1.一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤一:根据物联网设备覆盖的区域,将海洋区域分为若干个独立监测区域,并对独立监测区域的监测数据进行采集,得到实时监测数据;
步骤二:获取独立监测区域中的历史监测数据,将实时监测数据与历史监测数据进行数据计算,得到信任系数,根据信任系数,对实时监测数据进行有效数据判断,若实时监测数据为有效数据时,将实时监测数据在独立监测区域的数据存储中心进行存储;
其中,信任系数的获取方法包括:
将实时监测数据标记为HSn,n表示目标区域中不同的检测点,且n=1、2、……、N,基于目标区域内数据存储中心,提取历史监测数据,将历史监测数据中最近一次采集的监测数据标记为对照数据HZn;
基于公式得到信任系数Xn,此处信任系数指实时监测数据依据对照数据所获取的数值,且C1为差数阈值;
采用得到数据信任值Rs,其中XCp为信任系数Xn中不为0的值,a1为信任系数Xn中XCp的数量,a2指信任系数Xn等于0的数量,且a1+a2=N,Kl为监测系数;
当数据信任值达到数据阈值Ry1,即Rs≥Ry1时,将目标区域的实时监测数据标记为有效数据,并传输至目标区域的数据存储中心进行存储,反之,当数据信任值小于数据阈值Ry1时,即Rs<Ry1时,生成数据预警信号,并传输至终端设备;
进一步的,对于监测系数Kl的计算过程包括:
以目标区域中的实时监测数据为最终节点,按照时间顺序,提取目标区域内前i次历史监测数据,同时取每次历史监测数据的均值,并将均值作为监测代表数据BSi,i=1、2、……、I;
将监测代表数据BSi作为输入值,采用得到监测系数Kl;
步骤三:当海洋信息总站向独立监测区域进行信息集成处理时,先根据海洋信息总站与独立监测区域之间的传输距离,选取传输距离最大值对应的独立监测区域,并标记为远距区域,根据远距区域与海洋信息总站的信号传输路线,设置区域传输路线;
步骤四:对区域传输路线中的独立监测区域设置等级接收站点,根据等级接收,并根据海洋信息总站与独立监测区域之间的信号传输方向,设置正向传输方向和负向传输方向;
步骤五:根据每条区域传输路线中的远距区域的传输距离以及介质的传输速度,得到单向传输时间,由单向传输时间中的最大值,确定每条区域传输路线的传输时差,之后海洋信息总站将传输时差与指令信息进行绑定,并生成指令数据包,分别向远距区域进行传输;
步骤六:远距区域根据指令传输包中的传输时差确定此接收站点的数据发送时间,按照所设置的等级接收站点,依次向等级接收站点进行信号逐层发射,且当实时时间与数据发送时间一致时,此接收站点分别向海洋信息总站和下一接收站点发送数据包和传输信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,实时监测数据的获取方法包括:任选一个独立监测区域,并标记为目标区域,获取目标区域的区域信息,基于AI技术,将区域信息作为输入值,由AI设备对区域信息构建仿真模型,进而得到单区模型,其中区域信息中包括目标区域的形状和面积;
按照目标区域的面积,将目标区域分为N个等面区域,并将等面区域在单区模型中进行标注,通过图像识别处理技术对等面区域的中点进行识别,并将单区模型的中点作为检测点,按照每个检测点的位置对海洋的监测数据进行采集,得到实时监测数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,区域传输路线的设置方法包括:依次获取海洋信息总站与独立监测区域的传输距离DSj,j表示独立监测区域,且j=1、2、……、J,表示此海洋区域中存在J个独立监测区域;
取传输距离DSj最大值对应的独立监测区域,并标记为远距区域,同时获取远距区域的信号传输路线;
以此信号传输路线为基准,对剩余的独立监测区域的位置与信号传输路线进行距离计算,得到近距值,若近距值小于等于Yd时,将此近距值对应的独立监测区域标记为此信号传输路线中的覆盖区域点,反之,若近距值大于Yd时,则不对此独立监测区域进行处理,Yd为距离阈值;
当此条信号传输路线中的覆盖区域点标记完成后,将此信号传输线路及其覆盖区域点作为区域传输路线,同时在独立监测区域中,将已标记的区域覆盖点去除,对剩下的独立监测区域按照上述方式进行处理,从而得到第二条区域传输路线,以此类推,将海洋区域分为多条区域传输路线。
4.根据权利要求3所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,等级接收站点和信号传输方向的设置方法为:选择任意一个区域传输路线作为目标传输路线,将海洋信息总站向独立监测区域信号传输的方向作为正向传输,此时独立监测区域将数据信息传输至海洋信息总站的方向则为负向传输;
当指令信号以正向传输方向进行传输时,根据目标传输线路中每个区域覆盖点与海洋信息总站的传输距离DSa,设立等级接收站点,a∈j,a为目标传输线路中的独立监测区域,等级接收站点包括第一接收站点、第二接收站点、……、第a接收站点。
5.根据权利要求1所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,指令数据包的生成方法包括:依次获取每条区域传输路线中的远距区域,根据介质的传输速度,将传输距离除以传输速度,得到此远距区域的单向传输时间Tm,m表示不同的区域传输路线;
识别单向传输时间中的最大值Tx,Tx∈Tm,将单向传输时间Tm分别减去Tx,得到每条区域传输路线的传输时差SCm;
获取每个区域传输路线中远距区域的设备接收地址,将设备接收地址与传输时差进行绑定,同时将指令信息添加至绑定后的数据包中,并生成指令传输包,之后海洋信息总站将指令传输包分别传输至对应的远距区域中。
6.根据权利要求1所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,信号逐层发射的具体传输方法包括:按照等级接收站点,依次获取目标传输路线中相邻接收站点之间的站点距离,将站点距离除以信号传输速度,得到站点传送时间Tza;
获取区域覆盖点与海洋信息总站的传输距离DSa,将传输距离DSa除以信号传输速度,得到信号接收时间Tsa;
采用Tx-Tza-Tsa=Tca得到每个等级接收站点的实时信号时差Tca,同时利用Tca+TL=Td1得到站点缓期时差Tdl,其中TL为上一接收站点的站点缓期时差;
若本接收站点的站点缓期时差Tdl小于0时,信号接收设备将生成立即传输信号,同时将站点缓期时差Tdl与此区域覆盖点的数据信息进行绑定,生成数据包,并传输至海洋信息总站,若站点缓期时差大于等于0时,以区域覆盖点接收到传输信号时间为起点,将站点缓期时差作为间隔时间,得到此接收站点的数据发送时间,当实时时间与此站点的数据发送时间一致时,此时接收站点根据指令信息生成数据包,并由信号发射端将数据包传输至海洋信息总站。
7.根据权利要求6所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,当海洋信息总站接收到区域覆盖点传输的数据包时,此时海洋信息总站先对数据包中的站点缓期时差进行识别,并将站点缓期时差作为时间补偿因子,将此次指令信息中的海洋监测数据的数据接收时间进行时间一致性补偿。
8.根据权利要求7所述的一种基于AI和物联网技术的海洋监测数据处理方法,其特征在于,TL的取值具体方法包括:若上一接收站点中的站点缓期时差Tdl大于等于0时,此时,TL取值为0,若上一接收站点中站点缓期时差Tdl小于0时,此时将上一站点中的站点缓期时差作为此处的TL。