【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據采集，具體涉及基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統。
技術介紹
1、在當今的施工領域，施工機械的高效管理和精準監控至關重要。隨著工程規模的不斷擴大以及施工技術的日益復雜，對于施工機械數據的采集、傳輸和存儲提出了更高的要求。
2、在數據采集方面，以往采集手段可能不夠精準，無法全面獲取施工機械的關鍵特征數據，導致對施工機械運行狀態的了解不夠全面和準確。在數據傳輸環節，早期的傳輸方式可能面臨信號不穩定、傳輸效率低下等問題。沒有有效的監測機制來評估傳輸信號的強度以及傳輸過程中的擁堵情況，這使得數據傳輸的可靠性大打折扣。一旦遇到信號弱或者傳輸擁堵的情況，數據很容易出現丟失、延遲等問題，影響對施工機械實時狀態的掌握以及后續的數據處理和分析。
3、隨著北斗衛星導航系統的發展以及北斗短報文技術的出現，為施工機械數據采集系統的優化提供了新的契機。北斗短報文技術具有獨特的優勢，它能夠在沒有網絡信號覆蓋的區域進行數據傳輸，這對于施工場地這種復雜環境來說尤為重要。基于北斗短報文技術構建施工機械數據采集系統，為施工機械的管理、維護以及施工過程的優化提供有力的數據支持。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，解決了
技術介紹
中所提出的技術問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，包括：
4、數據收集終端，用于施工機械數據的收集
5、數據傳輸終端，用于將收集并進行預處理后的施工機械數據進行編碼并傳輸至數據存儲終端；
6、數據存儲終端，用于對接收到的施工機械數據進行解碼，隨之將恢復后的原始施工機械數據進行存儲。
7、作為本專利技術的進一步方案：所述數據收集終端包括：
8、數據采集單元，用于在施工機械的關鍵部位采集相關特征數據；
9、數據預處理單元，用于對采集到的數據進行預處理，且其采用均值濾波算法進行預處理。
10、作為本專利技術的進一步方案：其中，數據采集單元包含安裝在施工機械的關鍵部位的多種類型傳感器，如壓力傳感器、位置傳感器、轉速傳感器；
11、相關特征數據包括通過壓力傳感器檢測得到的液壓系統壓力，通過位置傳感器采集得到施工機械的空間位置，通過轉速傳感器測量得到關鍵部件的轉動速度。
12、作為本專利技術的進一步方案：預處理方式如下：
13、在各種相關特征數據中，將采集到一種相關特征數據序列定義為x1、x2、……xn，n表示數據序列原始數據點的總數；
14、在相關特征數據序列中，以第i個數據點為中心，并根據預設的濾波窗口參數確定一組數據，再進行均值計算后，得到濾波后的特征數據值；
15、具體為：
16、通過，對相關特征數據序列進行均值濾波，并得到濾波后的特征數據ti；
17、其中，m為預設的濾波窗口參數，在該實施例中，m的值為5，i=1、2、……n，j的取值范圍為[,]，xj表示原始數據序列中的第j個數據點；
18、作為本專利技術的進一步方案：所述數據傳輸終端包括：
19、通信監測單元，用于獲取接收北斗衛星的信號反饋信息、北斗短報文的發送等待隊列中的數據量、北斗短報文的傳輸響應時間以及在指定時間內成功發送的數據量；
20、信號反饋信息指代為指定時段內連續測量接收到的北斗信號功率；
21、傳輸分析單元，用于依據接收北斗衛星的信號反饋信息進行信號強度分析，同時依據北斗短報文的發送等待隊列中的數據量、北斗短報文的傳輸響應時間和傳輸響應時間進行傳輸擁堵分析；
22、數據編碼單元，用于對收集并進行預處理后的施工機械數據按照北斗短報文協議進行編碼處理，并得到相應特征數據的北斗短報文數據；
23、傳輸執行單元，用于將編碼處理后的北斗短報文數據向數據存儲終端傳輸。
24、作為本專利技術的進一步方案：信號強度分析方式如下：
25、獲取指定時段內連續監測的北斗信號功率，隨之計算出所有北斗信號功率的平均值，并將其記為北斗衛星的信號強度；
26、隨之將北斗衛星的信號強度與預設的信號強度閾值進行比較，并判斷信號強度的強弱；
27、當信號強度小于信號強度閾值時，則判定北斗衛星的信號強度弱；
28、當信號強度大于等于信號強度閾值時，則判定北斗衛星的信號強度強；
29、作為本專利技術的進一步方案：傳輸擁堵分析方式如下：
30、獲取多個北斗短報文的傳輸響應時間，隨之計算出所有北斗短報文的傳輸響應時間的平均值，并將其記為平均響應時間；
31、同時提取北斗短報文的發送等待隊列中的數據量和指定時間內成功發送的數據量，并將其分別記為s1和s2；
32、隨之將s1減去s2，再將其差值除以s1，以得到北斗衛星的數據積壓率；
33、之后將北斗衛星的數據積壓率與預設的數據積壓閾值進行比較，并判斷數據傳輸的擁堵狀態；
34、當數據積壓率小于數據積壓閾值時，則判定北斗衛星的數據傳輸不處于擁堵狀態；
35、當數據積壓率大于等于數據積壓閾值時，則判定北斗衛星的數據傳輸處于擁堵狀態。
36、作為本專利技術的進一步方案：編碼處理方式如下：
37、提取預處理后的施工機械數據；
38、并將相應特征數據分為設備標識、數據類型、數據值、時間戳對應的字段，并將各個字段轉為二進制數，隨之將得到的各個字段的二進制數按照順序進行排列，并得到相應特征數據的北斗短報文數據；
39、其中，北斗衛星的信號強度強且數據傳輸不處于擁堵狀態時，各個特征數據編碼后的字節長度一致，且其以初始設定的字節長度基數對應預設的編碼規則進行編碼。
40、作為本專利技術的進一步方案：初始設定的字節長度基數對應預設的編碼規則如下：
41、設備標識為以8位二進制數表示，其代表不同的施工機械編號；
42、數據類型以4位二進制數表示；
43、數據值根據實際采集數據的精度和范圍進行編碼；
44、時間戳精確到秒并采用unix時間格式，以32位二進制數表示。
45、作為本專利技術的進一步方案：當北斗衛星的信號強度強且數據傳輸不處于擁堵狀態時，則依據施工機械數據中各種特征數據對應預設的重要性等級，進行編碼調整；
46、編碼調整方式如下：
47、獲取施工機械數據中各種特征數據對應預設的重要性等級，并將其標記為l；
48、隨之依據預定的編碼調整公式，調整各種特征數據的字節長度；
49、編碼調整公式為z=k-l×β；
50、式中，z為相應特征數據調整后的字節長度，k初始設定的字節長度基數，β為預設的調整系數；
51、之后按照調整后的字節長度，從預設的不同字節長度的編本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，預處理方式如下：
4.根據權利要求2所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，信號強度分析方式如下：
5.根據權利要求4所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，傳輸擁堵分析方式如下：
6.根據權利要求5所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，信號強度強弱的判斷方式如下：
7.根據權利要求6所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，編碼處理方式如下：
8.根據權利要求7所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，其中，北斗衛星的信號強度強且數據傳輸不處于擁堵狀態時，各個特征數據編碼后的字節長度一致，且其以初始設定的字節長度基數對應預設的編碼規則進行編碼。
9.根據權利要
10.根據權利要求1所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，其中，所述數據采集單元包含安裝在施工機械的關鍵部位的壓力傳感器、位置傳感器、轉速傳感器；
...【技術特征摘要】
1.基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，還包括：
3.根據權利要求2所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，預處理方式如下：
4.根據權利要求2所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，信號強度分析方式如下：
5.根據權利要求4所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，傳輸擁堵分析方式如下：
6.根據權利要求5所述的基于北斗短報文技術的施工機械數據采集系統，其特征在于，信號強度強弱的判斷方式如下：
7.根據權利要求6所述的基于北斗短報文技術的施工機械數...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張國標，賈云博，李興乾，張永炘，侯鐵鑄，姚春輝，黃鴻杰，蔡岱翰，周昊星，
申請(專利權)人：廣東創成建設監理咨詢有限公司，
類型：發明
國別省市：
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