CN112419675A - 一种基于物联网的自然灾害风险处理系统 - Google Patents

一种基于物联网的自然灾害风险处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的自然灾害风险处理系统，涉及物联网应用于公共安全突发事件技术领域，通过物联网的技术，将需要保护的范围形成保护圈，在保护圈的边缘设置具体的数据采集模块，使得在发生相应自然灾害时，能够快速获取相关信息，具体方案为：包括中控模块、存储模块、数据采集模块、数据处理模块、移动终端和预警模块；数据采集模块包括布设于保护区域边缘的摄像头、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、地震传感器和/或流量传感器；数据处理模块用于将数据采集模块获取的数据进行处理，并将处理后的数据信息发送至中控模块。本发明的基于物联网的自然灾害风险处理系统能及时获取自然灾害对保护区域的危险程度，做出预警。

Description

一种基于物联网的自然灾害风险处理系统
技术领域
本发明涉及物联网应用于公共安全突发事件技术领域，更具体地说，它涉及一种基于物联网的自然灾害风险处理系统。
背景技术
突发公共安全事件分为四类：自然灾害事件、事故灾难事件、公共卫生事件和社会安全事件。
物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备内在智能的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、视频监控系统等和外在使能的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人和车辆，在内网、专网或互联网的环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控、个性化实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、远程控制等管理和服务功能。由于物联网的智能化、实时化和安全化的发展，将物联网应用到小区住宅、园林景观、道路交通的监控管理已经是大势所趋。
在自然灾害中，包括山体滑坡、泥石流、森林火灾、雨水过大引起积水、台风等情况，有有些自然灾害中，可通过新闻获取相关信息，及时做好预防，比如雨水、台风等情况；但是有些则悄无声息且蔓延速度极快的自然灾害，比如森林火灾、泥石流等情况，这些不能自然灾害会严重危害人们的人身财产安全。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于物联网的自然灾害风险处理系统，通过物联网的技术，将需要保护的范围形成保护圈，在保护圈的边缘设置具体的数据采集模块，使得在发生相应自然灾害时，能够快速获取相关信息，给与人们转移产物、逃离危险的缓冲时间，形成一道科技保护圈。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于物联网的自然灾害风险处理系统，包括中控模块、存储模块、数据采集模块、数据处理模块、移动终端和预警模块；
数据采集模块包括布设于保护区域边缘的摄像头、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、地震传感器和/或流量传感器；
数据处理模块用于将数据采集模块获取的数据进行处理，并将处理后的数据信息发送至中控模块；
存储模块用于记录收集到的相关自然灾害的历年数据；
移动终端通过数据处理模块与中控模块信号连接，进行数据的双向交换；
预警模块通过数据处理模块接收中控模块发出的信号，并发出报警信息；
中控模块用于接收其他模块信息和驱动其他模块；
中控模块还与相关自然灾害的灾害监控中心双向信号连接。
在上述方案中，根据需要预防的不同自然灾害，比如在靠近森林，炎热地区以火灾预防为主；在地震带以地震预防为主；在雨季洪季，以洪水预防为主；然后再根据保护区域局域自然灾害多发地的距离，合理设置相应的保护圈，在保护圈边缘设置相应的传感器、摄像头等监控设备，然后数据处理模块将数据采集模块获取的数据进行数模转换，通过有线或无线的方式传输至中控模块，中控模块获取到数据异常时，则可通过预警模块发出报警信号；存储模块除了存储本地的数据，还可通过当地的灾害预防中心获取历年数据，作为新建的该系统的参考数据，且可根据历年的数据，以分析和预测该自然灾害的相关情况。移动终端可作为人机交互装置，进行人机交互。
上述方案根据不同的自然灾害预防方案，设置不同的保护圈，且可设置多层保护圈，以同时预防不同灾害的情况，比如保护范围靠近森林且靠近河流时，将保护圈设置在自然灾害发生地和保护区域之间的区域，可及时获取相关信息，给与人们足够的缓冲时间。
作为一种优选方案，数据采集模块所在的每个点均包括有接触式刷卡单元，接触式刷卡单元用于近距离感应移动卡，并将感应信息通过数据处理模块反馈至中控模块。
在上述优选方案中，在自然灾害发生后，需要向各个灾情点指派人员和相应物资，但自然灾害发生地易伴随着通讯中断的情况，控制中心不能够获取指派人员是否能够达到相应区域，是否遇到困难，在之前往往通过指派人员再次返回汇报相关情况，然后再次前往；在更极端环境下，指派人员出现意外情况，不能够到达指定位置且也不能够返回，这对需要救援的人员和抢险人员风险都很大。
因此，通过上述设置，指派人员在到达相应区域，通过刷卡汇报达到信息，在长时间未获得反馈信息的情况下，指挥中心可选择再次排出人员，且可根据实际情况酌情增加抢险人员和工具再次前往。上述方案不仅可以确保指派人员和物资准确到达指定地点，还可以避免重复前往的情况。
作为一种优选方案，数据采集模块中的每个装置均设有控制开关，控制开关设置在该装置所在地。
在上述优选方案中，因不同季节，需要预防的自然灾害的种类不同，比如冬天不需要预防洪水等情况，可通过控制开关将相应的数据采集模块进行关闭，且控制开关设置在数据采集装置的所在地，相对于远程控制，本申请更加稳定；尤其相对于数据采集装置向多个中控模块发送信号的情况，多个中控模块可对应多个预警模块，便于大范围地区多个预警模块的使用。
作为一种优选方案，中控模块的控制方法包括设置数据采集模块的阈值和/或突变值波动范围，在超过阈值和/或突变值波动范围，向预警模块发出信号。
在上述优选方案中，中控模块可自动判定是否存在自然灾害发生的情况，减小了人为判定的误差，或因为操作人员的疏忽造成信息不及时的情况。
作为一种优选方案，数据采集模块所在的每个点均设有发电模块，发电模块与数据采集模块电性连接。
在上述优选方案中，通过发电模块对数据采集模块进行供电，发电模块可使用风力发电、太阳能发电等。
作为一种优选方案，预警模块包括：蜂鸣器、报警器、扬声话筒，蜂鸣器、报警器、扬声话筒均与中控模块信号连接。
在上述优选方案汇总，通过蜂鸣器、报警器、扬声话筒等装置计时发出报警信号。
作为一种优选方案，自然灾害风险处理系统还包括上位机，上位机通过人机交互将中控模块需要接收和修改的数据转化为数据表格和操作项呈现给操作人员。
在上述优选方案中，便于操作人员能够很快的获取相关信息，通过相关软件的开发，使得相关的信息更加直观，操作更加简便。
一种基于物联网的自然灾害风险处理方法，基于上述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据相关的自然灾害，对保护区域划分区域；
S2：根据自然灾害的类型和保护区域的大小，在保护区域边境间隔设有不同类型、不同数量的数据采集模块；
S3：在中控模块处设有阈值和/或突变波动值，在超过阈值和/或突变波动值，预警模块发出信号；
S4：预警模块发出报警。
作为一种优选方案，自然灾害风险处理方法还包括灾害发生后的资源分配方法，包括以下步骤：
K1：对单个或多个灾害发生区域指派人员和分配物资，每个灾害发生区域的指派人员需携带与接触式刷卡单元相匹配的移动卡；
K2：在指派人员携带物资到达灾害发生区域，进行刷卡操作；
K3：接触式刷卡单元通过数据处理模块向中控模块发出相应信号；
K4：中控模块接收到K3中的信号，对每个灾害发生区域进行标记；
K5；中控模块在规定时间内未接收到K3中的信号，则再次向该灾害发生区域指派人员和物资，并再次携带移动卡到达指定区域。
作为一种优选方案，中控模块实时接收灾害监控中心的相关信息，并给与相应的预警信息；在保护区域发生相关灾情后，中控模块向灾害监控中心发出相关信息，以得到相关支援。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的基于物联网的自然灾害风险处理系统能够及时获取自然灾害对保护区域的危险程度，给人们做出预警；
(2)本发明提供的基于物联网的自然灾害风险处理系统能够形成多层保护圈，在遇到自然灾害时，给与人们足够的缓冲时间；
(3)本发明提供的基于物联网的自然灾害风险处理系统通过物联网进行信息传输，传输效率高，稳定性好；
(4)发明提供的基于物联网的自然灾害风险处理系统能够在抢险过程中进行辅助指挥中心，提高了抢险效率。
附图说明
图1是本发明实施例的基于物联网的自然灾害风险处理系统的结构示意图。
具体实施方式
本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
本说明书及权利要求的上下左右等方位名词，是结合附图以便于进一步说明，使得本申请更加方便理解，并不对本申请做出限定，在不同的场景中，上下、左右、里外均是相对而言。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种基于物联网的自然灾害风险处理系统，包括中控模块、存储模块、数据采集模块、数据处理模块、移动终端和预警模块；
数据采集模块包括布设于保护区域边缘的摄像头、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、地震传感器和/或流量传感器；
数据处理模块用于将数据采集模块获取的数据进行处理，并将处理后的数据信息发送至中控模块；
存储模块用于记录收集到的相关自然灾害的历年数据；
移动终端通过数据处理模块与中控模块信号连接，进行数据的双向交换；
预警模块通过数据处理模块接收中控模块发出的信号，并发出报警信息；
中控模块用于接收其他模块信息和驱动其他模块；
中控模块还与相关自然灾害的灾害监控中心双向信号连接。
在上述实施例中，根据需要预防的不同自然灾害，比如在靠近森林，炎热地区以火灾预防为主；在地震带以地震预防为主；在雨季洪季，以洪水预防为主；然后再根据保护区域局域自然灾害多发地的距离，合理设置相应的保护圈，在保护圈边缘设置相应的传感器、摄像头等监控设备，然后数据处理模块将数据采集模块获取的数据进行数模转换，通过有线或无线的方式传输至中控模块，中控模块获取到数据异常时，则可通过预警模块发出报警信号；存储模块除了存储本地的数据，还可通过当地的灾害预防中心获取历年数据，作为新建的该系统的参考数据，且可根据历年的数据，以分析和预测该自然灾害的相关情况。移动终端可作为人机交互装置，进行人机交互。
上述实施例根据不同的自然灾害预防实施例，设置不同的保护圈，且可设置多层保护圈，以同时预防不同灾害的情况，比如保护范围靠近森林且靠近河流时，将保护圈设置在自然灾害发生地和保护区域之间的区域，可及时获取相关信息，给与人们足够的缓冲时间。
作为一种优选实施例，数据采集模块所在的每个点均包括有接触式刷卡单元，接触式刷卡单元用于近距离感应移动卡，并将感应信息通过数据处理模块反馈至中控模块。
在上述优选实施例中，在自然灾害发生后，需要向各个灾情点指派人员和相应物资，但自然灾害发生地易伴随着通讯中断的情况，控制中心不能够获取指派人员是否能够达到相应区域，是否遇到困难，在之前往往通过指派人员再次返回汇报相关情况，然后再次前往；在更极端环境下，指派人员出现意外情况，不能够到达指定位置且也不能够返回，这对需要救援的人员和抢险人员风险都很大。
因此，通过上述设置，指派人员在到达相应区域，通过刷卡汇报达到信息，在长时间未获得反馈信息的情况下，指挥中心可选择再次排出人员，且可根据实际情况酌情增加抢险人员和工具再次前往。上述实施例不仅可以确保指派人员和物资准确到达指定地点，还可以避免重复前往的情况。
作为一种优选实施例，数据采集模块中的每个装置均设有控制开关，控制开关设置在该装置所在地。
在上述优选实施例中，因不同季节，需要预防的自然灾害的种类不同，比如冬天不需要预防洪水等情况，可通过控制开关将相应的数据采集模块进行关闭，且控制开关设置在数据采集装置的所在地，相对于远程控制，本申请更加稳定；尤其相对于数据采集装置向多个中控模块发送信号的情况，多个中控模块可对应多个预警模块，便于大范围地区多个预警模块的使用。
作为一种优选实施例，中控模块的控制方法包括设置数据采集模块的阈值和/或突变值波动范围，在超过阈值和/或突变值波动范围，向预警模块发出信号。
在上述优选实施例中，中控模块可自动判定是否存在自然灾害发生的情况，减小了人为判定的误差，或因为操作人员的疏忽造成信息不及时的情况。
作为一种优选实施例，数据采集模块所在的每个点均设有发电模块，发电模块与数据采集模块电性连接。
在上述优选实施例中，通过发电模块对数据采集模块进行供电，发电模块可使用风力发电、太阳能发电等。
作为一种优选实施例，预警模块包括：蜂鸣器、报警器、扬声话筒，蜂鸣器、报警器、扬声话筒均与中控模块信号连接。
在上述优选实施例汇总，通过蜂鸣器、报警器、扬声话筒等装置计时发出报警信号。
作为一种优选实施例，自然灾害风险处理系统还包括上位机，上位机通过人机交互将中控模块需要接收和修改的数据转化为数据表格和操作项呈现给操作人员。
在上述优选实施例中，便于操作人员能够很快的获取相关信息，通过相关软件的开发，使得相关的信息更加直观，操作更加简便。
一种基于物联网的自然灾害风险处理方法，基于上述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据相关的自然灾害，对保护区域划分区域；
S2：根据自然灾害的类型和保护区域的大小，在保护区域边境间隔设有不同类型、不同数量的数据采集模块；
S3：在中控模块处设有阈值和/或突变波动值，在超过阈值和/或突变波动值，预警模块发出信号；
S4：预警模块发出报警。
作为一种优选实施例，自然灾害风险处理方法还包括灾害发生后的资源分配方法，包括以下步骤：
K1：对单个或多个灾害发生区域指派人员和分配物资，每个灾害发生区域的指派人员需携带与接触式刷卡单元相匹配的移动卡；
K2：在指派人员携带物资到达灾害发生区域，进行刷卡操作；
K3：接触式刷卡单元通过数据处理模块向中控模块发出相应信号；
K4：中控模块接收到K3中的信号，对每个灾害发生区域进行标记；
K5；中控模块在规定时间内未接收到K3中的信号，则再次向该灾害发生区域指派人员和物资，并再次携带移动卡到达指定区域。
作为一种优选实施例，中控模块实时接收灾害监控中心的相关信息，并给与相应的预警信息；在保护区域发生相关灾情后，中控模块向灾害监控中心发出相关信息，以得到相关支援。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，包括中控模块、存储模块、数据采集模块、数据处理模块、移动终端和预警模块；
数据采集模块包括布设于保护区域边缘的摄像头、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、地震传感器和/或流量传感器；
数据处理模块用于将数据采集模块获取的数据进行处理，并将处理后的数据信息发送至中控模块；
存储模块用于记录收集到的相关自然灾害的历年数据；
移动终端通过数据处理模块与中控模块信号连接，进行数据的双向交换；
预警模块通过数据处理模块接收中控模块发出的信号，并发出报警信息；
中控模块用于接收其他模块信息和驱动其他模块；
中控模块还与相关自然灾害的灾害监控中心双向信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述数据采集模块所在的每个点均包括有接触式刷卡单元，接触式刷卡单元用于近距离感应移动卡，并将感应信息通过数据处理模块反馈至中控模块。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述数据采集模块中的每个装置均设有控制开关，控制开关设置在该装置所在地。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述中控模块的控制方法包括设置数据采集模块的阈值和/或突变值波动范围，在超过阈值和/或突变值波动范围，向预警模块发出信号。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述数据采集模块所在的每个点均设有发电模块，发电模块与数据采集模块电性连接。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述预警模块包括：蜂鸣器、报警器、扬声话筒，蜂鸣器、报警器、扬声话筒均与中控模块信号连接。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，所述自然灾害风险处理系统还包括上位机，上位机通过人机交互将中控模块需要接收和修改的数据转化为数据表格和操作项呈现给操作人员。
8.一种基于物联网的自然灾害风险处理方法，基于权利要求1至7任一所述的基于物联网的自然灾害风险处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据相关的自然灾害，对保护区域划分区域；
S2：根据自然灾害的类型和保护区域的大小，在保护区域边境间隔设有不同类型、不同数量的数据采集模块；
S3：在中控模块处设有阈值和/或突变波动值，在超过阈值和/或突变波动值，预警模块发出信号；
S4：预警模块发出报警。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的自然灾害风险处理方法，其特征在于，还包括灾害发生后的资源分配方法，包括以下步骤：
K1：对单个或多个灾害发生区域指派人员和分配物资，每个灾害发生区域的指派人员需携带与接触式刷卡单元相匹配的移动卡；
K2：在指派人员携带物资到达灾害发生区域，进行刷卡操作；
K3：接触式刷卡单元通过数据处理模块向中控模块发出相应信号；
K4：中控模块接收到K3中的信号，对每个灾害发生区域进行标记；
K5；中控模块在规定时间内未接收到K3中的信号，则再次向该灾害发生区域指派人员和物资，并再次携带移动卡到达指定区域。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的自然灾害风险处理方法，其特征在于，中控模块实时接收灾害监控中心的相关信息，并给与相应的预警信息；在保护区域发生相关灾情后，中控模块向灾害监控中心发出相关信息，以得到相关支援。
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