CN103456136B - 物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水利水电工程施工安全生产预警应急领域，是一种物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统及方法，通过对水利水电工程区域内可能导致潜在危险事故的安全隐患信息进行识别、定位，确定安全隐患类型、等级，进行安全隐患的类型判定、等级判定和信息统计，同时，对区域内监测点的地理位置、空间位置、动态变化、状态变化、状态预测、结合区域内历史信息进行分析，发现监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，通过通信传输提供区域内安全隐患全面的数据信息和提供工程安全重大事故安全隐患的预警告警。

Description

物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统

技术领域

本发明属于水利水电工程施工安全生产预警应急领域，涉及一种水利水电工程事故安全隐患监测预警系统，具体的说是一种物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统及方法。

背景技术

水利水电工程施工工期通常较长，施工环境恶劣，而且大多属于野外作业，受地形、地质、气候影响极大，安全隐患多。对安全隐患进行监测、控制、管理以及预警，使施工中客观存在的重大安全隐患完全处于受控状态，可以有效预防施工中各类安全事故的发生，保障安全生产。

我国为了有效预防重大安全事故的发生，降低事故造成的经济损失和人员伤亡，建立有与国情相适应的重大安全隐患预警体系。但伴随着当前科技的信息化、数字化与通信技术的迅速发展，在重大事故安全隐患预测预警方面的新方法、新技术层出不穷，从而为重大事故的预防工作提供了强有力的保障。美国、日本、欧美等发达国家对水利水电工程的安全非常重视，在科研和技术开发上投入了大量的研究经费。在突发性、灾难性工业事故预警上，充分应用先进的信息管理手段和工程技术，确保及时发现隐患、控制事故扩展和蔓延，从而使人员伤亡和财产损失减少到最低程度。

随着安全监测技术的发展，国内针对水利水电工程重大事故的安全用户监测使得水利水电工程施工风险控制的精度和效率大大提高，但国内对施工期监测数据的建模、预测仍缺乏针对性，同时目前监测项目不够全面，对一些属于二、三类的安全隐患缺乏有效的监控手段，对事故控制和应急救援技术研究也不够，因此对事故的安全控制不够系统、全面。

水利水电工程施工区域内的安全隐患预警就是在全面把握水利水电工程施工安全过程做的安全隐患特征和变化的基础上，利用现有的多因素监测和收集信息，运用相应的计算机技术、人工智能技术、水利施工技术知识、对水利施工的现状和未来进行测度，及时提出有效的防范措施。水利水电工程施工安全隐患预警属于社会灾害预警范畴，同时也是具有行业特色的部门专业预警。目前国内外在水利水电工程施工期的安全预警技术尚未成熟，更谈不上系统，需要参考其他已成功应用的专业预警系统，结合水利水电工程施工的特点，建立一个有效、专业、完善的水利水电施工安全隐患预警系统。

因而，如何针对现有水利水电工程重大事故隐患预警以及应急处理的问题，提出一种既有高信息传递性，又保证安全隐患预警和应急的高效性和实时性，还能充分利用数据库统计资料，实现水利水电工程重大事故的安全隐患的监测预警和应急处置，形成一套完整的预警处理系统和方法，是本领域技术人员有待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统，既有高信息传递性，又保证安全隐患预警和应急的高效性和实时性，还能充分利用数据库统计资料，实现水利水电工程重大事故的安全隐患的监测预警和应急处置。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统，该系统由综合信息采集核心平台、系统操作平台和信息管理平台组成，其中：

㈠综合信息采集核心平台，用于对监测部位的安全隐患进行识别和定位，通过自组织方式构成监测网络覆盖整个监测区域，监测数据沿着传感器节点以逐跳的方式进行传输，在传输过程中监测数据能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据；该平台由以下模块组成：

安全隐患识别模块，用于发现和识别水利水电工程区域内的安全隐患并确定其特性，识别安全隐患，并且对安全隐患性质加以判断；

安全隐患定位模块，用于锁定潜在危险的隐患点或部位的位置；

安全隐患类型确定模块，用于根据水利工程施工方重大安全隐患控制清单确定安全隐患类型；

安全隐患等级确定模块，用于对安全隐患进行等级判定，分为四级，一级：可造成特别重大事故的；二级：可造成特大事故的；三级：可造成重大事故的；四级：可造成一般事故的；

地理位置信息确定模块，用于确定安全隐患点的经纬度；

空间位置信息确定模块，用于在空间位置及电子地图上用数据描述安全隐患点所在的位置；

动态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患发展的变化信息；

状态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患状态及规模的变化信息；

监测信息传输模块，用于系统的信息通信；

场景显示模具地位，用于在区域地图上显示的区域场景及监测点位置；

声光报警模块，用于在区域地图上显示有安全隐患监测点位置的声音报警和灯光闪烁；

预案查询模块，用于根据预先设置的各种安全隐患的评估分析，对潜在的或可能发生的突发事件的类别和影响程度事先制定的应急处置方案；

预案执行模块，用于对安全隐患发生的类型、等级、动态变化和状态变化执行预先设置的应急方案；

告警通知模块，用于监测到有安全隐患后，告警通知在隐患区域的作业人员；

设备控制模块：用于对所有探测器、报警设备和显示屏进行控制；

㈡系统操作平台，用于对综合信息采集核心平台和信息管理平台进行实际操作运行，形成操作日志，进行信息储存，并对监测对象的类型和等级进行判定，生成预警信息，形成系统数据库，监管系统运行；该平台由以下模块组成：

系统操作运行模块，用于系统的运行操作；

系统操作日志模块，用于在系统运行时的将所有运行记录无法删除及更改的流水记录；

监测信息储存模块，用于将探测器监测到的信息存储；

隐患信息判定模块，用于根据监测到的信息，通过确认其隐患发生点地理位置和空间位置，结合一定时间内的动态发展变化情况，对隐患的类型和等级进行判定；

预警信息自动生存模块：用于通过判定的隐患信息自动生成预警信息；

系统数据库模块，用于存储整个系统的数据；

运行监管模块，用于系统操作时的权限管理；

㈢信息管理平台，用于通过连接综合信息采集核心平台和系统操作平台，接收和处理综合信息采集核心平台和系统操作平台的实时数据，对隐患信息进行评估，结合历史信息库信息，对安全隐患的动态变化和状态变化进行分析和预测，生成预警信息，提出预案处置决策，处理信息反馈，并掌握系统操作平台的运行现状；该平台由以下模块组成：

专家库模块：用于提供各类数据库，所述数据库包括：① 政策法规数据库；② 企业管理制度、标准数据库；③ 工艺规范和工艺操作规程数据库；④ 应急预案、救援和自救手册数据库；⑤ 重大安全生产隐患、重大危险源和危险化学品数据库；⑥ 重特大事故档案数据库；⑦ 安全生产专家及安全评价中介机构数据库；⑧ 抢险救灾资源数据库；

隐患信息评估模块，用于对某一特定安全隐患情况发生的可能性和后果进行风险评价，评估风险大小以及确定风险是否可容许；

状态变化分析模块，用于根据隐患的动态发展进行风险评价分析；

历史信息库模块，用存储工程区域内的水文、地质、环境和气象的历史数据；

动态变化预测模块，用于把由安全隐患导致的事故因素分解为随工程规模和进展的扩大，工程区域环境的变化以及治理隐患投资规模、风险控制技术水平所能引起增加事故频数的因素，作为对安全隐患动态变化的预测条件，根据动态变化采取相应的处理措施；

状态变化预测模块，用于从事故应急角度出发了解工程区域内安全隐患监测目标的安全状态，获取和利用安全隐患的实时状态参数，对安全隐患的发展进行分析、评价和预测；

隐患信息决策模块，用于对安全隐患的信息进行定性；

隐患预案处置模块，用于对预案进行处置；

处置信息反馈模块：用于对处置结果反馈到管理部门；

事故档案模块，用于对安全隐患记录和处置方案建立档案。

物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警方法，按以下步骤进行：

㈠进行安全隐患的识别与定位：在可能导致潜在安全事故的工程区域内，针对不同的安全隐患和达到不同的监测用途和目的，在施工区域内大规模合理有效部署配备有GPS功能的震动、位移、压力传感器和多视觉传感器，自动监测目标变化情况，通过GIS直接面向监测目标，将监测目标的地理位置、空间位置和动态变化定位并显示在工程区域小比例模型上，这些部署在监测区域内无线传感器通过自组织方式构成监测网络，快速覆盖监测区域，减少了网络搭建时间，监测的数据沿着传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据；部署的传感器节点中，大量部署视频传感器，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，实现对监控区域进行实时精确的目标监测；取得较好的网络覆盖性能及监测结果的准确性和全面性；

㈡进行安全隐患的分类和定级：监测到的工程区域内安全隐患信息，在系统管理平台上通过分类流程进行安全隐患信息分类，将安全隐患分为确定性信息和非确定性信息，将确定性信息又分为周期性信息和非周期性信息，将周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息，将非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息，将非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息；

㈢监测场景结合历史信息进行专家库分析与决策：专家库对监测点的地理位置信息、空间位置信息、动态变化信息、状态变化信息、状态预测信息结合区域内的安全隐患历史信息进行分析和决策，当监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，将场景显示在工程区域三维电子地图上，并根据安全隐患类别发出预警和告警信息，并结合专家库进行安全评估与决策，形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况；

㈣状态和等级评估后进行决策：通过对监测到的区域内安全隐患信息的状态变化和状态预测，结合区域内历史信息进行分析，根据安全隐患类型、安全等级进行判定；通过判定为有安全隐患的信息，直接进入处置方案执行程序；通过判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对感兴趣信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序；结合水利水电工程实际的运行状态和施工情况，事先对各大可能存在安全隐患的施工地点进行重点排查和统计，并将这些数据信息存入隐患历史信息模块中，其后的安全隐患定位模块将这些隐患点在模型显示上先定位出来；

㈤现场安全隐患监控：根据步骤㈠的安全隐患判定与定位，分析安全隐患的类型和隐患级别，同时分析出隐患触发危险事故的临界条件和数值，并根据这些临界条件安置相应的安全隐患监测传感器；在有高空作业的区域部署红外视频监测；在易造成坍塌事故的地方部署压力传感器和震动传感器；在对温度变化较敏感的区域（如：炸药库、锅炉房、压力容器等）除部署温度感器外，同时部署红外视频监测；通过部署不同的监测传感器实时监测安全隐患信息；

㈥安全隐患信息管理：根据安全隐患监测平台中监测传感器所监测到的安全隐患实时信息，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数；

㈦预警信息自动生成：信息管理平台通过接收到的安全隐患信息，结合平台内存储的各类历史安全隐患信息数据，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数，以及突发事故的触发条件，通过对这些触发条件的流程分类和信息分类，对感兴趣的信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序，进而判定所监测到的安全隐患实时信息是否异常，若发生了异常，则安全隐患信息管理平台将会自行调动GPS定位进行安全隐患监测点定位，同时自动生成预警信息，定位显示在水利水电工程模型和显示屏上；

㈧反馈控制：安全隐患反馈控制阶段是整个监测预警处理体系的重要环节。预警的根本目的在于对可能发生的事故进行报警和预防，而反馈控制则是对被预警的安全隐患展开控制工作。大多数预警体系对反馈控制重视不够，而针对工程事故安全隐患监测预警的特点开展反馈控制是一项非常有必要的工作。根据自动生成的预警信息，反馈控制中的预警信息分析模块对已发布的警情进行分析，同时调查已有的安全控制条件，为制定反馈决策提供依据；反馈控制从接到警报开始，在接到信息管理平台发布的警报后，需要对警报进行分析，对应安全隐患的特征并结合相应的控制手段进行反馈决策的制定，反馈决策主要包括技术决策和管理决策，同时反馈决策制定后对反馈结果进行分析和评价，并进入应急管理处置阶段；

㈨监测信息管理处置：将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化定位并显示在工程区管理部门的区域小比例模型上和三维电子地图上，同时对信息监测点的地理位置、空间位置、动态变化进行定位，同时发出告警通知，并形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警方法，步骤㈠中，传感器部署具体按以下步骤进行：

⑴在随传感器部署的同时，布置传感器网络节点，通过网络节点的自身定位来获取无线传感器网络节点的相对(节点之间)位置信息或绝对(相对于地理经纬度)位置信息；

⑵部署的传感器节点中，尤以视频传感器节点的大量投放部署，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输；以实现对监控区域进行实时精确的目标监测，取得较好的网络覆盖性能及监测结果的准确性和全面性；

⑶视频传感器网络通过视频传感器节点传感方向的自调整，在调整过程中逐步消除网络中的感知重叠区和盲区；进而改善视频传感器网络的区域覆盖性能，获得尽可能高的目标探知概率；

⑷当采用随机布置策略对用于目标监测的众多视频传感器节点进行部署时，这种随机布置方式很容易造成视频传感器网络覆盖的不均匀；分布过于密集的多个节点间形成感知重叠区，大大地浪费了网络资源；而传感器节点分布过于稀疏的区域是网络的监测盲区，在这些盲区一旦出现目标，视频传感器网络根本无法实施监测。因此，在视频传感器节点完成初始部署后，采用相应的覆盖增强以均匀原本杂乱无章视频传感器节点的分布(在此表现为调整节点传感方向)，进而改善视频传感器网络监测系统的覆盖性能，利用最小数目节点实现完全或较高的区域覆盖和实现耗能最小化。

本发明的有益效果是：

本发明通过对水利水电工程区域内可能导致潜在危险事故的安全隐患信息进行识别、定位，确定安全隐患类型、等级，进行安全隐患的类型判定、等级判定和信息统计，同时，对区域内监测点的地理位置、空间位置、动态变化、状态变化、状态预测、结合区域内历史信息进行分析，发现监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，通过通信传输提供区域内安全隐患全面的数据信息和提供工程安全重大事故安全隐患的预警告警。

本发明在对安全隐患进行管理的同时，后台调用信息管理平台的接口，完成数据的一致性维护。如在安全隐患的添加处，如果属于重大安全隐患的数据，就要求调用信息管理平台接口，完成安全隐患地理位置等信息的属性添加。在更新和删除危险源的同时也进行相关的系统操作。上述操作既满足了子平台之间数据共享，又符合了用户的操作习惯，不会给用户带来冗余的工作。

本发明监测预警系统平台通过一个专业引擎将虚拟现实技术、空间地理信息技术、模拟仿真技术与工程项目应急管理理念、思路和实际做法进行有机融合，既能够满足企业终端场景数字化与全息再现和全息查询、重大安全隐患管理、全息化应急预案管理、应急培训和演练等日常应急管理工作的要求，又能够为突发事故的全息化应急救援指挥、辅助决策、事故模拟推演分析、应急资源调配等提供全新的解决方案，实现全息现实场景再现，以三维真实的场景关联相关信息，最大程度的做到人性化和可视化，使决策者和专家一目了然的掌控所需信息。通过预先储存平台上的基础资料信息，如生产设施布置图；工艺流程图；安全隐患区域划分图；应急关断图；救生、消防设备布置图；疏散图等，可快速检索和查找，为应急救援及时提供基础信息。

本发明在应急状态下，通过该平台使各层级应急信息得以有效共享并可视化展现，直观地展示设施和周边环境的情况，推演事故发展态势，模拟应急救援方案实施，为应急响应决策提供最直接快速的支持，能够有效地提高了企业的应急管理水平和应对突发事故的能力。

附图说明

图1为本发明的系统连接框图。

图2为本发明重大事故安全隐患信息分类流程图。

图3为本发明重大事故安全隐患信息处理流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统，如图 1所示，该系统由综合信息采集核心平台、系统操作平台和信息管理平台组成，其中：

㈠综合信息采集核心平台，用于对监测部位的安全隐患进行识别和定位，通过自组织方式构成监测网络覆盖整个监测区域，监测数据沿着传感器节点以逐跳的方式进行传输，在传输过程中监测数据能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据；该平台由以下模块组成：

安全隐患识别模块，用于发现和识别水利水电工程区域内的安全隐患并确定其特性，对安全隐患的识别，且对安全隐患性质加以判断；

安全隐患定位模块，用于锁定潜在危险的隐患点或部位的位置；

安全隐患类型确定模块，用于根据水利工程施工方重大安全隐患控制清单确定安全隐患类型；

安全隐患等级确定模块，用于对安全隐患进行等级判定，分为四级，一级：可造成特别重大事故的；二级：可造成特大事故的；三级：可造成重大事故的；四级：可造成一般事故的；

地理位置信息确定模块，用于确定安全隐患点的经纬度；

空间位置信息确定模块，用于在空间位置及电子地图上用数据描述安全隐患点所在的位置；

动态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患发展的变化信息；

状态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患状态及规模的变化信息；

监测信息传输模块，用于系统的信息通信；

场景显示模具地位，用于在区域地图上显示的区域场景及监测点位置；

声光报警模块，用于在区域地图上显示有安全隐患监测点位置的声音报警和灯光闪烁；

预案查询模块，用于根据预先设置的各种安全隐患的评估分析，对潜在的或可能发生的突发事件的类别和影响程度事先制定的应急处置方案；

预案执行模块，用于对安全隐患发生的类型、等级、动态变化和状态变化执行预先设置的应急方案；

告警通知模块，用于监测到有安全隐患后，告警通知在隐患区域的作业人员；

设备控制模块：用于对所有探测器、报警设备和显示屏进行控制；

㈡系统操作平台，用于对综合信息采集核心平台和信息管理平台进行实际操作运行，形成操作日志，进行信息储存，并对监测对象的类型和等级进行判定，生成预警信息，形成系统数据库，监管系统运行；该平台由以下模块组成：

系统操作运行模块，用于系统的运行操作；

系统操作日志模块，用于在系统运行时的将所有运行记录无法删除及更改的流水记录；

监测信息储存模块，用于将探测器监测到的信息存储；

隐患信息判定模块，用于根据监测到的信息，通过确认其隐患发生点地理位置和空间位置，结合一定时间内的动态发展变化情况，对隐患的类型和等级进行判定；

预警信息自动生存模块：用于通过判定的隐患信息自动生成预警信息；

系统数据库模块，用于存储整个系统的数据；

运行监管模块，用于系统操作时的权限管理；

㈢信息管理平台，用于通过连接综合信息采集核心平台和系统操作平台，接收和处理综合信息采集核心平台和系统操作平台的实时数据，对隐患信息进行评估，结合历史信息库信息，对安全隐患的动态变化和状态变化进行分析和预测，生成预警信息，提出预案处置决策，处理信息反馈，并掌握系统操作平台的运行现状；该平台由以下模块组成：

专家库模块：用于提供各类数据库，所述数据库包括：① 政策法规数据库；② 企业管理制度、标准数据库；③ 工艺规范和工艺操作规程数据库；④ 应急预案、救援和自救手册数据库；⑤ 重大安全生产隐患、重大危险源和危险化学品数据库；⑥ 重特大事故档案数据库；⑦ 安全生产专家及安全评价中介机构数据库；⑧ 抢险救灾资源数据库；

隐患信息评估模块，用于对某一特定安全隐患情况发生的可能性和后果进行风险评价，评估风险大小以及确定风险是否可容许；

状态变化分析模块，用于根据隐患的动态发展进行风险评价分析；

历史信息库模块，用存储工程区域内的水文、地质、环境和气象的历史数据；

动态变化预测模块，用于根据隐患变化进行预测，把由安全隐患导致的事故因素，分解为随工程规模、进展的扩大，工程区域环境的变化以及治理隐患投资规模、风险控制技术水平等所能引起增加事故频数等方面的因素，作为对安全隐患动态变化的预测条件，根据动态变化采取相应的处理措施；

状态变化预测模块，用于根据状态变化进行预测，从事故应急角度出发，主要以了解工程区域内安全隐患监测目标的安全状态，便于获取和利用安全隐患的实时状态参数，对安全隐患的发展进行分析、评价、预测；

隐患信息决策模块，用于对安全隐患的信息进行定性；

隐患预案处置模块，用于对预案进行处置；

处置信息反馈模块：用于对处置结果反馈到管理部门；

事故档案模块，用于对安全隐患记录和处置方案建立档案。

本实施例的物联网构架的水利水电工程重大事故隐患监测预警系统由综合信息采集核心平台、系统操作平台、信息管理平台组成。其中：

（1）综合信息采集核心平台主要通过在水利水电工程区域内部署集成由传感器和模数转换功能模块、由包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等构成的处理单元和由无线通信模块组成的通信模块以及电源等功能组成的震动传感器、位移传感器和视频摄像机传感器网络，对地质震动、位移和图像变化进行实时监测。这些功能传感器对监测部位的安全隐患进行识别、定位，通过自组织方式构成监测网络，覆盖整个监测区域。监测数据沿着传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。

部署的传感器节点中，尤以视频传感器节点的大量投放部署，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，形成视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，实施对工程区域内可能导致潜在危险事故的安全隐患信息进行识别与定位，得出安全隐患类型和等级，同时，对区域内被监测的安全隐患点地理位置、空间位置、安全隐患动态变化、状态变化实施地图跟踪定位，对监测区域存在潜在安全隐患部位，进行实时、精确、全面性的目标监测。

（2）系统操作平台对综合信息采集核心平台和信息管理平台进行实际操作运行，形成操作日志、信息储存，并对监测对象的类型、等级进行判定，自动生成预警信息，形成系统数据库，监管系统运行。

（3）信息管理平台通过连接综合信息采集核心平台和系统操作平台数据库，接收和处理综合信息采集核心平台、系统操作平台的实时数据，通过专家库模块，对隐患信息进行评估，结合历史信息库信息，对安全隐患的动态变化、状态变化进行分析、预测，自动生成预警信息，提出预案处置决策，处理信息反馈，掌握系统操作平台的运行现状。

在工程区域内根据安全隐患的分类和达到不同监测用途和目的，大规模合理有效部署配备有GPS功能的震动、位移、压力传感器和多视觉传感器，直接面向监测目标，自动识别和定位安全隐患目标以及隐患类型和等级，通过GIS将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化、状态变化进行定位并通过无线通信方式进行信息传输。

系统操作平台通过对综合信息采集核心平台和信息管理平台进行实际操作运行。根据安全隐患类型、安全隐患等级进行判定；通过判定为有安全隐患的信息，自动生成预警信息，直接进入处置方案执行程序；通过判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对信息特征进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，自动生成预警信息，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，自动生成预警信息，进入处置方案执行程序；形成操作日志、储存监测到的信息，并对监测对象的类型、等级进行判定，将隐患信息储存在系统数据库，同时，监管系统自身的运行。

系统管理平台通过连接综合信息采集核心平台和系统操作平台数据库，接收和处理综合信息采集核心平台、系统操作平台的实时数据。系统管理平台专家库模块，首先对安全隐患信息进行评估，根据安全隐患的动态变化、状态变化，结合历史信息库信息进行分析、预测。通过包括建立的安全隐患信息分类及其分类流程，将安全隐患信息分为确定性信息和非确定性信息。确定性信息又根据历史信息分为周期性信息和非周期性信息。周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息。非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息。非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息。通过专家库对安全隐患的动态、状态预测，当监测到的安全隐患信息超过设定的警戒值后，自动生成预警信息，场景同时显示在工程区域三维电子地图上和工程区管理部门的区域小比例模型上。通过预警告警模块和处置方案执行模块，根据安全隐患类别，发出预警、告警信息和执行处置方案。

物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警方法，按以下步骤进行：

（1）进行安全隐患的识别与定位。通过在已有的安全隐患信息数据库基础上增加新的更广泛的安全隐患信息，在可能导致潜在安全事故的工程区域内，针对不同的安全隐患和达到不同的监测用途和目的，在施工区域内大规模合理有效部署配备有GPS功能的震动、位移、压力传感器和多视觉传感器，自动监测目标变化情况；通过GIS直接面向监测目标，将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化定位并显示在工程区域小比例模型上。这些部署在监测区域内传感器，通过自组织方式构成监测网络，快速覆盖监测区域，减少了网络搭建时间，监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。传感器网络节点的组成和功能包括传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）、以及电源部分等四个基本单元，此外，可以选择的其它功能单元如定位系统、电源装置等。

部署的传感器节点中，尤以部署大量的视频传感器，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，以实现对监控区域进行实时精确的目标监测，取得较好的网络覆盖性能及监测结果的准确性和全面性。

（2）进行安全隐患的分类和定级。如图2所示，监测到的工程区域内安全隐患信息，在系统管理平台上通过分类流程进行安全隐患信息分类，将安全隐患分为确定性信息和非确定性信息；确定性信息又分为周期性信息和非周期性信息；周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息；非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息；非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息。

（3）监测场景结合历史信息进行专家库分析与决策。专家库通过对监测点的地理位置信息、空间位置信息、动态变化信息、状态变化信息、状态预测信息结合区域内的安全隐患历史信息，进行分析和决策。当监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，场景显示在工程区域三维电子地图上，通过预警告警模块和处置方案执行模块，根据安全隐患类别，发出预警、告警信息，执行处置方案，结合专家库进行安全评估与决策，形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况。

（4）状态和等级评估后进行决策。如图3所示，通过对监测到的区域内安全隐患信息的状态变化、状态预测，结合区域内历史信息进行分析，根据安全隐患类型、安全等级进行判定；通过判定为有安全隐患的信息，直接进入处置方案执行程序；通过判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对感兴趣信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序；

结合水利水电工程实际的运行状态和施工情况，事先对各大可能存在安全隐患的施工地点进行重点排查和统计，并将这些数据信息存入隐患历史信息模块中，其后的安全隐患定位模块将这些隐患点在模型显示上先定位出来。

（5）现场安全隐患监控。根据步骤（1）的安全隐患判定与定位，分析安全隐患的类型和隐患级别，同时分析出隐患触发危险事故的临界条件和数值。并根据这些临界条件安置相应的安全隐患监测传感器。如：在有高空作业的区域部署红外视频监测；在易造成坍塌事故的地方部署压力传感器和震动传感器；在对温度变化较敏感的区域（如：炸药库、锅炉房、压力容器等）除部署温度感器外，同时部署红外视频监测等；通过部署不同的监测传感器实时监测安全隐患信息。

（6）安全隐患信息管理。安全隐患信息管理平台包括安全隐患评价数据库和安全事故发生临界值数据库，根据安全隐患监测平台中监测传感器所监测到的安全隐患实时信息，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数。

（7）预警信息自动生成。信息管理平台通过接收到的安全隐患信息，结合平台内存储的各类历史安全隐患信息数据，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数，以及突发事故的触发条件，通过对这些触发条件的流程分类和信息分类，对感兴趣的信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序，进而判定所监测到的安全隐患实时信息是否异常，若发生了异常，则安全隐患信息管理平台将会自行调动GPS定位进行安全隐患监测点定位，同时自动生成预警信息，定位显示在水利水电工程模型和显示屏上。

（8）反馈控制。安全隐患反馈控制阶段是整个监测预警处理体系的重要环节。预警的根本目的在于对可能发生的事故进行报警和预防，而反馈控制则是对被预警的安全隐患展开控制工作。大多数预警体系对反馈控制重视不够，而针对工程事故安全隐患监测预警的特点开展反馈控制是一项非常有必要的工作。根据自动生成的预警信息，反馈控制中的预警信息分析模块对已发布的警情进行分析，同时调查已有的安全控制条件，为制定反馈决策提供依据；反馈决策模块主要包括技术层面决策和管理层面决策。反馈控制还包括反馈结果分析该阶段。反馈控制从接到警报开始，在接到信息管理平台发布的警报后，需要对警报进行分析，对应安全隐患的特征并结合相应的控制手段进行反馈决策的制定。反馈决策主要包括技术决策和管理决策。同时反馈决策制定后对反馈结果进行分析和评价，并进入应急管理处置阶段。

（9）监测信息管理处置。监测信息管理处置是整个监测预警系统的重要组成部分。任何一个监测预警系统都不能保证完全避免事故的发生，因此，监测信息的处理十分必要，它能够提高专家分析和进行安全评估与决策的准确性，尽可能的减少安全事故的发生、发展。

本实施例在对水利水电工程区域内可能导致潜在重大事故的安全隐患，并根据安全隐患的分类和达到不同监测目的和用途，大规模合理有效部署配备有GPS功能的震动、位移、压力传感器和多视觉传感器，自动监测目标变化情况，通过GIS直接面向监测目标，将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化定位并显示在工程区域小比例模型上。形成工程区域内可能导致潜在危险事故的安全隐患信息的识别、定位、类型、等级、类型判定、等级判定和信息统计，同时，对区域内监测点的地理位置、空间位置、动态变化、状态变化、状态预测、结合区域内历史信息进行分析，发现监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，通过通信传输提供区域内安全隐患全面的数据信息和提供工程安全重大事故安全隐患预警告警基本功能的综合数据库核心平台。

在区域内的监测点上大规模合理有效部署传感器，这些传感器通过自组织方式构成监测网络，快速覆盖监测区域，减少了网络搭建时间，监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。传感器网络节点的组成和功能包括传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）、以及电源部分等四个基本单元，此外，可以选择的其它功能单元如定位系统、供电装置等。

监测区域的地质结构复杂，往往受到崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的侵害，在这种环境下部署传感器时，一旦部署位置发生掩埋，就很难获取部署的具体位置信息，将会导致工程无法正常进行，为了解决此问题，在随传感器部署的同时，布置传感器网络节点，通过网络节点的自身定位来获取无线传感器网络节点的相对(节点之间)位置信息或绝对(相对于地理经纬度)位置信息。因此，即使在容易丢失或受到掩埋的情况下，均能通过传感器节点发回的数据来准确获取传感器的位置信息，保证监测位置的准确性。

部署的传感器节点中，尤以视频传感器节点的大量投放部署，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，以实现对监控区域进行实时精确的目标监测，取得较好的网络覆盖性能及监测结果的准确性和全面性。

视频传感器网络通过视频传感器节点传感方向的自调整，在调整过程中逐步消除网络中的感知重叠区和盲区，进而改善视频传感器网络的区域覆盖性能，获得尽可能高的目标探知概率。

当采用随机布置策略对用于目标监测的众多视频传感器节点进行部署时，这种随机布置方式很容易造成视频传感器网络覆盖的不均匀；分布过于密集的多个节点间形成感知重叠区，大大地浪费了网络资源；而传感器节点分布过于稀疏的区域是网络的监测盲区，在这些盲区一旦出现目标，视频传感器网络根本无法实施监测。因此，在视频传感器节点完成初始部署后，采用相应的覆盖增强策略以均匀原本杂乱无章视频传感器节点的分布(在此表现为调整节点传感方向)，进而改善视频传感器网络监测系统的覆盖性能。利用最小数目节点实现完全或较高的区域覆盖和实现耗能最小化。

系统操作平台对综合数据库核心平台进行实际操作运行，形成操作日志，并对监测对象的状态生成相应的统计报表和系统数据库，数据信息发送给系统信息管理平台；

系统信息管理平台通过连接综合数据库核心平台，接收和处理安全源综合数据库核心平台传来的实时数据，及时掌握系统操作平台的运行现状，结合专家库进行安全评估与决策；

通过对监测到的区域内安全隐患信息的状态变化、状态预测，结合区域内历史信息进行分析，根据安全隐患类型、安全等级进行判定；通过判定为有安全隐患的信息，直接进入处置方案执行程序；通过判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对感兴趣信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序；

通过包括在系统管理平台上建立安全隐患信息分类并建立分类流程图，将安全隐患分为确定性信息和非确定性信息；确定性信息又分为周期性信息和非周期性信息；周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息；非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息；非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息；当监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，场景显示在工程区域三维电子地图上，通过预警告警模块和处置方案执行模块，根据安全隐患类别，发出预警、告警信息，执行处置方案；系统操作平台除对综合数据库核心平台进行实际运行操作外，系统数据库形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况，结合专家库进行安全评估与决策；

还包括将自动监测目标变化情况，将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化定位并显示在工程区管理部门的区域小比例模型上；

场景显示、预警告警模块和处置方案执行模块在工程区域三维电子地图上，显示判定为有安全隐患的信息，根据安全源类别，发出预警、告警信息；预警、告警信息由执行处置方案；

系统除对综合信息采集核心平台、系统操作平台、信息管理平台进行实际运行操作外，系统数据库形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况。

实施例2

本例主要针对长江中上游某大型水利水电工程施工某地点工程施工中，存在易坍塌处进行重大事故安全隐患监测预警以及监测方法，主要步骤如下：

1、在工程范围内的高边坡、土石方开挖区域存在潜在易坍塌地质因素的地面、地下部位，部署集成由传感器和模数转换功能模块、由包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等构成的处理单元和由无线通信模块组成的通信模块以及电源等功能组成的震动传感器、位移传感器和视频摄像机传感器网络，对地质震动、位移和图像变化进行实时监测，这些功能传感器对监测部位的安全隐患进行识别、定位。通过自组织方式构成监测网络，覆盖整个监测区域。监测数据沿着传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。

2、部署的传感器节点中，尤以视频传感器节点的大量投放部署，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，形成视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，对监测区域进行实时精确的全面性的目标监测。

3、传感器对监测点进行快速识别、定位，通过无线通信方式，传输至系统操作平台的系统数据库中，系统操作平台把这些数据信息与在信息管理平台存入的区域内历史信息进行比对分析，根据安全隐患类型、安全等级进行分析、判定。

4、判定为是安全隐患的信息，直接进入信息管理平台系统专家库处置方案执行程序；判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对该信息进行分割，提取需要进行分类识别的信息特征，进行状态和等级评估，通过评估确定为是安全隐患信息，进入处置方案执行程序；明显的信息特征不需要进行分类识别，直接进入处置方案执行程序。在进行信息判定的同时，系统专家库根据安全隐患动态、状态的发展变化情况，结合历史信息库数据，进行安全隐患的分类和定级。通过分类流程进行安全隐患信息分类，将安全隐患分为确定性信息和非确定性信息；确定性信息又分为周期性信息和非周期性信息；周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息；非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息；非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息。

5、对已判定为构成安全事故条件的信息，通过信息管理平台自动生成预警信息，进入预案处置模块。预案处置结果自动生成信息反馈模块。本阶段是整个监测预警和处理体系的重要环节，通过进行预案处置的预警信息，信息反馈模块对预警信息发布的易坍塌处安全隐患警报进行分析，同时调查已有的安全控制条件，为制定预警决策提供依据。同时，信息反馈模块在技术层面和管理层面对此事故的应急结果进行分析和评价，并进入预警处置程序。

6、预警处置阶段从该易坍塌处突发安全事故的隐患发生开始，对事故进行确认和初步分析，对照已事先编制好的应急处置方案，启动预案执行。

7、预案执行模块负责对由安全隐患导致发生的安全事故进行处理，预警信息显示在工程区管理部门的区域小比例模型上和三维电子地图上，同时对信息监测点的地理位置、空间位置、动态变化进行定位，同时发出告警通知。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警系统，其特征在于：该系统由综合信息采集核心平台、系统操作平台和信息管理平台组成，其中：

㈠综合信息采集核心平台，用于对监测部位的安全隐患进行识别和定位，通过自组织方式构成监测网络覆盖整个监测区域，监测数据沿着传感器节点以逐跳方式进行传输，在传输过程中监测数据能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据；该平台由以下模块组成：

安全隐患识别模块，用于发现和识别水利水电工程区域内的安全隐患并确定其特性，对安全隐患的识别，且对安全隐患性质加以判断；

安全隐患定位模块，用于锁定潜在危险的隐患点或部位的位置；

安全隐患类型确定模块，用于根据水利工程施工方重大安全隐患控制清单确定安全隐患类型；

安全隐患等级确定模块，用于对安全隐患进行等级判定，分为四级，一级：可造成特别重大事故的；二级：可造成特大事故的；三级：可造成重大事故的；四级：可造成一般事故的；

地理位置信息确定模块，用于确定安全隐患点的经纬度；

空间位置信息确定模块，用于在空间位置及电子地图上用数据描述安全隐患点所在的位置；

动态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患发展的变化信息；

状态变化信息记载模块，用于在一定的时间段内记载安全隐患状态及规模的变化信息；

监测信息传输模块，用于系统的信息通信；

场景显示模具地位，用于在区域地图上显示的区域场景及监测点位置；

声光报警模块，用于在区域地图上显示有安全隐患监测点位置的声音报警和灯光闪烁；

预案查询模块，用于根据预先设置的各种安全隐患的评估分析，对潜在的或可能发生的突发事件的类别和影响程度事先制定的应急处置方案；

预案执行模块，用于对安全隐患发生的类型、等级、动态变化和状态变化执行预先设置的应急方案；

告警通知模块，用于监测到有安全隐患后，告警通知在隐患区域的作业人员；

设备控制模块：用于对所有探测器、报警设备和显示屏进行控制；

㈡系统操作平台，用于对综合信息采集核心平台和信息管理平台进行实际操作运行，形成操作日志，进行信息储存，并对监测对象的类型和等级进行判定，生成预警信息，形成系统数据库，监管系统运行；该平台由以下模块组成：

系统操作运行模块，用于系统的运行操作；

系统操作日志模块，用于在系统运行时生成所有运行记录及流水记录，且所有运行记录及流水记录无法删除及更改；

监测信息储存模块，用于将探测器监测到的信息存储；

隐患信息判定模块，用于根据监测到的信息，通过确认其隐患发生点地理位置和空间位置，结合一定时间内的动态发展变化情况，对隐患的类型和等级进行判定；

预警信息自动生存模块：用于通过判定的隐患信息自动生成预警信息；

系统数据库模块，用于存储整个系统的数据；

运行监管模块，用于系统操作时的权限管理；

㈢信息管理平台，用于通过连接综合信息采集核心平台和系统操作平台，接收和处理综合信息采集核心平台和系统操作平台的实时数据，对隐患信息进行评估，结合历史信息库信息，对安全隐患的动态变化和状态变化进行分析和预测，生成预警信息，提出预案处置决策，处理信息反馈，并掌握系统操作平台的运行现状；该平台由以下模块组成：

专家库模块：用于提供各类数据库，所述数据库包括：① 政策法规数据库；② 企业管理制度、标准数据库；③ 工艺规范和工艺操作规程数据库；④ 应急预案、救援和自救手册数据库；⑤ 重大安全生产隐患、重大危险源和危险化学品数据库；⑥ 重特大事故档案数据库；⑦ 安全生产专家及安全评价中介机构数据库；⑧ 抢险救灾资源数据库；

隐患信息评估模块，用于对某一特定安全隐患情况发生的可能性和后果进行风险评价，评估风险大小以及确定风险是否可容许；

状态变化分析模块，用于根据隐患的动态发展进行风险评价分析；

历史信息库模块，用存储工程区域内的水文、地质、环境和气象的历史数据；

动态变化预测模块，用于把由安全隐患导致的事故因素分解为随工程规模和进展的扩大，工程区域环境的变化以及治理隐患投资规模、风险控制技术水平所能引起增加事故频数的因素，作为对安全隐患动态变化的预测条件，根据动态变化采取相应的处理措施；

状态变化预测模块，用于从事故应急角度出发了解工程区域内安全隐患监测目标的安全状态，获取和利用安全隐患的实时状态参数，对安全隐患的发展进行分析、评价和预测；

隐患信息决策模块，用于对安全隐患的信息进行定性；

隐患预案处置模块，用于对预案进行处置；

处置信息反馈模块：用于对处置结果反馈到管理部门；

事故档案模块，用于对安全隐患记录和处置方案建立档案。

2.用于权利要求1所述系统的物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警方法，其特征在于：按以下步骤进行：

㈠进行安全隐患的识别与定位：在可能导致潜在安全事故的工程区域内，针对不同的安全隐患和达到不同的监测用途和目的，在施工区域内大规模合理有效部署配备有GPS功能的震动、位移、压力传感器和多视觉传感器，自动监测目标变化情况，通过GIS直接面向监测目标，将监测目标的地理位置、空间位置和动态变化定位并显示在工程区域小比例模型上，这些部署在监测区域内传感器通过自组织方式构成监测网络，快速覆盖监测区域，监测的数据沿着传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据；部署的传感器节点中，大量部署视频传感器，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输，实现对监控区域进行实时精确的目标监测；

㈡进行安全隐患的分类和定级：监测到的工程区域内安全隐患信息，在系统管理平台上通过分类流程进行安全隐患信息分类，将安全隐患分为确定性信息和非确定性信息，将确定性信息又分为周期性信息和非周期性信息，将周期性信息分为简单周期信息和复杂周期信息，将非周期性信息分为准周期信息和瞬间状态信息，将非确定性信息分为平稳周期信息和非平稳周期信息；

㈢监测场景结合历史信息进行专家库分析与决策：专家库对监测点的地理位置信息、空间位置信息、动态变化信息、状态变化信息、状态预测信息结合区域内的安全隐患历史信息进行分析和决策，当监测区域内安全隐患信息超过设定的警戒值后将会自动生成预警信息，将场景显示在工程区域三维电子地图上，并根据安全隐患类别发出预警和告警信息，并结合专家库进行安全评估与决策，形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况；

㈣状态和等级评估后进行决策：通过对监测到的区域内安全隐患信息的状态变化和状态预测，结合区域内历史信息进行分析，根据安全隐患类型、安全等级进行判定；通过判定为有安全隐患的信息，直接进入处置方案执行程序；通过判定为需要进一步分析的安全隐患信息，对感兴趣信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序；结合水利水电工程实际的运行状态和施工情况，事先对各大可能存在安全隐患的施工地点进行重点排查和统计，并将这些数据信息存入隐患历史信息模块中，其后的安全隐患定位模块将这些隐患点在模型显示上先定位出来；

㈤现场安全隐患监控：根据步骤㈠的安全隐患判定与定位，分析安全隐患的类型和隐患级别，同时分析出隐患触发危险事故的临界条件和数值，并根据这些临界条件安置相应的安全隐患监测传感器；在有高空作业的区域部署红外视频监测；在易造成坍塌事故的地方部署压力传感器和震动传感器；在对温度变化较敏感的区域除部署温度感器外，同时部署红外视频监测；通过部署不同的监测传感器实时监测安全隐患信息；

㈥安全隐患信息管理：根据安全隐患监测平台中监测传感器所监测到的安全隐患实时信息，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数；

㈦预警信息自动生成：信息管理平台通过接收到的安全隐患信息，结合平台内存储的各类历史安全隐患信息数据，通过数据库对比分析，判别隐患的危险等级和实时的危险系数，以及突发事故的触发条件，通过对这些触发条件的流程分类和信息分类，对感兴趣的信息进行分割，需要进行分类识别的，进行状态和等级评估，进入处置方案执行程序；不需要进行分类识别的，提取主要信息特征，进入处置方案执行程序，进而判定所监测到的安全隐患实时信息是否异常，若发生了异常，则安全隐患信息管理平台将会自行调动GPS定位进行安全隐患监测点定位，同时自动生成预警信息，定位显示在水利水电工程模型和显示屏上；

㈧反馈控制：反馈控制从接到警报开始，在接到信息管理平台发布的警报后，需要对警报进行分析，对应安全隐患的特征并结合相应的控制手段进行反馈决策的制定，反馈决策主要包括技术决策和管理决策，同时反馈决策制定后对反馈结果进行分析和评价，并进入应急管理处置阶段；

㈨监测信息管理处置：将监测目标的地理位置、空间位置、动态变化定位并显示在工程区管理部门的区域小比例模型上和三维电子地图上，同时对信息监测点的地理位置、空间位置、动态变化进行定位，同时发出告警通知，并形成监测数据日报表，反馈安全隐患处置执行情况。

3.如权利要求2所述的物联网构架水利水电工程重大事故安全隐患监测预警方法，其特征在于：所述步骤㈠中，传感器部署具体按以下步骤进行：

⑴在随传感器部署的同时，布置传感器网络节点，通过网络节点的自身定位来获取无线传感器网络节点的相对位置信息或绝对位置信息；

⑵部署的传感器节点中，尤以视频传感器节点的大量投放部署，通过在监控区域合理布置摄像设备，使用变化的拓扑结构，建立视频传感器网络覆盖性能与视频传感器数量和密度间的函数关系，并准确获取网络中各摄像节点自身的位置信息，进行快速图像处理、数据融合和传输；

⑶视频传感器网络通过视频传感器节点传感方向的自调整，在调整过程中逐步消除网络中的感知重叠区和盲区；

⑷在视频传感器节点完成初始部署后，采用相应的覆盖增强以均匀原本杂乱无章视频传感器节点的分布，利用最小数目节点实现完全或较高的区域覆盖和实现耗能最小化。