本發明涉及數據抗干擾傳輸，是基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化方法及系統。
背景技術：
1、為了有效預防和應對火災，建筑物內部通常配置了多種火災感知設備，如傳感器網絡和攝像頭，用于采集空氣溫度數據、有害氣體濃度數據、火焰趨勢數據以及人流密度數據。這些數據對于火災的早期預警和實時監控至關重要。
2、然而，在復雜的高層建筑物內部，由于電磁干擾、設備故障或網絡不穩定等原因，火災感知數據的傳輸經常受到干擾，導致數據丟失或失真，此外，在數據傳輸過程中，較少有數據核對和修復機制，當數據傳輸出現錯誤或丟失時，無法及時進行修正和補全，這使得傳輸到火災管理平臺的數據可能存在錯誤，直接影響到火災預警的準確性和及時性，同時也降低了后續的分析和決策的準確性。
技術實現思路
1、本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中，火災感知數據傳輸過程中容易出現的數據丟失、干擾和錯誤的問題，提出了基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化方法及系統。
2、為了達到上述目的，本發明基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化方法的技術方案包括如下步驟：
3、s1：通過傳感器網絡和攝像頭分別采集高層建筑物內部各個位置的火災感知數據；
4、s2：構建端邊設備數據傳輸網，并在端邊設備數據傳輸網上內嵌火災感知數據識別分類模型，通過火災感知數據識別分類模型實時識別高層建筑物內部各個位置相應的火災感知數據的數據總體緊急度；
5、s3：提取所述高層建筑物內部各個位置相應的火災感知數據的數據總體緊急度，并根據所述數據總體緊急度確定端邊設備的分布策略；
6、s4：對所述火災感知數據的數據總體緊急度進行組合編碼處理，通過端邊設備數據傳輸網對編碼序列進行分批次傳輸，同時在每個端邊設備上的輸入數據執行關鍵數據核對策略；
7、s5：將核對完成的編碼序列轉換成火災威脅等級，并將火災威脅等級同步至高層建筑物的火災管理平臺。
8、具體地，s1中，高層建筑物內部各個位置的火災感知數據包括：空氣溫度數據、有害氣體濃度數據、火焰趨勢數據以及人流密度數據。
9、具體地，s2包括如下具體步驟：
10、s21：構建端邊設備數據傳輸網，并在端邊設備數據傳輸網中每一條數據傳輸線路上，最末端的端邊備內部內嵌火災感知數據識別分類模型，所述火災感知數據識別分類模型包括：溫度數據識別層、氣體濃度識別層、火焰趨勢識別層以及人流密度識別層；
11、s22：將高層建筑物內部各個位置的空氣溫度數據輸入至所述溫度數據識別層，實時識別溫度數據緊急系數，其中，所述溫度數據緊急系數的計算策略具體為：
12、
13、其中，i為下標，表示火災感知時段的編號，i表示截至當前數據采集時間點，已經持續的火災感知時段編號總數；
14、t為一個火災感知時段的時長；
15、αwd,i表示第i個火災感知時段的溫度數據緊急系數；
16、wdi表示第i個火災感知時段的空氣溫度數據；
17、wdi′表示i個火災感知時段的所有空氣溫度數據內與wdi最接近的空氣溫度數據；
18、s23：將高層建筑物內部各個位置的有害氣體濃度數據輸入至所述氣體濃度識別層，實時識別有害氣體數據緊急系數，其中，所述有害氣體數據緊急系數的計算策略具體為：
19、
20、其中，αqt,i表示第i個火災感知時段的有害氣體數據緊急系數；
21、qti表示第i個火災感知時段的有害氣體濃度數據；
22、qti′表示i個火災感知時段的所有有害氣體濃度數據內與qti最接近的有害氣體濃度數據。
23、具體地，s2還包括如下具體步驟：
24、s24：通過攝像頭拍攝火災發生后，高層建筑物內部各個位置的監測視頻流數據，通過運動檢測算法提取視頻中的關鍵幀，并對關鍵幀圖像進行濾波降噪處理；
25、s25：通過顏色分割算法，預設火焰顏色的上限閾值和下限閾值，得到二值圖像，并在二值圖像上標注出火焰區域；
26、s26：將所述火焰區域中的火焰趨勢數據導入火焰趨勢識別層，實時識別火焰趨勢數據緊急系數，其中，所述火焰趨勢數據緊急系數的計算策略具體為：
27、
28、其中，βhy,i表示第i個火災感知時段的火焰趨勢數據緊急系數；
29、表示第i個火災感知時段的火焰區域內所有像素塊的像素均值；表示i個火災感知時段的所有火焰趨勢數據內與最接近的像素均值；
30、s27：學習并創建高層建筑物內部各個位置的背景模型，通過背景減除算法將人群區域與背景圖像進行分離，提取關鍵幀圖像中的人群區域；
31、s28：將所述人群區域中的人流密度數據導入人流密度識別層，實時識別人流密度數據緊急系數，其中，所述人流密度數據緊急系數的計算策略具體為：
32、
33、其中，βrl,i表示第i個火災感知時段的人流密度數據緊急系數；
34、nui表示第i個火災感知時段的人群區域內的像素塊總數量；nui′表示i個火災感知時段的所有人流密度數據內與nui最接近的像素塊總數量；
35、s29：根據s21-s28，實時識別高層建筑物內部各個位置相應的火災感知數據的數據總體緊急度jz，所述數據總體緊急度的計算策略為：
36、jz＝exp(αwd,iαqt,i)+exp(βhy,iβrl,i)。
37、具體地，s3中，所述端邊設備的分布策略具體包括：
38、s31：提取高層建筑物內部所有位置的數據總體緊急度，構成緊急度集合g，在緊急度集合g中，選取數據總體緊急度的中位數作為基準配置線路，其中，基準配置線路上端邊設備的基準數量為m臺；
39、s32：根據基準配置線路對端邊設備數據傳輸網上其他數據傳輸線路上的端邊設備進行調配，具體為：
40、
41、其中，sbx表示調配后，第x個位置的數據傳輸線路上需配置的端邊設備數量；
42、x為下標，表示高層建筑物內部的第x個位置，x為高層建筑物內部的位置總數，jzx,lx分別表示第x個位置的數據總體緊急度和數據傳輸線路長度；jz0.5x,l0.5x分別表示基準配置線路端部的數據總體緊急度以及基準配置線路的數據傳輸線路長度。
43、具體地，s4中，所述組合編碼處理具體為：
44、從1開始遞增，為每個報文分配唯一的序列號；并為每個緊急系數定義一個唯一的標識符，具體包括：溫度數據緊急系數的標識符為temperature、有害氣體數據緊急系數的標識符為gas、火焰趨勢數據緊急系數的標識符為flame和人流密度數據緊急系數的標識符為density；
45、提取四個緊急系數的實時數據內容，并通過求和算法生成校驗和；
46、將序列號、標識符、數據內容和校驗和組合編碼成一個完整的報文。
47、具體地，s4中，所述關鍵數據核對策略具體包括：
48、s41：在端邊設備上監聽傳入報文，并對傳入報文進行完整度初次核對，當報文的序列號或校驗和存在傳輸缺失時，向本條傳輸線路上的上一個端邊設備發送報文重傳請求；反之，執行s42；
49、s42：預設期望序列號集合，提取傳入報文的序列號，并將傳入報文的序列號放入數據緩沖區，構成已接受序列號集合，比較期望序列編號集合和已接受序列號集合，進行第一關鍵數據核對處理，獲得缺失序列號集合；
50、若缺失序列號集合不為空，表示本段數據傳輸線路上存在關鍵數據的遺失，執行s44；
51、若缺失序列號集合為空，執行s43；
52、s43：從接收到的報文中提取校驗和和數據內容，進行第二關鍵數據核對處理，使用求和算法重新計算校驗和；
53、若重新計算獲取的校驗和與傳入報文的校驗和一致，表示本段數據傳輸線路上沒有關鍵數據的遺失，將傳入報文繼續傳輸至下一個端邊設備；
54、若重新計算獲取的校驗和與傳入報文的校驗和不一致，表示本段數據傳輸線路上存在關鍵數據的遺失，執行s44。
55、具體地，s4中，所述關鍵數據核對策略還包括：
56、s44：返回調取本條傳輸線路端部的高層建筑物內部的實際報文發出位置，同步在所有位置中查詢與所述實際報文發出位置直線距離最近的6個報文發出位置；
57、s45：提取所述6個報文發出位置在端邊設備數據傳輸網上的最新報文，構成補全報文集合；
58、s46：提取缺失序列號集合中缺失序列號對應的緊急系數，通過補全報文集合對缺失序列號對應的緊急系數進行補全處理，所述補全處理具體包括：
59、
60、其中，q′表示缺失序列號對應的緊急系數經過補全處理后的緊急系數；
61、h為下標，表示6個報文發出位置中的報文發出位置編號；
62、dh為第h個報文發出位置與實際報文發出位置的直線距離；
63、qh表示第h個報文發出位置在端邊設備數據傳輸網上，最新報文中與缺失序列號相對應的緊急系數；
64、s47：獲取完成補全處理的完整報文，并將所述完整報文傳輸至下一個端邊設備。
65、另外，本發明基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化系統包括如下模塊：
66、火災感知數據采集模塊、緊急度計算模塊、分布策略確定模塊、關鍵數據核對模塊和火災威脅等級轉換模塊；
67、所述火災感知數據采集模塊通過傳感器網絡和攝像頭分別采集高層建筑物內部各個位置的火災感知數據；
68、所述緊急度計算模塊用于構建端邊設備數據傳輸網，并在端邊設備數據傳輸網上內嵌火災感知數據識別分類模型，通過火災感知數據識別分類模型實時識別高層建筑物內部各個位置相應的火災感知數據的數據總體緊急度；
69、所述分布策略確定模塊用于提取所述高層建筑物內部各個位置相應的火災感知數據的數據總體緊急度，并根據所述數據總體緊急度確定端邊設備的分布策略；
70、所述關鍵數據核對模塊對所述火災感知數據的數據總體緊急度進行組合編碼處理，通過端邊設備數據傳輸網對編碼序列進行分批次傳輸，同時在每個端邊設備上的輸入數據執行關鍵數據核對策略；
71、所述火災威脅等級轉換模塊用于將核對完成的編碼序列轉換成火災威脅等級，并將火災威脅等級同步至高層建筑物的火災管理平臺。
72、一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質中存儲有指令，當計算機讀取所述指令時，使所述計算機執行所述的基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化方法。
73、一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述的基于端邊協同的火災感知數據抗干擾傳輸優化方法。
74、與現有技術相比，本發明的技術效果如下：
75、1、本發明通過在端邊設備數據傳輸網中內嵌多個火災感知數據識別分類模型，實時識別和分類各類火災感知數據，確保數據傳輸的準確性和及時性，本發明通過組合編碼處理和關鍵數據核對策略，有效減少了數據傳輸過程中的干擾和丟失，提升了數據的完整性和可靠性。
76、2、本發明通過提取高層建筑物內部各個位置的數據總體緊急度，系統能夠動態調整端邊設備的分布策略；本發明基于實際情況的智能分布策略，不僅優化了資源的利用，還提高了監測覆蓋率和響應速度，減少了監測盲區。
77、3、本發明系統在數據傳輸過程中引入了多層次的數據核對和修復機制。通過在端邊設備上執行關鍵數據核對策略，并在數據丟失或錯誤時進行補全處理，確保了傳輸數據的準確性，本發明采用的機制有效應對了數據傳輸過程中的各種不確定性，提高了系統的魯棒性。