本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種大數據分析系統及方法。
背景技術：
真冰冰場能夠給人們帶來更豐富的娛樂感受，然而由于是真冰筑造而成，真冰冰場具有先天的脆弱性，對冰場管理方的要求更加嚴格。例如在氣溫回升時，冰的結構將發生變化，看著冰面很堅硬，冰面的內部已經變酥，冰層承載力變弱，盲目上冰容易發生意外，這時需要冰場管理方對每一處滑冰區域進行實時監控，獲取準確的相關參數，來判斷是否能夠繼續滑冰，一旦出現異常狀態，需要及時提醒顧客不要開展任何冰上活動。
然而，當前的真冰冰場管理方都是通過人工巡檢、肉眼判斷的方式進行冰場各處的冰層狀態檢測和分析，其中，人工巡檢的方式效率低下，無法立即得到當前冰場各個位置的實時數據，而肉眼判斷的方式全憑歷史經驗，判斷結果不夠準確，容易產生誤判。
因此，需要一種新的冰層數據分析機制，能夠同時解決上述兩大技術問題，保證冰場數據分析的準確性，并能夠快速、及時地將冰場數據分析結果上報給冰場管理方。同時，冰場數據處理量往往很大，因此需要大數據處理系統。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供了一種大數據分析系統及方法，構造能夠在真冰冰場上來回滑動的移動式平臺，采用移動式平臺作為真冰冰場各處冰層數據檢測的載體，選擇冰層厚度和冰層裂縫寬度兩個參數作為冰場狀態的判斷因子，快速、準確地判斷冰場各處的冰層狀態并及時上報，同時移動式平臺還起到清掃冰場各處雜物的功效。
由此可見，本發明具有以下幾個重要發明點：
(1)采用靈活平臺快速掃描冰場各個檢測點的方式，及時為管理方獲取第一數據；
(2)基于圖像處理的冰層裂縫識別和基于紅外線的冰層厚度檢測有機結合，提高破冰檢測的效率；
(3)將冰層狀態檢測和冰面雜物打掃置于同一結構下，節省了冰場管理的人力和物力。
根據本發明的一方面，提供了一種大數據分析系統，所述系統包括圓形殼體、驅動電機、驅動輪、檔塵蓋、萬向輪、清潔刷、清掃電機、集塵室、時分雙工通信設備、打印輸出接口、圖像檢測設備和紅外檢測設備，驅動電機、驅動輪、檔塵蓋、萬向輪、清潔刷、清掃電機、集塵室、圖像檢測設備和紅外檢測設備都設置在圓形殼體上；
驅動電機為驅動輪提供驅動動力，清掃電機與清潔刷連接，用于為清潔刷的清潔操作提供動力，清潔刷用于將冰面雜物清潔到集塵室內，萬向輪、時分雙工通信設備、打印輸出接口、圖像檢測設備和紅外檢測設備都設置在圓形殼體前端，萬向輪設置在圓形殼體前端頂點，時分雙工通信設備和圖像檢測設備設置在萬向輪的左側，打印輸出接口和紅外檢測設備設置在萬向輪的右側。
更具體地，在所述大數據分析系統中，還包括：
起塵刷，設置在圓形殼體上，位于檔塵蓋下方，用于在清潔刷清潔冰面雜物時挑起冰面雜物；
ARM11處理器，設置在圓形殼體內，與驅動電機和清掃電機分別連接，用于在位置控制信號的控制下，為驅動電機提供驅動控制指令以使得驅動電機前往冰場各個檢測點；
導航設備，包括GPRS數據收發器、定位器和微控制器，GPRS數據收發器用于接收遠端的導航控制指令，微控制器分別與GPRS數據收發器和定位器連接，用于基于導航控制指令的檢測點的目的位置和定位器發出的當前位置確定驅動控制指令；
其中，導航設備與ARM11處理器連接，用于將驅動控制指令發往ARM11處理器。
更具體地，在所述大數據分析系統中，還包括：TF存儲卡，設置在圓形殼體內，與ARM11處理器連接，用于預先存儲各種數據；其中，導航設備設置在圓形殼體前端且設置在萬向輪的左側。
更具體地，在所述大數據分析系統中：
所述ARM11處理器還分別與所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備連接，用于在每到達一個冰場檢測點時，啟動所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備，并在接收完所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備的數據后，關閉所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備并前往下一個冰場檢測點；
所述圖像檢測設備包括高清圖像捕獲單元、圖像預處理單元、裂縫識別單元和裂縫測量單元，所述高清圖像捕獲單元用于采集冰層圖像，所述圖像預處理單元與所述高清圖像捕獲單元連接，用于對所述冰層圖像依次進行圖像閉合處理、圖像開啟處理、邊緣增強處理和圖像平滑處理以輸出平滑圖像，所述裂縫識別單元與所述圖像預處理單元連接，用于對所述平滑圖像依次進行自適應遞歸濾波處理、daubechies小波濾波處理以及裂縫目標識別處理以輸出裂縫子圖像，所述裂縫測量單元與所述裂縫識別單元連接，用于基于所述裂縫子圖像確定最大裂縫寬度并作為對應檢測點所在位置的最大冰層裂縫寬度輸出；
所述紅外檢測設備包括紅外線接收單元、紅外線發射單元和飛思卡爾IMX6處理芯片，所述紅外線發射單元用于向對應檢測點所在位置的冰層發射紅外線，所述紅外線接收單元用于接收來自所述系統下方的第一反射紅外線和第二反射紅外線，所述飛思卡爾IMX6處理芯片分別與所述紅外線接收單元和所述紅外線發射單元連接，用于基于接收到所述第一反射紅外線的第一時間、接收到所述第二反射紅外線的第二時間以及紅外線在冰層內的傳播速度確定對應檢測點所在位置的冰層厚度；
其中，所述ARM11處理器還用于將裂縫寬度權重與對應檢測點所在位置的最大冰層裂縫寬度相乘獲取第一乘積，將冰層厚度權重和對應檢測點所在位置的冰層厚度相乘獲取第二乘積，將第一乘積與第二乘積相加以獲得對應檢測點所在位置的破冰權衡值；
其中，所述ARM11處理器還用于在對應檢測點所在位置的破冰權衡值大于等于第一預設權衡值且小于第二預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為橙色，在對應檢測點所在位置的破冰權衡值大于等于第二預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為紅色，在對應檢測點所在位置的破冰權衡值小于第一預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為藍色；
其中，所述打印輸出接口與所述ARM11處理器連接，用于接收每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色并在連接打印機的狀態下，將每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色以及所在位置以地圖形式打印出來，供冰場管理人員參考；
其中，替換地，導航設備包括RAM存儲器、定位器和微控制器，RAM存儲器中預先保存有冰場各個檢測點的目的位置，微控制器分別與RAM存儲器和定位器連接，用于基于RAM存儲器的檢測點的目的位置和定位器發出的當前位置確定驅動控制指令。
更具體地，在所述大數據分析系統中，還包括：語音芯片，與所述ARM11處理器連接，用于在當前檢測點所在位置對應的破冰權衡值的顏色為紅色時，播放與冰場已破裂有關的語音報警文件。
更具體地，在所述大數據分析系統中：所述語音芯片還用于在當前檢測點所在位置對應的破冰權衡值的顏色為橙色時，播放與冰場即將破裂有關的語音預警文件。
更具體地，在所述大數據分析系統中：所述時分雙工通信設備與所述ARM11處理器連接，用于接收每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色并在啟動狀態下，將每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色以及所在位置以地圖形式無線發送給附近冰場管理人員的移動終端上。
根據本發明的一方面，還提供了一種大數據分析方法，所述方法包括使用上述任一大數據分析系統以對冰場各個檢測點所在位置的冰層狀態進行分析。
附圖說明
以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據本發明實施方案示出的大數據分析系統的結構示意圖。
附圖標記：1圖像檢測設備；2紅外檢測設備；3圓形殼體；4驅動電機；5驅動輪；6檔塵蓋；7萬向輪；8清潔刷；9清掃電機；10集塵室；11時分雙工通信設備；12打印輸出接口
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明的大數據分析系統及方法的實施方案進行詳細說明。
當前，由于冰場的發展歷史較短，相關的配套設施的研發仍不到位，尤其對于外場自然環境下的真冰場，受環境和區域的限制，一旦天氣轉暖，將面臨冰層融化、裂縫加深的危險，而冰場的面積較大，管理人員有限，無法用肉眼及時觀測到每一個滑冰區域的冰層狀態，也難以獲得準確的分析結果以判斷是否存在危險。
同時，由于冰場上的人員眾多，產生的雜物也很多，而冰場范圍較廣，靠人力去打掃冰場雜物不太現實，人員安排少了，則打掃效果不明顯，人員安排過多，則冰場的管理成本上升，不利于冰場的后續經營。
為了克服上述不足，本發明搭建了一種大數據分析系統及方法，能夠解決冰場管理困難的瓶頸，快速、及時、準確地獲悉冰場每一個滑冰區域的冰場狀態以及相應的分析結果，提高冰場的安全性能，還能夠及時、快速對冰場雜物進行打掃，保證冰場的清潔度。
圖1為根據本發明實施方案示出的大數據分析系統的結構方框圖，所述系統包括圓形殼體、驅動電機、驅動輪、檔塵蓋、萬向輪、清潔刷、清掃電機、集塵室、時分雙工通信設備、打印輸出接口、圖像檢測設備和紅外檢測設備，驅動電機、驅動輪、檔塵蓋、萬向輪、清潔刷、清掃電機、集塵室、圖像檢測設備和紅外檢測設備都設置在圓形殼體上；
驅動電機為驅動輪提供驅動動力，清掃電機與清潔刷連接，用于為清潔刷的清潔操作提供動力，清潔刷用于將冰面雜物清潔到集塵室內，萬向輪、時分雙工通信設備、打印輸出接口、圖像檢測設備和紅外檢測設備都設置在圓形殼體前端，萬向輪設置在圓形殼體前端頂點，時分雙工通信設備和圖像檢測設備設置在萬向輪的左側，打印輸出接口和紅外檢測設備設置在萬向輪的右側。
接著，繼續對本發明的大數據分析系統的具體結構進行進一步的說明。
所述系統還包括：
起塵刷，設置在圓形殼體上，位于檔塵蓋下方，用于在清潔刷清潔冰面雜物時挑起冰面雜物；
ARM11處理器，設置在圓形殼體內，與驅動電機和清掃電機分別連接，用于在位置控制信號的控制下，為驅動電機提供驅動控制指令以使得驅動電機前往冰場各個檢測點；
導航設備，包括GPRS數據收發器、定位器和微控制器，GPRS數據收發器用于接收遠端的導航控制指令，微控制器分別與GPRS數據收發器和定位器連接，用于基于導航控制指令的檢測點的目的位置和定位器發出的當前位置確定驅動控制指令；
其中，導航設備與ARM11處理器連接，用于將驅動控制指令發往ARM11處理器。
所述系統還包括：
TF存儲卡，設置在圓形殼體內，與ARM11處理器連接，用于預先存儲各種數據；
其中，導航設備設置在圓形殼體前端且設置在萬向輪的左側。
所述系統中：
所述ARM11處理器還分別與所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備連接，用于在每到達一個冰場檢測點時，啟動所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備，并在接收完所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備的數據后，關閉所述圖像檢測設備和所述紅外檢測設備并前往下一個冰場檢測點；
所述圖像檢測設備包括高清圖像捕獲單元、圖像預處理單元、裂縫識別單元和裂縫測量單元，所述高清圖像捕獲單元用于采集冰層圖像，所述圖像預處理單元與所述高清圖像捕獲單元連接，用于對所述冰層圖像依次進行圖像閉合處理、圖像開啟處理、邊緣增強處理和圖像平滑處理以輸出平滑圖像；
所述裂縫識別單元與所述圖像預處理單元連接，用于對所述平滑圖像依次進行自適應遞歸濾波處理、daubechies小波濾波處理以及裂縫目標識別處理以輸出裂縫子圖像，所述裂縫測量單元與所述裂縫識別單元連接，用于基于所述裂縫子圖像確定最大裂縫寬度并作為對應檢測點所在位置的最大冰層裂縫寬度輸出；
所述紅外檢測設備包括紅外線接收單元、紅外線發射單元和飛思卡爾IMX6處理芯片，所述紅外線發射單元用于向對應檢測點所在位置的冰層發射紅外線，所述紅外線接收單元用于接收來自所述系統下方的第一反射紅外線和第二反射紅外線；
所述飛思卡爾IMX6處理芯片分別與所述紅外線接收單元和所述紅外線發射單元連接，用于基于接收到所述第一反射紅外線的第一時間、接收到所述第二反射紅外線的第二時間以及紅外線在冰層內的傳播速度確定對應檢測點所在位置的冰層厚度；
其中，所述ARM11處理器還用于將裂縫寬度權重與對應檢測點所在位置的最大冰層裂縫寬度相乘獲取第一乘積，將冰層厚度權重和對應檢測點所在位置的冰層厚度相乘獲取第二乘積，將第一乘積與第二乘積相加以獲得對應檢測點所在位置的破冰權衡值；
其中，所述ARM11處理器還用于在對應檢測點所在位置的破冰權衡值大于等于第一預設權衡值且小于第二預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為橙色，在對應檢測點所在位置的破冰權衡值大于等于第二預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為紅色，在對應檢測點所在位置的破冰權衡值小于第一預設權衡值時，將對應檢測點所在位置的破冰權衡值標記為藍色；
其中，所述打印輸出接口與所述ARM11處理器連接，用于接收每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色并在連接打印機的狀態下，將每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色以及所在位置以地圖形式打印出來，供冰場管理人員參考；
其中，替換地，導航設備包括RAM存儲器、定位器和微控制器，RAM存儲器中預先保存有冰場各個檢測點的目的位置，微控制器分別與RAM存儲器和定位器連接，用于基于RAM存儲器的檢測點的目的位置和定位器發出的當前位置確定驅動控制指令。
所述系統還包括：
語音芯片，與所述ARM11處理器連接，用于在當前檢測點所在位置對應的破冰權衡值的顏色為紅色時，播放與冰場已破裂有關的語音報警文件。
所述系統中：所述語音芯片還用于在當前檢測點所在位置對應的破冰權衡值的顏色為橙色時，播放與冰場即將破裂有關的語音預警文件。
所述系統中：所述時分雙工通信設備與所述ARM11處理器連接，用于接收每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色并在啟動狀態下，將每一個檢測點所在位置對應的破冰權衡值的數值和顏色以及所在位置以地圖形式無線發送給附近冰場管理人員的移動終端上。
同時，本發明還搭建了一種大數據分析方法，所述方法包括使用上述任一大數據分析系統以對冰場各個檢測點所在位置的冰層狀態進行分析。
另外，所述系統還可以包括：警示燈，與所述ARM11處理器連接，用于在當前檢測點所在位置對應的破冰權衡值的顏色為紅色時，啟動以發出警示光，對當前檢測點所在位置的破冰狀況進行報警；所述語音芯片、所述警示燈和所述ARM11處理器可以被集成在一塊集成電路板上。
采用本發明的大數據分析系統，針對現有技術中真冰冰場管理困難的技術問題，采用移動平臺搭載各種機械設備和各種電子輔助設備的方式完成真冰冰場各個位置的冰層狀態檢測分析、雜物清理，并在出現冰層不適合滑冰的異常狀態下進行及時報警，同時還保留了打印口和無線通信接口以提供各種數據供管理方參考，從而有效解決了上述各個技術問題。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。