一种基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于，包括：救生端和救援端；所述救生端包括了求救系统启动模块、定位报警模块和无线通信模块；所述救援端包括地理位置数据接入模块、数据处理模块、信息编码模块、信息通讯模块和信息展示模块；所述求救系统启动模块感应到落水信息后，启动定位报警模块，并通过无线通信模块发送遇险信号；所述救援端通过数据接入模块、数据处理模块、信息编码模块、信息通讯模块和信息展示模块，对于接收到的遇险信号信息进行数据分析和可视化处理；信息展示模块包括显示终端，所述显示终端包括了可视化海图，所述数据处理模块、信息编码模块对落水信息采用量子粒子群优化算法进行救援路线规划，并根据天气和环境因素，更新最优救援路线；所述信息展示模块将救援路线和最优救援路线进行可视化展示。2.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述落水信息至少包括了遇险人员的求救信号、身份信息和位置信息。3.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述定位报警模块为基于北斗导航系统的定位报警模块或为基于gps的定位报警模块。4.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述定位报警模块由北斗/gps双模定位报警模块组成，定位精度<2.5米，防水等级ip67。5.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述无线通信模块由e-pack100无线自组网组成，所述无线通信模块与所述定位报警模块以及救援端通讯连接。6.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述求救系统启动模块包括自动报警单元和手动启动单元两种触发式组成。7.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述自动报警单元包括水触传感器，以启动定位报警模块；所述手动启动单元通过按钮式接触，以启动定位报警模块。8.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述显示终端由pad和app组成，支持地图本地存储与wifi实时下载，以展示地图、海图和救援路线。9.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于：所述数据接入模块从定位报警模块获取最新救生端的地理位置数据，输出到消息队列；数据处理模块负责对消息队列中的地理位置数据进行解析、关联、过滤及入库，实现位置数据的持久化；
所述信息编码模块制定位置信息的编码通讯协议；所述信息通讯模块根据定位置信息的编码通讯协议对数据处理模块处理完成的位置数据进行编码，并通过短报文方式将编码后的信息发送至信息展示模块；所述信息展示模块对接收到的位置信息进行解析，并叠加展示在所述显示终端的海图上。10.根据权利要求1所述的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统，其特征在于，所述量子粒子群优化算法进行救援路线规划的方法为：步骤a、初始化量子粒子群，包括随机位置和速度；步骤b、将救援端当前的位置和求救端位置之间的营救路线最短距离作为适应度函数，评价每个粒子的适应度；步骤c、通过遍历，将每个量子粒子的适应值与其最好位置的适应值作对比，如果当前的适应度值更高，则将当前位置更新为历史最佳位置；步骤d、对每个量子粒子，将其当前适应度值与全局最佳位置对应的适应度值做比较，如果当前的适应度值更高，则将用当前粒子的位置更新为全局最佳位置；步骤e、更新所有粒子的速度和位置，第一部分是k
b
的更新，方程表达式如下：第二部分是粒子位置的更新，方程表达式如下：式中：x
i
为第i个粒子的位置参数；k为量子粒子群大小，k
b
表示p
b_i
的平均值，也就是粒子历史最好位置的平均值；p
b_i
为第i个粒子当前最优位置参数；g
b
表示当前全局最优位置参数；α代表更新参数；w和u是位于(0,1)上的均匀分布数值，取正负的概率均为0.5；步骤d、当全局最佳位置满足最小界限，则将该路线作为最优救援路线。

技术总结
本发明涉及海上求救报警技术，特别涉及一种基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统。所述救援落水智能报警系统包括了救生端和救援端；所述求救系统启动模块感应落水信息后，启动定位报警模块，并通过无线通信模块发送遇险信号；所述救援端通过数据接入模块、数据处理模块、信息编码模块、信息通讯模块和信息展示模块，对于接收到的信息进行数据分析和可视化处理；本发明提供的基于量子粒子群优化的水上救援落水智能报警系统采用量子粒子群优化算法进行救援路线规划，可以准确定位遇险位置，给搜救人员提供准确的方位，并能以最快的路线前往事发地，有效解决了海上救援难以定位，救助不及时的问题，提高了遇难人员脱险的成功率。的成功率。的成功率。


技术研发人员：潘雨微 潘俊铭 潘俊凯
受保护的技术使用者：潘俊铭 潘俊凯
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/5/5