业因素接收单元用于接收数据采集模块传输的温湿度数据、车流量数据和施工场地数据；所述城区作业权重计算单元用于判断温湿度数据、车流量数据和施工场地数据对于城区作业需求的影响权重；城区作业因素接收单元的输出端连接城区作业权重计算单元的输入端；
11.所述路段规避模块包括人流量获取单元和交通堵塞获取单元；
12.所述人流量获取单元用于获取路段的行人数量；所述交通堵塞单元用于获取路段的交通堵塞情况；
13.所述路径模型建立模块包括卫星地图影像采集单元、城区作业权重标记单元和城
区不作业标记单元；
14.所述卫星地图影像采集单元用于采集街区影像数据，从而建立路段区域网络；所述城区作业权重标记单元用于标记各路段的作业需求权重数值；所述城区不作业标记单元用于标记不进行城区作业的路段；卫星地图影像采集单元的输出端连接城区作业权重标记单元的输入端，城区作业权重标记单元的输出端连接城区不作业标记单元的输入端；
15.所述路径规划算法模块包括路径限制单元、路径列举单元和路径对比单元；
16.所述路径限制单元依据同一街区不二次经过原则，限制作业车的工作路径，提高作业车的工作效率；
17.所述路径列举单元用于在限制路径的情况下，列举出所有的限制路径，再将列举每一条限制路径不包含的路段的作业路径，最后将限制路径与限制路径不包含路段的作业路径结合；
18.所述路径对比模块对比所有的列举路径，找出一条最优路径作为作业车的作业路径；路径限制单元的输出端连接路径列举单元的输入端，路径列举单元的输出端连接路径对比单元的输入端。
19.一种基于互联网的大数据监控方法，该方法包括以下步骤：
20.s1、采集各路段影响城区作业需求的数据；
21.s2、对影响城区作业需求的数据进行处理；
22.s3、利用卫星地图建立路段区域网络，标记各路段的权重和无法进行城区作业的路段；
23.s4、列举出所有限制路径，列举限制路径剩余的路段的城区作业路径，将限制路径与其对应的剩余的路段的城区作业路径相结合；
24.s5、对比所有路径，找到效率最高，城区作业效果最好的路径；
25.在本发明中，作业车的容量有限，作业车一次所经过的路段较少，所以在一个大小适合的街区内，用包含带有限定条件的穷举法的算法所用的工作量较少，更容易实现；通过对更加需要城区作业的路段设立更高的权重和对相同路段经过的次数进行限定，兼顾了城区作业的效果和效率。
26.在步骤s1中，将采集的对各路段影响城区作业需求的各类数据分为两组，一组是需要城区作业因素，包括温湿度数据、车流量数据、施工场地影响因素，另一组是不需要城区作业因素，包括人流量数据和交通堵塞数据；
27.在步骤s2中，将需要城区作业因素的权重分为等级1、等级2、等级3、等级4和等级5，分别判断温湿度数据权重a、车流量数据权重b和施工场地影响因素权重c的等级，记路段需要城区作业因素的总权重等级记录为w，则有w＝a
×b×
c；
28.需要城区作业因素中，温湿度数据影响路段的舒适程度，处理模块对温度和湿度越影响作业的路段的权重a判断的等级越高，处理模块对于车流量数据越大的路段的权重b判断的等级越高，处理模块对周边施工场地数量越多和规模越大的路段的权重c判断的等级越高；
29.不需要城区作业因素包含的人流量数据和交通堵塞数据，当一个路段的人流量数据或交通堵塞数据达到阈值后就将此路段省略；
30.在步骤s3中，获取路段遥感卫星地图，在地图中标记所有路段的路段需要城区作
业的总权重等级，标记人流量过多和交通拥堵的路段，建立所有路段的路径模型；
31.在步骤s4中，根据s3中所建立的路径模型，将每一个路口视为一个顶点，相连的路段视为顶点的边，将顶点标记为di，i》0，且i为整数，i表示为数列di的列数，将路段标记为rj，j》0，且j为整数，j表示为数列rj的列数，将边为奇数的顶点的数量记为n，n≥0，n为整数且n不等于1，将限制路径的数量记为r
l
，将走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量记为rs，将路径模型中的总路径数量记为ra；
32.若n＝0，列举出所有的限制路径，此时rs的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即ra＝r
l
；
33.若n＝2，列举出所有的限制路径，此时rs的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即ra＝r
l
；
34.若n》2，标记并省略部分路段，使得n＝2，列举出所有的限制路径，恢复省略的路段，对每一条限制路径，列举出所有走完剩下路段的路径，路径模型的总路径数量等于限制路径的数量乘走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量，即ra＝r
l
×rs
；
35.如果不限制路径，列举出的路段存在作业质量高但作业效率低的问题；根据数学知识，当拥有奇数条边的顶点数量等于0或者2时，才能不重复、不遗漏地走完所有路段，当拥有奇数条边的顶点数量大于2时，可以省略某个拥有奇数条边的顶点邻近的某一条边，使得n等于2，列举完限制路径后，再去考虑被省略的路段的路径问题；限制路径以拥有奇数条边的顶点为端点；
36.在步骤s5中，对于s4中所列举的所有总路径的总权重等级进行计算；
37.在路径模型中，从一条路径开端行走，每经过一条路段就获得该路段的权重等级，除权重等级最小的路段外，剩余路段的等级减1，当所有路段的权重等级减小到与权重等级最小的路段相等时，路段的权重等级不再减少；
38.将所有总路径的总权重等级进行比较，总权重等级最大的路段即为城区作业效率高、效果好的作业路径。
39.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：利用大数据技术处理收集的路段实时数据，建立路径模型，根据设定技术规划出作业效率和作业效果俱佳的作业路径，提升街区居民的满意度。
附图说明
40.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：
41.图1是本发明一种基于互联网的大数据监控系统的结构示意图；
42.图2是本发明一种基于互联网的大数据监控方法的步骤示意图；
43.图3是本发明一种基于互联网的大数据监控系统及方法的实施例示意图。
具体实施方式
44.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。
45.请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于互联网的大数据监控系统，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、路段规避模块、路径模型建立模块和路径规划算法模块；
46.所述数据采集模块的输出端电性连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块和路段规避模块的输出端电性连接路径模型建立模块的输入端，所述路径模型建立模块的输出端电性连接路径规划算法模块的输入端；
47.所述数据采集模块包括温湿度采集单元、车流量采集单元和施工场地影响因素单元；
48.所述温湿度采集单元用于采集各路段的温湿度数据；所述车流量采集单元用于采集各路段经过的车辆的数量和时间；所述施工场地影响因素单元用于记录各路段周围的施工场地的数量和规模；
49.所述数据处理模块包括城区作业因素接收单元和城区作业权重计算单元；
50.所述城区作业因素接收单元用于接收数据采集模块传输的温湿度数据、车流量数据和施工场地数据；所述城区作业权重计算单元用于判断温湿度数据、车流量数据和施工场地数据对于作业需求的影响权重；城区作业因素接收单元的输出端连接城区作业权重计算单元的输入端；
51.所述路段规避模块包括人流量获取单元和交通堵塞获取单元；
52.所述人流量获取单元用于获取路段的行人数量；所述交通堵塞单元用于获取路段的交通堵塞情况；
53.所述路径模型建立模块包括卫星地图影像采集单元、城区作业权重标记单元和城区不作业标记单元；
54.所述卫星地图影像采集单元用于采集街区影像数据，从而建立路段区域网络；所述城区作业权重标记单元用于标记各路段的作业需求权重数值；所述城区不作业标记单元用于标记不进行城区作业的街区；卫星地图影像采集单元的输出端连接城区作业权重标记单元的输入端，城区作业权重标记单元的输出端连接城区不作业标记单元的输入端；
55.所述路径规划算法模块包括路径限制单元、路径列举单元和路径对比单元；
56.所述路径限制单元依据同一街区不二次经过原则，限制作业车的工作路径，提高作业车的工作效率；
57.所述路径列举单元用于在限制路径的情况下，列举出所有的限制路径，再将列举每一条限制路径不包含的路段的作业路径，最后将限制路径与限制路径不包含路段的作业路径结合；
58.所述路径对比模块对比所有的列举路径，找出一条最优路径作为作业车的城区作业路径；路径限制单元的输出端连接路径列举单元的输入端，路径列举单元的输出端连接路径对比单元的输入端。
59.一种基于互联网的大数据监控方法，该方法包括以下步骤：
60.s1、采集各路段影响城区作业需求的数据；
61.s2、对影响城区作业需求的数据进行处理；
62.s3、利用卫星地图建立路段区域网络，标记各路段的权重和无法进行城区作业的
路段；
63.s4、列举出所有限制路径，列举限制路径剩余的路段的城区作业路径，将限制路径与其对应的剩余的路段的城区作业路径相结合；
64.s5、对比所有路径，找到效率最高，作业效果最好的路径；
65.在步骤s1中，将采集的对各路段影响作业需求的各类数据分为两组，一组是需要城区作业因素，包括温湿度数据、车流量数据、施工场地影响因素，另一组是不需要城区作业因素，包括人流量数据和交通堵塞数据；
66.在步骤s2中，将需要城区作业因素的权重分为等级1、等级2、等级3、等级4和等级5，分别判断温湿度数据权重a、车流量数据权重b和施工场地影响因素权重c的等级，记路段需要城区作业因素的总权重等级记录为w，则有w＝a
×b×
c；
67.在步骤s3中，获取路段遥感卫星地图，在地图中标记所有路段的路段需要城区作业的总权重等级，标记人流量过多和交通拥堵的路段，建立所有路段的路径模型；
68.在步骤s4中，根据s3中所建立的路径模型，将每一个路口视为一个顶点，相连的路段视为顶点的边，将顶点标记为di，i》0，且i为整数，i表示为数列di的列数，将路段标记为rj，j》0，且j为整数，j表示为数列rj的列数，将边为奇数的顶点的数量记为n，n≥0，n为整数且n不等于1，将限制路径的数量记为r
l
，将走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量记为rs，将路径模型中的总路径数量记为ra；
69.若n＝0，列举出所有的限制路径，此时rs的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即ra＝r
l
；
70.若n＝2，列举出所有的限制路径，此时rs的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即ra＝r
l
；
71.若n》2，标记并省略部分路段，使得n＝2，列举出所有的限制路径，恢复省略的路段，对每一条限制路径，列举出所有走完剩下路段的路径，路径模型的总路径数量等于限制路径的数量乘走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量，即ra＝r
l
×rs
；
72.在步骤s5中，对于s4中所列举的所有总路径的总权重等级进行计算；
73.在路径模型中，从一条路径开端行走，每经过一条路段就获得该路段的权重等级，除权重等级最小的路段外，剩余路段的等级减1，当所有路段的权重等级减小到与权重等级最小的路段相等时，路段的权重等级不再减少；
74.将所有总路径的总权重等级进行比较，总权重等级最大的路段即为作业效率高、效果好的作业路径。
75.请参阅图3，在本实施例中：
76.以智慧城市为例，现有的城区作业车辆都是根据设定好的路径进行作业，作业效率和作业质量低下，甚至对道路交通和路旁的行人有所影响，作业路径无法达到效率和质量兼顾，无法提升城市居民满意度。在本实施例中，以洒水车的洒水作业路径为例，进行基于互联网的大数据监控数据分析，所建立的路径模型有9个路口，标为d1～d9，12个路段，标为r1～r
12
；
77.采集处理数据信息，得到12个路口的温湿度数据权重a、车流量数据权重b和施工场地影响因素权重c的等级，如下：
78.路段r1：a＝3、b＝3、c＝3；
79.路段r2：a＝2、b＝2、c＝2；
80.路段r3：a＝2、b＝3、c＝3；
81.路段r4：a＝4、b＝2、c＝5；
82.路段r5：a＝3、b＝1、c＝2；
83.路段r6：a＝2、b＝2、c＝2；
84.路段r7：a＝4、b＝3、c＝2；
85.路段r8：a＝1、b＝3、c＝4；
86.路段r9：a＝3、b＝5、c＝1；
87.路段r
10
：a＝2、b＝3、c＝3；
88.路段r
11
：a＝3、b＝3、c＝3；
89.路段r
12
：a＝2、b＝1、c＝4；
90.因此根据公式：
91.w＝a
×b×c92.得出，每个路段的总权重等级如下：
93.路段r1：27；
94.路段r2：8；
95.路段r3：18；
96.路段r4：40；
97.路段r5：6；
98.路段r6：8；
99.路段r7：24；
100.路段r8：12；
101.路段r9：15；
102.路段r
10
：18；
103.路段r
11
：27；
104.路段r
12
：8；
105.道路拥挤的路段：路段r3；人流量较大的路段：无；
106.边为奇数的顶点有：d1、d2、d6、d8，n＝4；
107.尝试省略路段r1，边为奇数的顶点有：d6、d8，n＝2；
108.举例列举出限制路径如下：
109.限制路径1：r5—r2—r4—r7—r
10
—r
12
—r9—r6—r8—r
11
；
110.限制路径1后的一个总路径：r5—r2—r4—r7—r
10
—r
12
—r9—r6—r8—r
11
—r9—r4—r1；总路径的总权重为：6+(8-1)+(40-2)+(24-3)+(18-4)+(8-2)+(15-6)+(8-2)+(12-6)+(27-9)+(27-12)＝146；
111.限制路径2：r7—r6—r8—r
11
—r
12
—r
10
—r5—r2—r4—r9；
112.限制路径2后的一个总路径：r7—r6—r8—r
11
—r
12
—r
10
—r5—r2—r4—r9—r
11
—r8—r6—r4—r1；总路径的总权重为：24+(8-1)+(12-2)+(27-3)+(8-2)+(18-5)+(6)+(8-2)+(40-8)+(15-9)+(27-14)＝147；
113.相比较限制路径1和限制路径2的一个总路径可知，限制路径2的一个总路径的累
加总权重较大，如果作为洒水路径，效率更高，效果更好。
114.列举出所有的限制路径和其对应的总路径，计算所有总路径的总权重，对比之后选择总权重最大的总路径作为洒水作业路径。
115.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。
116.最后应说明的是：以上所述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。

技术特征：
1.一种基于互联网的大数据监控系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块、路段规避模块、路径模型建立模块和路径规划算法模块；所述数据采集模块用于对城区的温湿度信息、车流量信息和施工场地位置信息进行收集，并进行汇总；所述数据处理模块用于接收数据采集模块传输的信息，并计算各因素影响的权重；所述路段规避模块用于监控人流量较大和交通堵塞的路段；所述路径模型建立模块用于接收数据处理模块和路段规避模块的信息，构建用于路径规划的街区模型；所述路径规划算法模块用于在路径模型中应用设定算法对城区作业车的作业路径进行规划；所述数据采集模块的输出端电性连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块和路段规避模块的输出端电性连接路径模型建立模块的输入端，所述路径模型建立模块的输出端电性连接路径规划算法模块的输入端；所述数据采集模块包括温湿度采集单元、车流量采集单元和施工场地影响因素单元；所述温湿度采集单元用于采集各路段的温湿度数据；所述车流量采集单元用于采集各路段经过的车辆的数量和时间；所述施工场地影响因素单元用于记录各路段周围的施工场地的数量和规模。2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的大数据监控系统，其特征在于：所述数据处理模块包括城区作业因素接收单元和城区作业权重计算单元；所述城区作业因素接收单元用于接收数据采集模块传输的温湿度数据、车流量数据和施工场地数据；所述城区作业权重计算单元用于判断温湿度数据、车流量数据和施工场地数据对于城区作业需求的影响权重；城区作业因素接收单元的输出端连接城区作业权重计算单元的输入端。3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的大数据监控系统，其特征在于：所述路段规避模块包括人流量获取单元和交通堵塞获取单元；所述人流量获取单元用于获取路段的行人数量；所述交通堵塞单元用于获取路段的交通堵塞情况。4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的大数据监控系统，其特征在于：所述路径模型建立模块包括卫星地图影像采集单元、城区作业权重标记单元和城区不作业标记单元；所述卫星地图影像采集单元用于采集街区影像数据，从而建立路段区域网络；所述城区作业权重标记单元用于标记各路段的城区作业需求权重数值；所述城区不作业标记单元用于标记不进行城区作业的街区；卫星地图影像采集单元的输出端连接城区作业权重标记单元的输入端，城区作业权重标记单元的输出端连接城区不作业标记单元的输入端。5.根据权利要求1所述的一种基于互联网的大数据监控系统，其特征在于：所述路径规划算法模块包括路径限制单元、路径列举单元和路径对比单元；所述路径限制单元依据同一街区不二次经过原则，限制城区作业车的工作路径，提高城区作业车的工作效率；所述路径列举单元用于在限制路径的情况下，列举出所有的限制路径，再将列举每一条限制路径不包含的路段的城区作业路径，最后将限制路径与限制路径不包含路段的城区作业路径结合；
所述路径对比模块对比所有的列举路径，找出一条最优路径作为城区作业车的作业路径；路径限制单元的输出端连接路径列举单元的输入端，路径列举单元的输出端连接路径对比单元的输入端。6.一种基于互联网的大数据监控方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：s1、采集各路段影响城区作业需求的数据；s2、对影响城区作业需求的数据进行处理；s3、利用卫星地图建立路段区域网络，标记各路段的权重和无法进行城区作业的路段；s4、列举出所有限制路径，列举限制路径剩余的路段的城区作业路径，将限制路径与其对应的剩余的路段的城区作业路径相结合；s5、对比所有路径，找到效率最高，作业效果最好的路径。7.根据权利要求6所述的一种基于互联网的大数据监控方法，其特征在于：在步骤s1中，将采集的对各路段影响作业需求的各类数据分为两组，一组是需要城区作业因素，包括温湿度数据、车流量数据、施工场地影响因素，另一组是不需要城区作业因素，包括人流量数据和交通堵塞数据；在步骤s2中，将需要城区作业因素的权重分为等级1、等级2、等级3、等级4和等级5，分别判断温湿度数据权重a、车流量数据权重b和施工场地影响因素权重c的等级，记路段需要城区作业因素的总权重等级记录为w，则有w＝a
×
b
×
c。8.根据权利要求6所述的一种基于互联网的大数据监控方法，其特征在于：在步骤s3中，获取路段遥感卫星地图，在地图中标记所有路段的路段需要城区作业的总权重等级，标记人流量过多和交通拥堵的路段，建立所有路段的路径模型。9.根据权利要求6所述的一种基于互联网的大数据监控方法，其特征在于：在步骤s4中，根据s3中所建立的路径模型，将每一个路口视为一个顶点，相连的路段视为顶点的边，将顶点标记为d
i
，i>0，且i为整数，i表示为数列d
i
的列数，将路段标记为r
j
，j>0，且j为整数，j表示为数列r
j
的列数，将边为奇数的顶点的数量记为n，n≥0，n为整数且n不等于1，将限制路径的数量记为r
l
，将走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量记为r
s
，将路径模型中的总路径数量记为r
a
；若n＝0，列举出所有的限制路径，此时r
s
的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即r
a
＝r
l
；若n＝2，列举出所有的限制路径，此时r
s
的数量为0，总路径数量等于限制路径的数量，即r
a
＝r
l
；若n>2，标记并省略部分路段，使得n＝2，列举出所有的限制路径，恢复省略的路段，对每一条限制路径，列举出所有走完剩下路段的路径，路径模型的总路径数量等于限制路径的数量乘走过路径模型中除了限制路径外的路段的路径数量，即r
a
＝r
l
×
r
s
。10.根据权利要求6所述的一种基于互联网的大数据监控方法，其特征在于：在步骤s5中，对于s4中所列举的所有总路径的总权重等级进行计算；在路径模型中，从一条路径开端行走，每经过一条路段就获得该路段的权重等级，除权重等级最小的路段外，剩余路段的等级减1，当所有路段的权重等级减小到与权重等级最小的路段相等时，路段的权重等级不再减少；
将所有总路径的总权重等级进行比较，总权重等级最大的路径即为城区作业最佳路径。

技术总结
本发明公开了一种基于互联网的大数据监控系统及方法，属于互联网大数据监控技术领域。本系统包括数据采集模块、数据处理模块、路段规避模块、路径模型建立模块和路径规划算法模块；所述数据采集模块的输出端电性连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块和路段规避模块的输出端电性连接路径模型建立模块的输入端，所述路径模型建立模块的输出端电性连接路径规划算法模块的输入端；本发明还提供一种方法用以对系统进行实施，本发明监控城市社区路段的多方面因素，根据它们之间的权重影响，合理规划一条路径，有效改善城区作业车只按照固定路线进行作业活动的现状，增加作业车的工作效率，提升作业车的工作质量和市民满意程度。程度。程度。


技术研发人员：高英杰
受保护的技术使用者：哈尔滨鼎鑫数据科技有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/21