一种基于物联网的安防资源部署系统的制作方法

1.本发明涉及物联网和安防领域，尤其涉及一种基于物联网的安防资源部署系统。


背景技术：

2.智慧安防以大数据、云计算、人工智能、移动互联网、物联网等技术为支撑，打造安防工作智慧化的新理念和新模式。实施智慧安防战略后出现了统一的移动安防应用平台，以及高度融合、一体化运作的指挥中心、新闻中心和互联网监控等中心，逐步形成大数据驱动下的安防新机制、新模式，从而实现具有系统化、智能化、扁平化、动态化、人性化特征的“智慧安防”，提升安防信息化、智能化、现代化水平，推动安防工作跨越式发展。
3.然而，在开展安防工作时，由于安防资源有限，在进行资源部署时并未考虑到需要安全保护目标的优先级差异以及需要安全保护目标的所需要的安防资源的数量。因此，现有方法尚不能合理地部署有限的安防资源，无法全面、科学有效的进行安防保障。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种基于物联网的安防资源部署系统，其包括：安防管理终端和智慧城市云平台，各安防管理终端和智慧城市云平台均具有通信连接；智慧城市云平台包括：数据处理模块、数据预测模块、安防部署模块和数据库，各模块间具有通信连接；
5.数据处理模块接收安防管理终端发送的安防部署请求并根据安防部署请求从数据库中获取安防部署区域的居民分布数据；
6.数据处理模块从数据库中获取安防部署区域的历史事故率分布数据和安防部署区域内的安防资源，并根据所述安防资源得到安防资源分布数据；
7.数据预测模块根据安防部署区域的历史事故率分布数据和居民分布数据进行事故率预测以得到预测事故率分布数据；
8.安防部署模块根据安防资源分布数据和预测事故率分布数据构建安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数，并根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数得到安防部署优化模型；
9.所述第一安防部署约束函数用于约束每个事件频发时空点在预设时间内获取的安防资源不小于安防资源需求；所述第二安防部署约束函数用于约束每个安防部署点提供的安防资源要同时满足安防部署点所在安防部署子区域的所有事件频发时空点的安防资源需求和与该安防部署点具有映射关系的其他事件频发时空点的安防资源需求；所述第三安防部署约束函数用于约束最多需要两个安防部署点的安防资源就能满足事件频发时空点的安防资源需求；
10.安防部署模块根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安
防部署数据并将其发送到相应的安防管理终端。
11.进一步地，根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域内每个路段的每天不同时间段的预测事故率，并将每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率进行加权求和以得到每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率；
12.将每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率与平均事故率阈值进行比较，并在安防部署子区域内存在一个或多个时间段的平均预测事故率大于平均事故率阈值时将相应的安防部署子区域标记为重点部署子区域以得到安防部署区域内的若干个重点部署子区域；
13.获取安防部署区域内所有的重点部署子区域，并将安防部署区域内所有重点部署子区域的中心位置作为安防部署点以获取安防部署区域内的若干个安防部署点。
14.进一步地，根据安防部署区域内每个时间段的每个路段得到若干个事件候选时空点，并根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率以得到每个事件候选时空点的事件预测值；
15.将每个事件候选时空点的事件预测值与事件阈值进行比较，并将事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点作为事件频发时空点以得到安防部署区域内的若干个事件频发时空点；
16.将安防部署区域内的所有安防部署点和事件频发时空点用直线连接以得到安防部署网络。
17.进一步地，获取安防部署网络的所有事件频发时空点，并确定事件频发时空点所在的安防部署子区域是否存在安防部署点；
18.在事件频发时空点所在的安防部署子区域存在安防部署点时，由事件频发时空点所在的安防部署子区域的安防部署点提供安防资源；
19.在事件频发时空点所在的安防部署子区域不存在安防部署点时，根据事件频发时空点的位置和每个安防部署点的位置计算事件频发时空点与每个安防部署点的距离；
20.选择与事件频发时空点距离最小的安防部署点给相应事件频发时空点提供安防资源以得到事件频发时空点和安防部署点的映射关系。
21.进一步地，根据安防部署区域内所有的安防部署点生成安防部署点集合，所述安防部署网络中每个安防部署子区域有一个或零个安防部署点；
22.根据安防部署区域内所有的事件频发时空点和安防部署点与事件频发时空点的映射关系得到事件频发时空点集合；安防部署网络中每个安防部署子区域有若干个事件频发时空点；
23.根据安防部署点集合和事件频发时空点集合构建安防部署目标函数，并根据安防资源分布数据、安防部署点集合和事件频发时空点集合构建第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数；
24.根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数构建安防部署优化模型；
25.根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据。
26.进一步地，所述安防管理终端为安防部署管理人员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。所述安防部署请求用于指示智慧城市云平台对相应的安防部署区域进行安防部署以得到相应安防部署区域的安防部署数据。
27.进一步地，所述历史事故率分布数据包括若干个历史事故率分布项；所述历史事故率分布项用于指示安防部署子区域和历史事故率表的映射关系；所述历史事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的历史事故率。所述预测事故率分布数据包括若干个事故率分布预测项；所述事故率分布预测项用于指示安防部署子区域和预测事故率表的映射关系；所述预测事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的预测事故率。
28.进一步地，所述安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。每个事件候选时空点对应唯一路段的唯一时间段；所述事件频发时空点为事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点。所述安防部署点为给安防人员提供资源和休息的安防服务站；所述安防部署网络用于表示安防部署区域内的所有安防部署点的分布情况以及每个安防部署子区域的所有事件频发时空点的分布情况。所述居民分布数据包括：居民人数分布、居民职业分布和居民年龄分布。所述安防资源数据用于指示现有安防资源的分布情况。
29.进一步地，所述安防部署目标函数为：
[0030][0031]
其中，q为安防部署网络中安防资源的总量，ri为决策变量表示第i个安防部署点的安防资源总量，i为安防部署点的索引，n为安防部署区域内安防部署点的总数。
[0032]
本发明具有以下有益效果：本发明对安防部署区域内的每个安防部署子区域的事故率进行分析和预测从而对安防部署区域内进行安防资源部署，从而合理有效地部署有限的安防资源，提高安防资源的效用，全面、科学有效的进行安防保障。
附图说明
[0033]
图1为一示例性实施例提供的一种基于物联网的安防资源部署系统的流程图。
具体实施方式
[0034]
为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。
[0036]
参见图1，在一个实施例中，一种基于物联网的安防资源部署系统可以包括：安防管理终端和智慧城市云平台，各安防管理终端和智慧城市云平台均具有通信连接；智慧城
市云平台包括：数据处理模块、数据预测模块、安防部署模块和数据库，各模块间具有通信连接；
[0037]
数据处理模块接收安防管理终端发送的安防部署请求并根据安防部署请求从数据库中获取安防部署区域的居民分布数据；
[0038]
数据处理模块从数据库中获取安防部署区域的历史事故率分布数据和安防部署区域内的安防资源，并根据所述安防资源得到安防资源分布数据；
[0039]
数据预测模块根据安防部署区域的历史事故率分布数据和居民分布数据进行事故率预测以得到预测事故率分布数据；
[0040]
安防部署模块根据安防资源分布数据和预测事故率分布数据构建安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数，并根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数得到安防部署优化模型；
[0041]
所述第一安防部署约束函数用于约束每个事件频发时空点在预设时间内获取的安防资源不小于安防资源需求；所述第二安防部署约束函数用于约束每个安防部署点提供的安防资源要同时满足安防部署点所在安防部署子区域的所有事件频发时空点的安防资源需求和与该安防部署点具有映射关系的其他事件频发时空点的安防资源需求；所述第三安防部署约束函数用于约束最多需要两个安防部署点的安防资源就能满足事件频发时空点的安防资源需求；
[0042]
安防部署模块根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据并将其发送到相应的安防管理终端。
[0043]
本发明对安防部署区域内的每个安防部署子区域的事故率进行分析和预测从而对安防部署区域内进行安防资源部署，从而合理有效地部署有限的安防资源，提高安防资源的效用，全面、科学有效的进行安防保障。
[0044]
在一个实施例中，一种基于物联网的安防资源部署系统可以包括：
[0045]
s1、接收安防管理终端发送的安防部署请求并根据安防部署请求从数据库中获取安防部署区域的居民分布数据；从数据库中获取安防部署区域的历史事故率分布数据并根据安防部署区域的历史事故率分布数据和居民分布数据进行事故率预测以得到预测事故率分布数据；从数据库中获取安防部署区域内的安防资源并根据安防资源得到安防资源分布数据。
[0046]
安防管理终端为安防部署管理人员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。
[0047]
安防部署请求用于指示对相应的安防部署区域进行安防部署以得到相应安防部署区域的安防部署数据，安防部署请求包括要进行安防部署的安防部署区域。
[0048]
居民分布数据包括：居民人数分布、居民职业分布和居民年龄分布，安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。
[0049]
历史事故率分布数据包括若干个历史事故率分布项；历史事故率分布项用于指示安防部署子区域和历史事故率表的映射关系；历史事故率表用于指示相应安防部署子区域
内的每个路段在每天不同时间段的历史事故率。
[0050]
预测事故率分布数据包括若干个事故率分布预测项；事故率分布预测项用于指示安防部署子区域和预测事故率表的映射关系；预测事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的预测事故率。
[0051]
安防资源分布数据用于指示现有安防资源的分布情况，安防资源为安防部署区域内的总的安防资源。
[0052]
s2、根据安防资源分布数据和预测事故率分布数据构建安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数，并根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数得到安防部署优化模型。
[0053]
安防部署目标函数用于表示安防部署网络中安防资源的总量和配置情况。
[0054]
安防部署目标函数为：
[0055][0056]
其中，q为安防部署网络中安防资源的总量，ri为决策变量表示第i个安防部署点的安防资源总量，i为安防部署点的索引，n为安防部署区域内安防部署点的总数。
[0057]
在一个实施例中，第一安防部署约束函数用于约束每个事件频发时空点在预设时间内获取的安防资源不小于安防资源需求；第二安防部署约束函数用于约束每个安防部署点提供的安防资源不仅要满足安防部署点所在安防部署子区域的所有事件频发时空点的安防资源需求还要满足与该安防部署点具有映射关系的其他事件频发时空点的安防资源需求；第三安防部署约束函数用于约束最多需要两个安防部署点的安防资源即可满足事件频发时空点的安防资源需求。
[0058]
s3、根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据并将其发送到相应的安防管理终端。
[0059]
在一个实施例中，根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域内每个路段的每天不同时间段的预测事故率，并将每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率进行加权求和以得到每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率；
[0060]
将每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率与平均事故率阈值进行比较，并在安防部署子区域内存在一个或多个时间段的平均预测事故率大于平均事故率阈值时将相应的安防部署子区域标记为重点部署子区域以得到安防部署区域内的若干个重点部署子区域；
[0061]
获取安防部署区域内所有的重点部署子区域，并将安防部署区域内所有重点部署子区域的中心位置作为安防部署点以获取安防部署区域内的若干个安防部署点。
[0062]
在一个实施例中，根据安防部署区域内每个时间段的每个路段得到若干个事件候选时空点，并根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率以得到每个事件候选时空点的事件预测值；
[0063]
将每个事件候选时空点的事件预测值与事件阈值进行比较，并将事件预测值大于
事件阈值的事件候选时空点作为事件频发时空点以得到安防部署区域内的若干个事件频发时空点；
[0064]
将安防部署区域内的所有安防部署点和事件频发时空点用直线连接以得到安防部署网络。
[0065]
在一个实施例中，获取安防部署网络的所有事件频发时空点，并确定事件频发时空点所在的安防部署子区域是否存在安防部署点；
[0066]
在事件频发时空点所在的安防部署子区域存在安防部署点时，由事件频发时空点所在的安防部署子区域的安防部署点提供安防资源；
[0067]
在事件频发时空点所在的安防部署子区域不存在安防部署点时，根据事件频发时空点的位置和每个安防部署点的位置计算事件频发时空点与每个安防部署点的距离；
[0068]
选择与事件频发时空点距离最小的安防部署点给相应事件频发时空点提供安防资源以得到事件频发时空点和安防部署点的映射关系。
[0069]
在一个实施例中，根据安防部署区域内所有的安防部署点生成安防部署点集合，所述安防部署网络中每个安防部署子区域有一个或零个安防部署点；
[0070]
根据安防部署区域内所有的事件频发时空点和安防部署点与事件频发时空点的映射关系得到事件频发时空点集合；安防部署网络中每个安防部署子区域有若干个事件频发时空点；
[0071]
根据安防部署点集合和事件频发时空点集合构建安防部署目标函数，并根据安防资源分布数据、安防部署点集合和事件频发时空点集合构建第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数；
[0072]
根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数构建安防部署优化模型；
[0073]
根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据。
[0074]
在一个实施例中，安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。每个事件候选时空点对应唯一路段的唯一时间段；事件频发时空点为事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点。安防部署点为给安防人员提供资源和休息的安防服务站；安防部署网络用于表示安防部署区域内的所有安防部署点的分布情况以及每个安防部署子区域的所有事件频发时空点的分布情况。安防部署数据用于指示安防部署区域安防资源的部署情况。
[0075]
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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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文的范围。
[0076]
在本文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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
[0077]
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文实施例方案的目的。
[0078]
另外，在本文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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0079]
所述集成的单元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，本文的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或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)执行本文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(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0080]
本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。