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应急处置方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质与流程

2022-04-06 18:15:54 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及应急处置方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质。


背景技术:

2.目前,企业和工厂在应急日常管理和突发事故应对的处置过程中,依托纸质应急预案、电话调度、应急演练等传统手段来实施应急管理和救援指挥。纸质应急预案可操作性差、应急值守响应慢,难以保证对应急资源的有效管理和科学调度。事故发生时应急预案的执行指示信息不能在第一时间及时传输,致使事故在第一时间不能得到有效控制乃至进一步扩大事故的经济损失和人员伤亡。


技术实现要素:

3.鉴于现有技术的以上问题,本技术实施例提供一种应急处置方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质,可以基于建筑信息模型对应急预案关联的故障设备和人员进行定位,以应急预案的流程驱动的方式启动应急处置,可以保障信息交互的实时性和应急操作的联动性,保障应急处置的及时性和有效性。
4.为达到上述目的,本技术第一方面提供了一种应急处置方法,包括:
5.在指定区域内采集生产设备的监测数据;
6.根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案;
7.在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息;
8.在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息;
9.根据所述故障设备定位信息和所述人员定位信息,发出所述应急预案的执行指示信息。
10.作为第一方面的一种可能的实现方式,根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案,包括:
11.预先设置与所述监测数据对应的预警阈值;
12.在所述监测数据大于或等于所述预警阈值的情况下,确定与所述预警阈值对应的应急预案。
13.作为第一方面的一种可能的实现方式,在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息,包括:
14.将所述指定区域的建筑信息模型中的生产设备转换成地理信息系统中的地理元素;
15.利用所述地理元素,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位。
16.作为第一方面的一种可能的实现方式,所述方法还包括:
17.在所述建筑信息模型中,根据对构成建筑信息模型的元件的关注程度对所述元件进行信息展示;其中,所述元件包括关注元件和非关注元件。
18.作为第一方面的一种可能的实现方式,所述关注元件包括所述生产设备;所述非关注元件包括建筑元件;所述方法还包括:
19.在所述建筑信息模型中,基于对所述生产设备的预定操作,展示所述生产设备的监测数据;基于对所述故障设备的预定操作,展示所述应急预案的执行指示信息;以及,以透明和/或规则形状的方式呈现所述非关注元件。
20.作为第一方面的一种可能的实现方式,在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息,包括:
21.利用实时动态测量算法,对定位系统的第一定位数据进行校对;
22.在接收到所述人员通过应用程序上报的定位系统的第二定位数据的情况下,利用校对后的第一定位数据对所述应急预案关联的人员进行定位。
23.作为第一方面的一种可能的实现方式,所述方法还包括:
24.在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到所述人员通过应用程序上报的无线局域网信号的情况下,利用余弦相似度算法,将所述无线局域网信号的信息与指纹库中的第一指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室内所在的位置进行定位;
25.在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到射频识别数据的情况下,将所述射频识别数据与指纹库中的第二指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位。
26.作为第一方面的一种可能的实现方式,所述第二指纹信息中包括在所述指定区域内划分的栅格中的至少一个预定位置的信号强度;
27.根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位,包括:在所述射频识别数据和所述第二指纹信息中的预定位置的信号强度的差值最小的情况下,将所述第二指纹信息中的预定位置确定为所述应急预案关联的人员在室外所在的位置。
28.作为第一方面的一种可能的实现方式,在指定区域内采集生产设备的监测数据,包括:通过边缘网关采集生产设备的监测数据;以及,
29.所述应急预案的执行指示信息包括应急指示灯、应急广播和应急预案操作指示中的至少一种。
30.本技术第二方面提供了一种应急处置装置,包括:
31.采集单元,用于在指定区域内采集生产设备的监测数据;
32.确定单元,用于根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案;
33.第一定位单元,用于在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息;
34.第二定位单元,用于在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息;
35.指示单元,用于根据所述故障设备定位信息和所述人员定位信息,发出所述应急
预案的执行指示信息。
36.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述确定单元用于:
37.预先设置与所述监测数据对应的预警阈值;
38.在所述监测数据大于或等于所述预警阈值的情况下,确定与所述预警阈值对应的应急预案。
39.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述第一定位单元用于:
40.将所述指定区域的建筑信息模型中的生产设备转换成地理信息系统中的地理元素;
41.利用所述地理元素,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位。
42.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述装置还包括展示单元,所述展示单元用于:
43.在所述建筑信息模型中,根据对构成建筑信息模型的元件的关注程度对所述元件进行信息展示;其中,所述元件包括关注元件和非关注元件。
44.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述关注元件包括所述生产设备;所述非关注元件包括建筑元件;所述展示单元用于:
45.在所述建筑信息模型中,基于对所述生产设备的预定操作,展示所述生产设备的监测数据;基于对所述故障设备的预定操作,展示所述应急预案的执行指示信息;以及,以透明和/或规则形状的方式呈现所述非关注元件。
46.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述第二定位单元用于:
47.利用实时动态测量算法,对定位系统的第一定位数据进行校对;
48.在接收到所述人员通过应用程序上报的定位系统的第二定位数据的情况下,利用校对后的第一定位数据对所述应急预案关联的人员进行定位。
49.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述第二定位单元还用于:
50.在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到所述人员通过应用程序上报的无线局域网信号的情况下,利用余弦相似度算法,将所述无线局域网信号的信息与指纹库中的第一指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室内所在的位置进行定位;
51.在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到射频识别数据的情况下,将所述射频识别数据与指纹库中的第二指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位。
52.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述第二指纹信息中包括在所述指定区域内划分的栅格中的至少一个预定位置的信号强度;
53.所述第二定位单元还用于:在所述射频识别数据和所述第二指纹信息中的预定位置的信号强度的差值最小的情况下,将所述第二指纹信息中的预定位置确定为所述应急预案关联的人员在室外所在的位置。
54.作为第二方面的一种可能的实现方式,所述采集单元用于:通过边缘网关采集生产设备的监测数据;以及,
55.所述应急预案的执行指示信息包括应急指示灯、应急广播和应急预案操作指示中
的至少一种。
56.本技术第三方面提供了一种计算设备,包括:
57.通信接口;
58.至少一个处理器,其与所述通信接口连接;以及
59.至少一个存储器,其与所述处理器连接并存储有程序指令,所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行上述第一方面任一所述的方法。
60.本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行上述第一方面任一所述的方法。
61.本发明的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
62.以下参照附图来进一步说明本发明的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的,一些特征并不以实际比例示出,并且一些附图中可能省略了本技术所涉及领域的惯常的且对于本技术非必要的特征,或是额外示出了对于本技术非必要的特征,附图所示的各个特征的组合并不用以限制本技术。另外,在本说明书全文中,相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下:
63.图1为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
64.图2为本技术实施例提供的应急处置方法的系统架构示意图;
65.图3为本技术实施例提供的应急处置方法的决策树流程驱动的示意图;
66.图4为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
67.图5为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的人员搜救和疏散逃生效果图;
68.图6为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的最短路径算法示意图;
69.图7为本技术实施例提供的应急处置方法的bim轻量模型三维可视化效果图;
70.图8为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
71.图9为本技术实施例提供的应急处置方法的逃生指示装置的示意图;
72.图10为本技术实施例提供的应急处置方法的waln ap和rfid读写器栅格布放示意图;
73.图11为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
74.图12为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
75.图13为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图;
76.图14为本技术实施例提供的应急处置装置的一实施例的示意图;
77.图15为本技术实施例提供的应急处置装置的一实施例的示意图;
78.图16为本技术实施例提供的计算设备的示意图。
具体实施方式
79.说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块a、模块b、模块c等类似用语,仅用于区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或
描述的以外的顺序实施。
80.在以下的描述中,所涉及的表示步骤的标号,如s110、s120
……
等,并不表示一定会按此步骤执行,在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序,或同时执行。
81.说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容;它不排除其它的元件或步骤。因此,其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体、步骤或部件的存在,但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此,表述“包括装置a和b的设备”不应局限为仅由部件a和b组成的设备。
82.本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例,但可以指同一实施例。此外,在一个或多个实施例中,能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性,如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。
83.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致,以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外,本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的,不是旨在限制本技术。为了准确地对本技术中的技术内容进行叙述,以及为了准确地理解本发明,在对具体实施方式进行说明之前先对本说明书中所使用的术语给出如下的解释说明或定义:
84.1)建筑信息模型(building information modeling,bim):是建筑学、工程学及土木工程的新工具。它是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。建筑信息模型用数位化的建筑元件表示真实世界中用来建造建筑物的构件。
85.2)地理信息系统(geographic information system gis):是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
86.3)全球定位系统(global positioning system,gps)是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统,它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。
87.4)实时动态测量(real-time kinematic,rtk)算法:是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。rtk是一种新的常用的卫星定位测量方法。以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而rtk是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。它采用了载波相位动态实时差分方法,是gps应用的重大里程碑。它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新的测量原理和方法,极大地提高了作业效率。
88.5)射频识别(radio frequency identification,rfid):其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信,达到识别目标的目的。rfid是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写,从而达到识别目标和数据交换的目的。
89.6)无线局域网(wireless local area network,wlan):指应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特
点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。
90.7)无线接入点(wireless access point,无线ap):用于无线网络的无线交换机,是无线网络的核心。无线ap是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,可以覆盖几十米至上百米。无线ap是一个包含很广的名称,它不仅包含单纯性无线接入点,同样也是无线路由器(含无线网关、无线网桥)等类设备的统称。
91.8)服务集标识(service set identifier,ssid):ssid技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络,每一个子网络都需要独立的身份验证,只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络,防止未被授权的用户进入本网络。
92.9)媒体存取控制位址(media access control address,mac地址):是一个用来确认网络设备位置的位址。mac地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的mac地址。
93.10)全球广域网(world wide web,web):也称为万维网,它是一种基于超文本传输协议(hyper text transfer protocol,http)的、全球性的、动态交互的、跨平台的分布式图形信息系统。
94.下面先对现有的方法进行介绍,然后再对本技术的技术方案进行详细介绍。
95.现有技术:目前,企业和工厂在应急日常管理和突发事故应对的处置过程中,依托纸质应急预案、电话调度、应急演练等传统手段来实施应急管理和救援指挥,缺少有效的信息化方法支撑应急管理工作,难以保证对应急资源的有效管理和科学调度,难以保障突发事故时救援指挥的时效性、应急操作的联动性和信息交互的实时性。
96.现有技术存在着以下的缺陷:应急值守响应慢;救援队伍、资源和装备不能得到合理、科学的实时监控、调度和有效共享;纸质应急预案可操作性差、处置流程得不到有效检验和持续完善;事故发生时救灾信息无法及时传输,致使事故在第一时间不能得到有效控制乃至引起次生灾害、进一步扩大事故的经济损失,甚至人员伤亡。
97.基于上述现有技术所存在的技术问题,本技术提供了一种应急处置的方法。本技术实施例根据监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案,以应急预案的流程驱动的方式启动应急处置,可以在监测数据有问题的情况下,及时启动应急预案,可以避免应急值守响应慢的问题。另外,本技术实施例基于建筑信息模型对应急预案关联的故障设备和人员进行定位,根据故障设备定位信息和人员定位信息发出应急预案的执行指示信息。上述处理过程中在定位的基础上及时发出应急预案的执行指示信息,保障了信息交互的实时性和应急操作的联动性,可避免出现信息传输不及时、资源调度不合理的问题。由于保障了信息交互的实时性和应急操作的联动性,可以使得应急处置过程中各个设备、模块和人员之间实时地交互信息,使应急预案可以顺畅地执行,能够解决现有技术提到的处置流程得不到有效检验和持续完善的问题。
98.图1为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图1所示,该应急处置方法可以包括:
99.步骤s110,在指定区域内采集生产设备的监测数据;
100.步骤s120,根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案;
101.步骤s130,在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预
案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息;
102.步骤s140,在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息;
103.步骤s150,根据所述故障设备定位信息和所述人员定位信息,发出所述应急预案的执行指示信息。
104.本技术实施例中的指定区域可以是一个企业或者一个工厂所在的区域,也可以是一个园区或者一个建筑物所在的区域。可根据应急处置的实际需求设置指定区域,并构建指定区域的建筑信息模型,在建筑信息模型的基础上实施应急处理。
105.具体地,在步骤s110中,可接收生产设备采集的监测数据。例如,利用设置于生产设备的压力传感器采集生产设备的压力数据。再如,利用设置于电机的功率分析仪采集电机的电气信号。电气信号可电流和电压等数据。
106.在步骤s120中,将步骤s110中采集的监控数据输入决策树算法,利用决策树算法输出针对该监控数据应执行的应急预案。其中,可预先根据启动应急预案的条件构建决策树算法。在一个示例中,为避免电机的电流过大产生安全隐患,可在电机电流过大的情况下启动应急预案。应急预案操作可以是切断电源,并给维修电机的相关人员发送预警提示信息。在这个示例中,决策树算法可以是在电机的电流大于30a的情况下启动对应的应急预案。
107.执行上述应急预案首先需要对应急预案关联的故障设备和人员进行定位。例如,在上述示例中,首先需要对电流过大的电机和维修电机的相关人员进行定位。在定位的基础上,才能实施切断电源、给相关人员发送预警提示信息的应急预案操作。本技术实施例中,可预先构建指定区域的建筑信息模型。利用建筑信息模型对应急预案关联的故障设备和人员进行准确定位。
108.构成建筑信息模型的元件可包括多个生产设备、建筑元件、人员等。在步骤s130中,需要在建筑信息模型中从多个生产设备中对故障设备进行定位,得到故障设备在建筑信息模型中的位置信息,也就是故障设备定位信息。在步骤s140中,需要在建筑信息模型中对应急预案关联的人员进行定位,得到关联的人员在建筑信息模型中的位置信息,也就是人员定位信息。
109.在步骤s150中,根据步骤s130和步骤s140中得到的故障设备定位信息和人员定位信息,向故障设备和关联的人员发出应急预案的执行指示信息。例如,向电机发出执行指示信息,指示电机自动切断电源;向维修电机的相关人员发送预警提示信息,指示相关人员执行电机的维修操作。
110.本技术实施例基于建筑信息模型对应急预案关联的故障设备和人员进行定位,以应急预案的流程驱动的方式启动应急处置,可以保障信息交互的实时性和应急操作的联动性,保障应急处置的及时性和有效性。
111.图2为本技术实施例提供的应急处置方法的系统架构示意图。如图2所示,本技术实施例提供了一种基于5g边缘计算和建筑信息模型bim的应急处置方法。以工厂的应急处置为例,应急处置系统可包含以下几个子系统:bim三维可视化工厂应急管理子系统、应急数采控制救援逃生子系统和基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位子系统。采用该系统可以实现以应急预案流程为驱动开展工厂应急管理的相关工作,以及实现基于bim三维
可视化的应急救援与指挥调度。本技术实施例提供的应急处置方法利用信息化手段促进工厂安全生产,推进企业信息化和工业化的高层次的深度结合进程。
112.上述应急处置系统中各子系统的功能如下:
113.(1)bim三维可视化工厂应急管理子系统
114.可以运行在5g边缘服务器上或x86服务器上,主要实现工厂应急预案的编制和基于决策树算法的应急智能管理流程驱动。通过实时监测应急救援数采控制逃生子系统上报的数据,实现应急智能管理流程驱动。
115.其中,边缘服务器是相对于中心服务器而言靠近边缘侧部署的服务器,可提供边缘计算服务。中心服务器是指云端分布式部署的包含软硬件系统的服务器。云计算的集中式数据处理方式增加了数据传输的带宽占用,增加了中心服务器的存储和计算负载压力。另外,对于时延性要求高的应用场景,云计算的数据处理方式很难满足应用的要求。利用边缘计算的方式可有效减少物联网场景中数据传输对带宽的占用,同时减少对中心服务器的存储和计算负载压力。本技术实施例中,利用边缘计算服务可以保障信息交互的实时性和应急操作的联动性,保障应急处置的及时性和有效性。
116.本技术实施例中,可预先设置各个监测数据对应的预警阈值。其中,预警阈值也称为门限。当监测数据超过预警阈值时,使用决策树算法确定对应的应急预案,并执行相应的应急措施。例如,应急广播、数据采集与监视控制系统(supervisory control and data acquisition,scada)生产设备联动控制、电力供应设备联动、消防设备联动等。可预先对工厂厂区的全貌、楼宇、生产车间、生产设备快速构建轻量化三维bim模型,基于bim模型和3d gis地图实现危险源的一键定位、web scada设备组态图查看控制、监控视频的调阅查看,从而指导人员疏散逃生和开展搜救工作。
117.(2)应急数采控制救援逃生子系统
118.通过5g边缘网关采集数据,将数据提供给bim三维可视化工厂应急管理子系统入库,并通过算法开展分析;同时接收来自bim三维可视化工厂应急管理子系统的控制指令,由5g边缘网关透传给相关设备实现应急管控功能。其中,透传即透明传输(pass-through),是在通讯中不管传输的业务内容如何,只负责将传输的内容由源地址传输到目的地址,而不对业务数据内容做任何改变。
119.(3)基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位子系统
120.为bim三维可视化工厂应急管理子系统的提供基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位数据,开展人员疏散、逃生和救援工作。
121.参见图1和图2,本技术实施例中,步骤s110中的生产设备可包括图2中的生产加工设备2.3、电力设备2.4、消防设备2.5、温湿度传感器2.6和烟雾传感器2.7。本技术实施例中,在步骤s110中对上述生产设备进行监测,采集来自生产设备的监测数据。在步骤s120中利用决策树算法判断上述监测数据是否达到预警阈值。如果上述监测数据达到了预警阈值,则启动对应的应急预案。
122.上述应急处置系统通过bim三维可视化工厂应急管理子系统、应急数采控制救援逃生子系统、基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位子系统,将信息化手段与应急预案融合集成,实现了以应急预案流程为驱动开展工厂应急救援的相关工作,保障了在突发事故应对处置过程中救援指挥的时效性、联动性和信息交互的实时性。实现了基于bim三维
可视化的应急救援与指挥调度,保障应急救援、日常演练的及时性、有效性和科学性。
123.参见图1和图2,上述应急处置系统中各子系统的各个模块的功能如下:
124.1.bim三维可视化工厂应急管理子系统
125.bim三维可视化工厂应急管理子系统可以包括以下子模块:1.1编制红黄蓝应急预案与判决规则、1.2基于决策树算法的应急智能管理流程驱动、1.3scada生产设备联动、1.4电力供应设备联动、1.5消防设备联动、1.6救援拨打119、1.7应急广播、1.8救援物资发放与管理、1.9危险一键定位、1.10人员搜救、1.11人员疏散逃生、1.12bim构件管理、1.13bim三维可视化、1.14三维(3d)gis地图、1.15监控视频调阅、1.16数据库、1.17预留三方接口。
126.其中,各个模块的功能的具体实现步骤如下:
127.1.1编制红黄蓝应急预案与判决规则
128.本技术实施例提供了一种适用于企业进行红橙黄蓝应急管理的判决规则。其中,以红橙黄蓝几种颜色作为分类,表示突发事件的严重程度的等级。见表1.1,红色事件表示火灾,是严重程度最高的突发事件;蓝色事件表示出现了不影响生产的设备故障,是严重程度最低的突发事件。企业可根据自身需要编制应急预案启动条件和规定操作,采用基于决策树算法的应急智能管理流程引擎驱动的方式,实现各应急管理节点上的审批和规定操作。
129.表1.1一种红黄蓝应急预案与判决规则编制示例
130.[0131][0132]
1.2基于决策树算法的应急智能管理流程驱动
[0133]
图3为本技术实施例提供的应急处置方法的决策树流程驱动的示意图。如图3所示,本技术实施例将信息化手段与应急预案融合集成,实现了工厂应急预案的编制和基于决策树算法的应急智能管理流程驱动,以应急预案的流程驱动的方式启动应急处置。
[0134]
图4为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图4所示,在一种实施方式中,图1中的步骤s120,根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案,具体可包括:
[0135]
步骤s410,预先设置与所述监测数据对应的预警阈值;
[0136]
步骤s420,在所述监测数据大于或等于所述预警阈值的情况下,确定与所述预警阈值对应的应急预案。
[0137]
参见图3、图4和表1.1,以红色事件为例,在步骤s410中可预先设置与烟雾传感器上报数据和温湿度传感器上报数据对应的门限。在步骤s420中,烟雾传感器上报数据和温湿度传感器上报数据的至少之一达到预设门限时,输出判决事件为红色事件,并输出红色事件对应的应急预案。同时可触发报警,发出应急预案的执行指示信息。
[0138]
在又一个示例中,参见图3和图4,在步骤s410中可预先设置与告警持续周期对应的门限。在步骤420中,告警持续周期达到预设门限时,输出对应的判决事件和应急预案。同时可触发报警,发出应急预案的执行指示信息。
[0139]
本技术实施例提供了一种基于决策树算法的应急智能管理流程引擎驱动,实现各应急管理节点上的审批和规定操作的执行。基于决策树算法监测传感器实时上报的监测数据,当超过预警阈值时智能执行对应应急措施。例如应急广播、scada生产设备联动控制、电力供应设备联动、消防设备联动,保障了发生突发事故时救援指挥的时效性、联动性和信息交互的实时性。
[0140]
1.3scada生产加工设备联动
[0141]
根据企业红黄蓝应急管理预案与判决规则,基于决策树算法的判决结果,通过应
algorithm,dijkstra)是一种最短路径算法。利用dijkstra算法可以得出最短路径的最优解。
[0160]
1.12bim构件管理
[0161]
bim构件管理可对构建bim模型的组件(元件)进行编辑,提供增加、删除和修改操作。例如对bim组件的属性进行设置和修改后,直接存入1.16数据库的3d gis_bim模型(3d gis_bimmodel)表。
[0162]
1.13bim三维可视化
[0163]
本技术实施例中的建筑信息模型的具体呈现方式可以是bim三维可视化模型。可基于工厂环境和设备设计计算机辅助设计(computer aided design,cad)图,构建1mm:1mm的bim三维可视化模型。bim三维可视化模型中可包含厂房、车间、生产设备,摄像头、人员等元件的三维模型。
[0164]
图7为本技术实施例提供的应急处置方法的bim轻量模型三维可视化效果图。图7中的圆圈中展示了元件的三维模型。参见图7,在bim三维可视化模型中,可点击摄像头模型调用sdk查看对应的监控视频;可点击设备,在设备上方弹出内嵌的web scada组态图窗口,可实时查看设备的运行状态,并实时控制相应的生产设备;当web scada监测设备异常时,在设备模型上会发出红色圈告警。这种情况下可点击打开web scada组态图进行查看,还可查看与告警相关的应急预案的执行指示信息。
[0165]
本技术实施例中,在bim建模时可面向安全生产重点关注的元件,对设备和组态图建模。另外,在建模过程中可简化建筑物等非关键因素,构建轻量化的三维模型。
[0166]
参见图7,在一种实施方式中,上述方法还包括:
[0167]
在所述建筑信息模型中,根据对构成建筑信息模型的元件的关注程度对所述元件进行信息展示;其中,所述元件包括关注元件和非关注元件。
[0168]
根据对构成建筑信息模型的元件的关注程度,可将构成建筑信息模型的元件分为关注元件和非关注元件。其中,关注元件可包括生产设备;非关注元件可包括建筑元件。在应急处置过程中,相关人员比较关注可能影响安全生产、可能带来安全隐患的生产设备,对相对比较安全的建筑元件的关注程度较小。因此,本技术实施例中,在建筑信息模型中详细呈现生产设备的细节信息。而对于建筑元件则弱化其呈现方式,不呈现建筑元件的细节信息。
[0169]
参见图7,在一种实施方式中,所述关注元件包括所述生产设备;所述方法还包括:
[0170]
在所述建筑信息模型中,基于对所述生产设备的预定操作,展示所述生产设备的监测数据;以及基于对所述故障设备的预定操作,展示所述应急预案的执行指示信息。
[0171]
在应急处置过程中,相关人员比较关注建筑信息模型中的生产设备,例如生产加工设备、电力设备、消防设备、温湿度传感器和烟雾传感器等。在上述生产设备的监测数据达到预设阈值的情况下,可能会出现安全隐患,因此在建筑信息模型中需要呈现出生产设备的详细的全面的细节信息。在图7中,对于生产设备,可查看监控视频、运行状态和相关的应急预案的执行指示信息等。
[0172]
参见图7,在一种实施方式中,所述非关注元件包括建筑元件;所述方法还包括:
[0173]
以透明和/或规则形状的方式呈现所述非关注元件。
[0174]
在应急处置过程中,相关人员对建筑元件的关注程度较小。建筑元件可包括楼宇、
房间、厂房和车间等。建筑元件对安全生产影响比较小,因此在建筑信息模型中不需要呈现出建筑元件的细节信息。在图7中,对于建筑元件,仅以透明的规则形状的方式呈现。例如图7中用透明的长方体或者透明的其他规则形状的三维模型构成轻量化三维bim模型,以表示工厂中的各个建筑。
[0175]
本技术实施例中,采用轻量化三维bim模型展示建筑信息模型中的元件,重点展示关注元件的详细信息,弱化非关注元件的细节信息。这种信息呈现方式使得重点信息得以突出展现,使得相关人员能够更便捷直观地查看影响到安全生产的关键信息,从而有效提高应急处置的执行效率。
[0176]
1.14 3d gis地图
[0177]
本技术实施例中,可基于工厂环境和设备设计cad图,利用cad图构建1mm:1mm的bim三维可视化模型。具体地,可根据cad图纸生成bim模型。利用cad软件中的插件将cad图中的组件导入成bim模型中的元件,从而实现bim模型与3d gis地图的室内外一体化。进而,在一体化模型的基础上可实现基于3d gis地图框架的功能开发,例如空间距离、面积测量等功能开发,还可以实现基于绝对坐标的漫游导航场景浏览。
[0178]
图8为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图8所示,在一种实施方式中,图1中的步骤s130,在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息,具体可包括:
[0179]
步骤s810,将所述指定区域的建筑信息模型中的生产设备转换成地理信息系统中的地理元素;
[0180]
步骤s820,利用所述地理元素,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位。
[0181]
二维或三维gis地图通常采用图层的形式管理和呈现地理信息。本技术实施例中,可将bim模型的属性、高程点、地形等数据存入三维空间数据库表中,基于wgs-84坐标系纠偏对准后,将bim模型转换成3d gis地图中的一个地理元素,进而实现bim模型与3d gis地图在空间上完全融合。在融合了bim模型的3d gis地图上,可利用地理元素,从生产设备中对应急预案关联的故障设备进行定位。在此基础上还可以实现缩放、360度旋转查看等基本元素功能。
[0182]
在一个示例中,3d gis地图可自定义图层显示。针对图层,单个元素也可以显示其属性,如图层的类型、id、名称、模型id等。在3d gis地图中,可在线调整图层加载优先级、透明度、经纬度等属性,也可以将手动调整位置后的图层对象保存入库。
[0183]
1.15监控视频调阅
[0184]
在该模块中可点击摄像头三维模型调用视频监控平台提供的sdk,查看对应的监控视频。其中,视频监控平台sdk负责平台的所有网络交互,完成媒体处理如收流、拼帧、解码、渲染等功能。
[0185]
1.16数据库
[0186]
数据库主要实现应急数采控制救援逃生子系统传感器上报的实时数据和基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位子系统上报的人员定位信息的存储。
[0187]
1.17预留三方接口
[0188]
系统预留了多种接口可与其它应用软件实现数据共享和交互,通过文件传输协议
(file transfer protocol,ftp)、安全文件传输协议(secure file transfer protocol,sftp)、web service服务中的至少一种方式来开放数据服务。系统内和系统外的应用程序均能够通过开放应用编程接口(open application programming interface,open api)访问共享数据。其中,open api可包括同步接口和异步接口。
[0189]
2.应急数采控制救援逃生子系统
[0190]
应急数采控制救援逃生子系统可以包括以下子模块:2.1 5g边缘网关、2.2带应急广播的逃生指示灯、2.3生产加工设备、2.4电力设备、2.5消防设备、2.6温湿度传感器、2.7烟雾传感器。
[0191]
其中,各个模块的功能的具体实现步骤如下:
[0192]
2.1 5g边缘网关
[0193]
在应急数采控制救援逃生子系统中,通过5g边缘网关采集数据,提供给bim三维可视化工厂应急管理子系统入库,并利用算法开展分析。另一方面,应急数采控制救援逃生子系统接收来自bim三维可视化工厂应急管理子系统的控制指令,由5g边缘网关透传给相关设备实现应急管控。
[0194]
在一种实施方式中,图1中的步骤s110,在指定区域内采集生产设备的监测数据,具体可包括:
[0195]
通过边缘网关采集生产设备的监测数据。
[0196]
再参见图2,5g边缘网关采集生产加工设备、电力设备、消防设备、烟雾传感器、温湿度传感器、带应急广播的逃生指示灯装置的数据,经过协议转换处理后通过消息队列遥测传输(message queuing telemetry transport,mqtt)协议上报“1.bim三维可视化工厂应急管理子系统”入库,并利用算法开展分析。另外,来自“1.bim三维可视化工厂应急管理子系统”的控制指令,由5g边缘网关透传给相关设备实现应急管控。
[0197]
5g边缘网关支持modbus通讯、rs-232通讯、rs-485通讯、可寻址远程传感器高速通道(highway addressable remote transducer,hart)通讯、多点接口(mult point interface,mpi)通信、程序总线网络(process field bus,profibus)通信、工业以太网、执行器-传感器-接口(actuator-sensor-interface,asi)通信、点到点接口(point to point interface,ppi)通信、远程无线通信、传输控制协议(transmission control protocol,tcp)、用户数据包协议(user datagram protocol,udp)、s7等协议的工业数据采集。
[0198]
2.2带应急广播的逃生指示灯
[0199]
在一种实施方式中,所述应急预案的执行指示信息包括应急指示灯、应急广播和应急预案操作指示中的至少一种。
[0200]
其中,应急指示灯可包括用于指示逃生路线的逃生指示灯和用于给出预警信息的状态指示灯等。
[0201]
图9为本技术实施例提供的应急处置方法的逃生指示装置的示意图。如图9所示,本技术实施例提供了一种带应急广播的逃生指示灯装置,用于接受“1.11人员疏散逃生”应用下发的逃生指令进行声光播报,指导人员疏散快速逃离事故现场。在图9中,逃生指示灯装置的智能主控单元通过rs232/485接口和/或wifi接口与网关连接。逃生指示灯装置中的电源用于给智能主控单元、逃生指示灯和应急广播喇叭供电。智能主控单元从网关接收来自bim三维可视化工厂应急管理子系统的控制指令,根据控制指令指示逃生指示灯和应急
广播喇叭进行声光播报。
[0202]
在又一个应急处置示例中,为避免电机的电流过大产生安全隐患,可在电机电流过大的情况下启动应急预案,应急预案操作可以是切断电源,并给维修电机的相关人员发送预警提示信息。在这个示例中,应急预案的执行指示信息可包括应急预案操作指示。例如,向故障设备和关联的人员发出所述应急预案的执行指示信息。具体地,可以向电机发出执行指示信息,指示电机自动切断电源;向维修电机的相关人员发送预警提示信息,指示相关人员执行电机的维修操作。
[0203]
2.3生产加工设备
[0204]
用于接受“1.3scada生产设备联动”应用下发指令进行设备启停,现场人工及时更换故障设备快速恢复生产。
[0205]
2.4电力设备
[0206]
用于接受“1.4电力供应设备联动”应用下发指令进行电源倒换,现场人工排障及时恢复生产。
[0207]
2.5消防设备
[0208]
用于接受“1.5消防设备联动”应用下发指令开启消防设施,现场人工切断电源后会同有关部门及时扑灭火灾险情。
[0209]
2.6温湿度传感器
[0210]
温湿度传感器接入5g边缘网关实时采集,上报温湿度感应数据到“1.bim三维可视化工厂应急管理子系统”入库并利用算法开展分析。
[0211]
2.7烟雾传感器
[0212]
烟雾度传感器接入5g边缘网关实时采集,上报烟雾感应数据到“1.bim三维可视化工厂应急管理子系统”入库并利用算法开展分析。
[0213]
3.基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位子系统
[0214]
人员室内外定位子系统为bim三维可视化工厂应急管理子系统提供基于指纹库的人员室内外定位数据。人员室内外定位子系统可以包括以下子模块:3.1基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位算法、3.2手机app捕获gps wlan信号构建栅格指纹库、3.3室外rfid gps定位构建栅格指纹库。
[0215]
其中,各个模块的功能的具体实现步骤如下:
[0216]
3.1基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位算法
[0217]
gps一般用于室外定位,受gps卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备的影响,民用gps测量结果都存在一定误差,例如误差可能达到10-20米。因此,gps测量结果需要修正后才能使用。并且,受建筑物深度和金属屏蔽影响,室内存在gps信号盲区。针对gps定位存在的问题,本技术实施例提供了一种基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位算法。在该算法中,可利用wlan栅格指纹库结合余弦相似度定位的方式对人员在室内所在的位置进行定位,利用rfid栅格指纹库结合最短空间距离定位的方式对人员在室外所在的位置进行定位,还可利用手机gps校对后定位的方式对人员进行定位。在一种实施方式中,如果同一时刻有校对后gps、wlan、rfid三种定位结果,则该人员的人员定位信息优先赋值为校对后gps的经纬度和高度。
[0218]
本技术实施例的基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位算法具体可包括以
下步骤:
[0219]
(1)首先将整个厂区在3d gis地图上划分成立体三维栅格作为构建栅格指纹库的基础图层,且每个栅格具有唯一的id。例如,可以将整个厂区划分为长3m宽3m高3m的立体三维栅格。
[0220]
(2)建筑物室内安装wlan网络用于辅助生产和室内指纹库定位。在一个示例中,可以每隔6米安装定位用的无线ap(wlan_ap),并合理控制每个无线ap的发射功率覆盖4个3m*3m*3m的立体三维栅格。waln_ap和rfid读写器栅格布放示意图如图10所示。其中,可以在室内布置若干个wlan_ap,wlan_ap可以采用吸顶天线方式安装;在室外布置若干个rfid读写器,rfid读写器安装时可借助室外灯杆等基础设施。
[0221]
(3)rfid读写器扫描经过的人员rfid标签输出测量数据见表1.2。在一个示例中,可以在厂区室外每隔6米安装定位用的rfid读写器。每个rfid读写器覆盖4个3m*3m*3m的立体三维栅格。
[0222]
表1.2 rfid标签输出测量数据
[0223][0224][0225]
(4)新开发或改造已有的工厂app,增加抓取手机型号、gps信息和waln ap ssid ap信号强度信息的接口。通过接口上报表1.3中的数据到应急处置系统,用于wlan栅格指纹库的构建和校对gps信息,实现人员定位。
[0226]
表1.3手机app上报的gps和waln信息
[0227][0228]
(5)实地测量构建室内栅格wlan指纹库特征。
[0229]
图11为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图11所示,在一种实施方式中,图1中的步骤s140,在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息,具体可包括:
[0230]
步骤s1110,利用实时动态测量算法,对定位系统的第一定位数据进行校对;
[0231]
步骤s1120,在接收到所述人员通过应用程序上报的定位系统的第二定位数据的情况下,利用校对后的第一定位数据对所述应急预案关联的人员进行定位。
[0232]
其中,定位系统可包括全球定位系统gps。手机测得的gps定位数据存在误差,因此需要对其进行校对。定位系统的第一定位数据可包括:在进行校对过程中,在某一位置手机测得的gps定位数据。在步骤s1110,可利用实时动态测量rtk算法,对定位系统的第一定位数据进行校对。
[0233]
定位系统的第二定位数据可包括:应急预案关联的人员通过手机应用程序app上报的gps定位数据。在步骤s1120中,应急处置过程中,在接收到第二定位数据的情况下,获取与第二定位数据对应的同一位置的校对后的第一定位数据,利用校对后的第一定位数据对应急预案关联的人员进行定位。上述利用校对后的gps信号进行定位的算法可称为“gps
校对后定位算法”。
[0234]
在一个示例中,选择建筑物门口或窗口处可以搜到gps信号的栅格中心作为锚点,用手持rtk算法高精度gps测得锚点经纬度和高度。将手持rtk算法高精度gps测得的数据与手机测得的gps定位数据进行比较,得到偏移距离。利用偏移距离,可对手机gps测得的定位数据进行误差校对。对于其他栅格,可利用手机gps测得的锚点经纬度和偏移距离计算出其他栅格中心点的经纬度。
[0235]
构建室内栅格wlan指纹库样本特征如表1.4所示。在一个示例中,在划分的3m*3m*3m栅格内,可使用内置高精度gps和地图的wlan手持测试仪实地测量wlan_ap信号。
[0236]
表1.4构建室内栅格wlan指纹库特征描述
[0237][0238][0239]
(6)实地测量构建室外栅格rfid_gps指纹库特征。
[0240]
构建室外栅格rfid_gps指纹库特征如表1.5所示。在一个示例中,在划分的3m*3m*3m栅格内选择5个测试点。其中包括1个栅格中心和4个栅格顶点。针对以上5个测试点,可使用手持rtk算法高精度gps测得测试点的经纬度和高度,rfid标签发射的无线电波强度和标签id,构建室外栅格rfid_gps指纹库特征。
[0241]
表1.5构建室外栅格rfid_gps指纹库特征
[0242][0243][0244]
(7)室内wlan栅格余弦相似度匹配定位算法。
[0245]
图12为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图12所示,在一种实施方式中,上述方法还包括:
[0246]
步骤s1210,在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到所述人员通过应用程序上报的无线局域网信号的情况下,利用余弦相似度算法,将所述无线局域网信号的信息与指纹库中的第一指纹信息进行比对;
[0247]
步骤s1220,根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室内所在的位置进行定位。
[0248]
本技术实施例中,在接收到所述第二定位数据的情况下,优先采用与第二定位数据对应的同一位置的校对后的第一定位数据对人员进行定位。在没有接收到所述第二定位数据的情况下,如果人员所在的位置在室内,则可以接收到人员通过应用程序app上报的无线局域网信号。在这种情况下,可根据无线局域网信号对人员进行定位。
[0249]
本技术实施例中,第一指纹信息可包括室内栅格wlan指纹库中的样本指纹信息。
[0250]
在一个示例中,人员通过应用程序上报的无线局域网信号可包括手机app上报的用户wlan_ap信号电平。可利用余弦相似度算法,计算手机app上报的用户wlan_ap信号电平与室内栅格wlan指纹库中的样本指纹信息之间的余弦相似度值。在利用余弦相似度算法中,以两个夹角的余弦相似度值度量两个个体间差异大小。余弦相似度值越接近1,说明夹
角角度越接近0
°
,也就是两个向量越相似。上述算法实现过程如表1.6所示。在一个示例中,可在余弦相似度值大于0.8的情况下,获取对应的指纹库中的样本指纹信息中的栅格中心点的经纬度和高度,将该经纬度和高度赋值给对应的人员定位信息。余弦相似度算法的计算公式如下:
[0251][0252]
其中,xi和yi分别表示两个向量,cos(θ)表示两个向量的余弦相似度值。
[0253]
表1.6室内wlan栅格余弦相似度匹配定位算法示例
[0254][0255][0256]
(8)室外rfid栅格最短空间距离定位算法。
[0257]
图13为本技术实施例提供的应急处置方法的一实施例的示意图。如图13所示,在一种实施方式中,上述方法还包括:
[0258]
步骤s1310,在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到射频识别数据的情况下,将所述射频识别数据与指纹库中的第二指纹信息进行比对;
[0259]
步骤s1320,根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位。
[0260]
在一种实施方式中,所述第二指纹信息中包括在所述指定区域内划分的栅格中的至少一个预定位置的信号强度;
[0261]
步骤s1320,根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位,具体可包括:在所述射频识别数据和所述第二指纹信息中的预定位置的信号强度的差值最小的情况下,将所述第二指纹信息中的预定位置确定为所述应急预案关联的人员在室外所在的位置。
[0262]
本技术实施例中,在接收到所述第二定位数据的情况下,优先采用与第二定位数据对应的同一位置的校对后的第一定位数据对人员进行定位。在没有接收到所述第二定位数据的情况下,如果人员所在的位置在室外,则可以接收到人员的rfid标签发射的射频识别数据。在这种情况下,可根据射频识别数据对人员进行定位。
[0263]
本技术实施例中,第二指纹信息可包括室外栅格rfid_gps指纹库中的样本指纹信息。
[0264]
在一个示例中,人员的rfid标签发射的射频识别数据中的信号强度只有1个值。第二指纹信息中栅格的预定位置可包括在栅格中预设的5个测试点。将人员的rfid标签发射的射频识别数据中的信号强度的值,分别与第二指纹信息中栅格的5个测试点对应的5个参考样本的信号电平做差求解空间距离。将空间距离绝对值最小的参考样本位置信息赋值给该人员的rfid标签的定位信息,作为人员定位信息。本技术实施例中,可将以上算法称为“室外rfid栅格最短空间距离定位算法”,该算法实现过程如表1.7所示。
[0265]
表1.7室外rfid栅格最短空间距离定位算法示例
[0266][0267][0268]
在表1.7中,用户1的rfid标签发射的射频识别数据中的信号强度为-60。第二指纹信息中,id为grid00001的样本指纹的5个测试点的信号强度分别为:中心点样本的信号强度为-67,左上顶点样本的信号强度为-50,左下顶点样本的信号强度为-60,右上顶点样本的信号强度为-83,右下顶点样本的信号强度为-84。将用户1的rfid标签发射信号强度与样本指纹的5个测试点的信号强度进行比对。比对的结果是:左下顶点样本的信号强度与用户1的rfid标签发射的射频识别数据中的信号强度的差值最小。因此,将id为grid00001的样本指纹对应的栅格左下顶点的位置确定为用户1的人员定位信息。
[0269]
在一个示例中,手机app与室外rfid定位系统可使用同一时钟,且采样频率设置也相同,例如采样频率设置为1mm。采用这种方式可实现在同一时刻通过gps、wlan、rfid三种信号构成的三张异构网络对同一用户进行定位。并且可设置gps的优先级最高,即优先利用gps信号实现人员定位。为解决民用gps存在误差的问题,在同一位置分别对厂区不同机型手机、手持rtk算法高精度gps进行测试,构建不同机型与高精度gps校对偏移距离。利用偏移距离,可对手机gps测得的定位数据进行误差校对。如果同一时刻有校对后gps、wlan、rfid对应的三种定位结果,则该用户的人员定位信息优先赋值为校对后gps的经纬度和高
度。
[0270]
3.2手机app捕获gps wlan信号构建栅格指纹库
[0271]
每个无线ap都拥有全球唯一的mac地址,手机在开启wlan的情况下即可扫描并收集周围的ap信号电平值和无线ap的mac地址。在一个示例中,可根据手机app上报的测量结果选取信号电平最强的前10个wlan ssid用于建立wlan栅格指纹向量。可通过新开发或改造已有的工厂app,增加抓取手机型号、gps信息和waln_ap_ssid、ap_mac地址和ap信号强度信息的接口,通过接口上报相关数据到应急处置系统,用于室内栅格wlan指纹库的构建和校对gps信息,实现人员定位。
[0272]
3.3室外rfid定位构建栅格指纹库
[0273]
本技术实施例采用rfid无线射频识别技术,通过rfid读写器发出的无线射频读写rfid电子标签信息,实现识别目标和数据交换的目的。在一个示例中,可在厂区室外每隔6米安装定位用的rfid读写器,即每个rfid读写器覆盖4个3m*3m*3m的立体三维栅格。rfid读写器扫描经过的人员rfid标签,输出相关测量数据,用于实现在室外所在的位置利用室外栅格rfid_gps指纹库进行定位。
[0274]
综上,本技术实施例提供了一种基于异构网络栅格指纹库的人员室内外定位算法。在该算法中,将室内wlan栅格余弦相似度匹配定位算法、室外rfid栅格最短空间距离定位算法和gps校对后定位算法相结合。利用人员室内外定位算法进行人员定位,可有效解决建筑物内存在gps信号盲区、民用gps测量结果有误差定位不准的问题,从而提高人员定位信息的准确度。在准确获取人员定位信息的基础上,可向相关人员及时发出应急预案的执行指示信息,提高应急预案的执行效率。
[0275]
如图14所示,本技术还提供了相应的一种应急处置装置的实施例,关于该装置的有益效果或解决的技术问题,可以参见与各装置分别对应的方法中的描述,或者参见发明内容中的描述,此处不再一一赘述。
[0276]
在该应急处置装置的实施例中,该装置包括:
[0277]
采集单元1410,用于在指定区域内采集生产设备的监测数据;
[0278]
确定单元1420,用于根据所述监测数据,基于决策树算法确定对应的应急预案;
[0279]
第一定位单元1430,用于在所述指定区域的建筑信息模型中,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位,得到故障设备定位信息;
[0280]
第二定位单元1440,用于在所述指定区域的建筑信息模型中,对所述应急预案关联的人员进行定位,得到人员定位信息;
[0281]
指示单元1450,用于根据所述故障设备定位信息和所述人员定位信息,发出所述应急预案的执行指示信息。
[0282]
在一种实施方式中,所述确定单元1420用于:
[0283]
预先设置与所述监测数据对应的预警阈值;
[0284]
在所述监测数据大于或等于所述预警阈值的情况下,确定与所述预警阈值对应的应急预案。
[0285]
在一种实施方式中,所述第一定位单元1430用于:
[0286]
将所述指定区域的建筑信息模型中的生产设备转换成地理信息系统中的地理元素;
[0287]
利用所述地理元素,从所述生产设备中对所述应急预案关联的故障设备进行定位。
[0288]
如图15所示,在一种实施方式中,所述装置还包括展示单元1510,所述展示单元1510用于:
[0289]
在所述建筑信息模型中,根据对构成建筑信息模型的元件的关注程度对所述元件进行信息展示;其中,所述元件包括关注元件和非关注元件。
[0290]
在一种实施方式中,所述关注元件包括所述生产设备;所述非关注元件包括建筑元件;所述展示单元1510用于:
[0291]
在所述建筑信息模型中,基于对所述生产设备的预定操作,展示所述生产设备的监测数据;基于对所述故障设备的预定操作,展示所述应急预案的执行指示信息;以及,以透明和/或规则形状的方式呈现所述非关注元件。
[0292]
在一种实施方式中,所述第二定位单元1440用于:
[0293]
利用实时动态测量算法,对定位系统的第一定位数据进行校对;
[0294]
在接收到所述人员通过应用程序上报的定位系统的第二定位数据的情况下,利用校对后的第一定位数据对所述应急预案关联的人员进行定位。
[0295]
在一种实施方式中,所述第二定位单元1440还用于:
[0296]
在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到所述人员通过应用程序上报的无线局域网信号的情况下,利用余弦相似度算法,将所述无线局域网信号的信息与指纹库中的第一指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室内所在的位置进行定位;
[0297]
在没有接收到所述第二定位数据、并且接收到射频识别数据的情况下,将所述射频识别数据与指纹库中的第二指纹信息进行比对;根据所述比对的结果,对所述应急预案关联的人员在室外所在的位置进行定位。
[0298]
在一种实施方式中,所述第二指纹信息中包括在所述指定区域内划分的栅格中的至少一个预定位置的信号强度;
[0299]
所述第二定位单元还1440用于:在所述射频识别数据和所述第二指纹信息中的预定位置的信号强度的差值最小的情况下,将所述第二指纹信息中的预定位置确定为所述应急预案关联的人员在室外所在的位置。
[0300]
在一种实施方式中,所述采集单元1410用于:通过边缘网关采集生产设备的监测数据;以及,
[0301]
所述应急预案的执行指示信息包括应急指示灯、应急广播和应急预案操作指示中的至少一种。
[0302]
图16是本技术实施例提供的一种计算设备900的结构性示意性图。该计算设备900包括:处理器910、存储器920、通信接口930。
[0303]
应理解,图16中所示的计算设备900中的通信接口930可以用于与其他设备之间进行通信。
[0304]
其中,该处理器910可以与存储器920连接。该存储器920可以用于存储该程序代码和数据。因此,该存储器920可以是处理器910内部的存储单元,也可以是与处理器910独立的外部存储单元,还可以是包括处理器910内部的存储单元和与处理器910独立的外部存储
单元的部件。
[0305]
可选的,计算设备900还可以包括总线。其中,存储器920、通信接口930可以通过总线与处理器910连接。总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0306]
应理解,在本技术实施例中,该处理器910可以采用中央处理单元(central processing unit,cpu)。该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门矩阵(field programmable gate array,fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。或者该处理器910采用一个或多个集成电路,用于执行相关程序,以实现本技术实施例所提供的技术方案。
[0307]
该存储器920可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器910提供指令和数据。处理器910的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,处理器910还可以存储设备类型的信息。
[0308]
在计算设备900运行时,所述处理器910执行所述存储器920中的计算机执行指令执行上述方法的操作步骤。
[0309]
应理解,根据本技术实施例的计算设备900可以对应于执行根据本技术各实施例的方法中的相应主体,并且计算设备900中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现本实施例各方法的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
[0310]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0311]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0312]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0313]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0314]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0315]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0316]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时用于执行一种多样化问题生成方法,该方法包括上述各个实施例所描述的方案中的至少之一。
[0317]
本技术实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是,但不限于,电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0318]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0319]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括、但不限于无线、电线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。
[0320]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络,包括局域网(lan)或广域网(wan),连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0321]
注意,上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明的构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,均属于本发明的保护范畴。
再多了解一些

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