CN115979351A - 一种基于数据分析的无人值守人防预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于人防工程预警技术领域，具体是一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，包括服务器，且服务器与数据存储模块、人防环境监测模块、人防电力监测模块、人防巡检及时性分析模块以及人防安全调控预警模块均通信连接；本发明是通过人防环境监测模块和人防电力监测模块，实现人防工程内部环境的分区域层次化分析和人防工程电力监测分析的有效结合，以降低人防工程的安全隐患，实现人防工程无人值守预警，提升监测预警准确性的同时减轻对应管理人员的工作量，且通过人防巡检及时性分析模块进行巡检及时性分析，及时进行对应人防工程的巡查和内部相关设备的维护检修，进一步降低对应人防工程的安全隐患。

Description

一种基于数据分析的无人值守人防预警系统

技术领域

本发明涉及人防工程预警技术领域，具体是一种基于数据分析的无人值守人防预警系统。

背景技术

人防工程是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时用于防空的地下室，人防工程按构筑形式可分为地道工程、坑道工程、堆积式工程和掘进式工程；

目前在对人防工程进行管理时，需要安排人员值守以掌握对应人防工程内部状况，无法将对应人防工程内部环境进行分区域层次化分析并结合人防工程电力监测以降低人防工程的安全隐患，且无法及时通知对应监管人员及时进行对应人防工程的巡查，难以实现无人值守人防监测预警；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，以解决现有技术中无法将对应人防工程内部环境进行分区域层次化分析，并结合人防工程电力监测以降低人防工程的安全隐患，且无法及时通知对应监管人员及时进行对应人防工程的巡查，难以实现无人值守人防监测预警的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，包括服务器、数据存储模块、人防环境监测模块、人防电力监测模块、人防巡检及时性分析模块和人防安全调控预警模块；

人防环境监测模块，用于将对应人防工程的内部划分为若干组监测区域并进行分区域环境监测分析，通过分区域环境监测分析判断对应监测区域环境是否异常，以及基于对应人防工程内部所有监测区域的环境监测分析结果并通过环境综合分析生成对应人防工程的环境合格信号或环境不合格信号，将环境合格信号或环境不合格信号发送至服务器，服务器将环境不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块将对应人防工程进行内部环境调控并发出对应预警；

人防电力监测模块，用于将对应人防工程进行电力监测分析，通过电力监测分析生成电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号，将电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至服务器，服务器将电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块发出对应预警；人防巡检及时性分析模块，用于将对应人防工程进行巡检及时性分析，通过巡检及时性分析判断是否生成及时巡检信号，在生成及时巡检信号时将及时巡检信号经服务器发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块接收到及时巡检信号时发出对应预警。

进一步的，人防环境监测模块的具体运行过程包括：

获取到所需监测预警的人防工程以及对应人防工程的内部结构图，将对应人防工程内部划分为若干组监测区域，将监测区域标记为o，o=1,2，…，k，k表示对应人防工程内监测区域的数目且k为大于1的正整数；获取到对应人防工程对应监测区域o的温度数据、湿度数据、气压数据和氧占比数据，以及通过空气危害分析获取到对应监测区域o的空气风险数据，将对应监测区域o的温度数据、湿度数据、氧占比数据和空气风险数据进行数值计算获取到区域环境系数；

通过数据存储模块调取预设区域环境阈值，将对应监测区域o的区域环境系数与预设区域环境阈值进行数值比较，若区域环境系数大于等于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境异常，若区域环境系数小于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境正常；

将环境异常的监测区域数量与环境正常的监测区域数量进行比值计算获取到环异监测占比值，以及将环境异常的监测区域o的区域环境系数与预设区域环境系数阈值进行差值计算获取到区域环境偏离幅度值，将所有环境异常监测区域的区域环境偏离幅度值建立环境偏幅集合，将环境偏幅集合进行均值计算获取到环境偏幅表现值，将环境偏幅集合中数值最大的子集标记为环境偏幅最大值；

将环异监测占比值、环境偏幅表现值和环境偏幅最大值进行数值计算获取到人防环境综合分析系数，通过数据存储模块调取预设人防环境综合分析阈值，将对应人防工程的人防环境综合分析系数与预设人工环境综合分析阈值进行数值比较，若人防环境综合分析系数大于等于预设人防环境综合分析阈值，则生成对应人防工程的环境不合格信号，否则生成对应人防工程的环境合格信号。

进一步的，空气危害分析的具体分析过程如下：

通过数据存储模块调取对应人防工程内部所需监测的空气有害成分类别，获取到对应监测区域o中对应空气有害成分类别的成分浓度，以及通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设有害成分阈值，若对应监测区域o中对应有害成分类别的成分浓度大于等于对应预设有害成分阈值，则将对应预设有害成分阈值与对应有害成分类别的成分浓度进行差值计算获取到对应有害成分类别的浓度超出值；

获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的浓度超出值，通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设风险影响系数，将对应空气有害成分类别的浓度超出值与对应预设风险影响系数相乘并将两者乘积标记为对应空气有害成分类别的成分危害参数，获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的成分危害参数，建立成分危害参数集合，将成分危害参数集合进行求和计算获取到空气风险数据。

进一步的，若对应监测区域o中不存在所需监测的空气有害成分类别或所有空气有害成分类别的成分浓度均小于对应预设有害成分阈值，则将对应监测区域o的空气风险数据赋予数值零。

进一步的，在生成对应人防工程的环境不合格信号时，获取到对应人防工程的所有环境异常监测区域，将相邻两组环境异常监测区域的区域中心点进行连线并将两组区域中心点之间的距离标记为相邻异常区域路径值，通过依次计算后获取到若干组相邻异常区域路径值，将所有相邻异常区域路径值建立异区路径集合，将异区路径集合进行方差计算获取到异区聚集系数；通过数据存储模块调取预设异区聚集系数阈值，将异区聚集系数与预设异区聚集系数阈值进行数值比较，若异区聚集系数小于等于预设异区聚集系数阈值，则判断异常区域较为集中，否则判断异常区域较为分散；将异常区域判断信息发送至服务器。

进一步的，电力监测分析的具体分析过程如下：

设定人防电力监测时段，获取到对应人防工程在人防电力监测时段所消耗的电量数据，通过数据存储模块调取预设人防工程电量阈值，将人防电力监测时段所消耗的电量数据与预设人防工程电量阈值进行数值比较，若人防电力监测时段所消耗的电量数据大于预设人防工程电量阈值，则生成对应人防工程的电力消耗量不合格信号；

若人防电力监测时段所消耗的电量数据小于等于预设人防工程电量阈值，则获取到相邻上一组电力监测时段消耗的电量数据，将当前人防电力监测时段所消耗的电量数据与相邻上一组电力监测时段所消耗的电量数据进行差值计算获取到电量升幅系数；通过数据存储模块调取预设电量升幅阈值，将电量升幅系数与预设电量升幅阈值进行数值比较，若电量升幅系数大于预设电量升幅阈值，则生成对应人防工程的电力消耗增长率不合格信号。

进一步的，若电量升幅系数小于等于预设电量升幅阈值，则将当前人防电力监测时段划分为若干组子分析时段，获取到所有子分析时段的子时段电量消耗数据，将所有子分析时段的子时段电量消耗数据建立电量消耗集合，将电量消耗集合进行方差计算获取到电量监测波动值；通过数据存储模块调取预设电量监测波动阈值，将电量监测波动值与预设电量监测波动阈值进行数值比较，若电量监测波动值大于预设电量监测波动阈值，则生成对应人防工程的电力消耗波动不合格信号；否则生成对应人防工程的电力监测正常信号。

进一步的，巡检及时性分析的具体分析过程如下：

获取到与当前日期相邻的上一次对应人防工程的巡检日期，将当前日期与相邻上一次巡检日期进行差值计算获取到巡检间隔时长值，通过数据存储模块调取预设巡检间隔时长阈值，将巡检间隔时长值与预设巡检间隔时长阈值进行数值比较，若巡检间隔时长值大于等于预设巡检间隔时长阈值，则生成对应人防工程的及时巡检信号。

进一步的，若巡检间隔时长值小于预设巡检间隔时长阈值，则将预设巡检间隔时长阈值与巡检间隔时长值进行差值计算获取到巡检阈差时长值，以及获取到相邻上一次巡检日期与当前日期的时间间隔内对应人防工程环境不合格频次占比值和电力监测正常频次占比值，将巡检阈差时长值、环境不合格频次占比值和电力监测正常频次占比值进行数值计算获取到巡检及时性分析值；通过数据存储模块调取预设巡检及时性分析阈值，将巡检及时性分析值与预设巡检及时性分析阈值进行数值比较，若巡检及时性分析值大于等于预设巡检及时性分析阈值，则生成对应人防工程的及时巡检信号，否则不生成及时性巡检信号。

进一步的，服务器通信连接对应人防工程的监管维护端，服务器将人防环境对应预警信息和人防电力对应预警信息发送至对应人防工程的监管维护端，且服务器将及时巡检信号发送至对应人防工程的监管维护端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是通过人防环境监测模块将对应人防工程的内部进行分区域环境监测分析和环境综合分析，在生成环境不合格信号时通过人防安全调控预警模块，将对应人防工程进行内部环境调控并发出对应预警，人防电力监测模块进行人防工程电力监测分析，在生成电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号时，通过人防安全调控预警模块发出对应预警，将对应人防工程内部环境进行分区域层次化分析，并结合人防工程电力监测以降低人防工程的安全隐患，进一步保证人防工程的安全，实现人防工程无人值守预警的功能，提升监测预警准确性的同时减轻对应管理人员的工作量；

本发明是通过人防巡检及时性分析模块进行巡检及时性分析，以判断是否生成及时巡检信号，在生成及时巡检信号时将及时巡检信号经服务器发送至人防安全调控预警模块和监管维护端，人防安全调控预警模块接收到及时巡检信号时发出对应预警，对应监管人员接收到及时巡检信号时，及时安排人员进行对应人防工程的巡查和内部相关设备的维护检修，以保证人防工程和内部设备的安全，进一步降低对应人防工程的安全隐患，显著提升人防工程的智能化程度。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明中服务器与监管维护端的通信框图；

图3为本发明中实施例三的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1-图2所示，本发明提出的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，包括服务器、数据存储模块、人防环境监测模块、人防电力监测模块和人防安全调控预警模块，服务器通信连接对应人防工程的监管维护端（即对应监管人员的智能终端），且服务器与数据存储模块、人防环境监测模块、人防电力监测模块以及人防安全调控预警模块均通信连接；

人防环境监测模块将对应人防工程的内部进行分区域环境监测分析和环境综合分析，人防环境监测模块的具体运行过程如下：

获取到所需监测预警的人防工程以及对应人防工程的内部结构图，其中，所需监测的人防工程的内部结构图由对应工作人员预先存储入数据存储模块，人防环境监测模块在进行分析时从数据存储模块调取对应人防工程的内部结构图；将对应人防工程内部划分为若干组监测区域，将监测区域标记为o，o=1,2,…,k，k表示对应人防工程内监测区域的数目且k为大于1的正整数；通过数据存储模块调取对应人防工程内部所需监测的空气有害成分类别，所需监测的空气有害成分类别由对应管理人员预先录入并存储至数据存储模块中，具体而言，人防工程内部所需监测的空气有害成分类别包括空气中的甲醛浓度、一氧化碳浓度、氨浓度、苯浓度和烟雾粉尘浓度等；

获取到对应监测区域o中对应空气有害成分类别的成分浓度（即对应区域对应所需监测的对应空气有害成分类别的实际浓度），对应空气有害成分类别的成分浓度由对应空气检测传感器检测得到并经服务器实时发送至人防环境监测模块，以及通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设有害成分阈值，其中，对应空气有害成分类别的预设有害成分阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块，对应预设有害成分阈值是用于判断对应监测区域o中对应空气有害成分类别的实时浓度是否异常的判定值且对应预设有害成分阈值的取值均大于零；

举例来看，优选的，甲醛浓度的对应预设有害成分阈值为0.10mg/m³，若对应监测区域o中甲醛浓度的实际浓度超过0.10mg/m³，则表明对应监测区域o中甲醛浓度超标，即甲醛浓度存在异常，若对应监测区域o中甲醛浓度的实际浓度小于0.10mg/m³，则表明对应监测区域o中甲醛浓度正常；若对应监测区域o中对应有害成分类别的成分浓度大于等于对应预设有害成分阈值，则将对应预设有害成分阈值与对应有害成分类别的成分浓度进行差值计算获取到对应有害成分类别的浓度超出值；

获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的浓度超出值，通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设风险影响系数，需要说明的是，对应空气有害成分类别的预设风险影响系数由对应管理人员预先设置并存储入数据存储模块，对应空气有害成分类别的预设风险影响系数的数值越大，表明对应空气有害成分类别对环境和人体健康造成的危害越大；

将对应空气有害成分类别的浓度超出值与对应预设风险影响系数相乘，并将两者乘积标记为对应空气有害成分类别的成分危害参数，获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的成分危害参数，建立成分危害参数集合，将成分危害参数集合进行求和计算以获取到对应监测区域o的空气风险数据KFo；需要说明的是，若对应监测区域o在实际监测过程中不存在所需监测的空气有害成分类别（即对应区域未检测到所需监测的空气有害成分）或所有空气有害成分类别的成分浓度均小于对应预设有害成分阈值，则将对应监测区域o的空气风险数据赋予数值零；

获取到对应人防工程对应监测区域o的温度数据、湿度数据、气压数据和氧占比数据，并分别标记为WSo、SJo、QYo和YZo，其中的温度数据WSo表示对应监测区域o中实际温度相较于预设标准温度的偏离程度大小的数据量值，湿度数据SJo表示对应监测区域o中实际湿度相较于预设标准湿度的偏离程度大小的数据量值，气压数据QYo表示对应监测区域o中实际气压值相较于预设标准气压值的偏离程度大小的数据量值，氧占比数据表示对应监测区域o中氧气浓度大小的数据量值；

并且，实际温度、实际湿度、实际气压值、氧气浓度由对应监测区域o中所设置的温度传感器、湿度传感器、气压传感器和氧气浓度传感器检测得到并经服务器实时发送至人防环境监测模块；预设标准温度、预设标准湿度和预设标准气压值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中，预设标准温度、预设标准湿度和预设标准气压值表示人防工程内最适人类生存的环境参数数据，预设标准温度、预设标准湿度和预设标准气压值的取值均大于零，优选的，预设标准温度的取值为26℃，预设标准湿度的取值为45%，预设标准气压值的取值为101.325kPa，在进行对应分析计算时人防环境监测模块从数据存储模块中调取相应数据；

经公式YXo=fp1/（WSo+1）+fp2/（SJo+1）+fp3/（YZo+1）+fp4/（QYo+1）+fp5*KFo，并代入对应监测区域o的温度数据WSo、湿度数据SJo、氧占比数据YZo、气压数据QYo和空气风险数据KFo进行数值计算，获取到对应监测区域o的区域环境系数YXo；其中的fp1、fp2、fp3、fp4、fp5为预设比例系数，且fp1、fp2、fp3、fp4、fp5的取值均大于零，且区域环境系数YXo的数值越大，表明对应监测区域o的环境表现越差；

通过数据存储模块调取预设区域环境阈值，其中，预设区域环境阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设区域环境阈值的取值大于零，预设区域环境阈值是用于判断对应监测区域o的环境状况的判定值，例如，预设区域环境阈值的取值为3.264，若对应监测区域o的区域环境系数YXo为2.851，即对应对应监测区域o的区域环境系数YXo小于预设区域环境阈值，则表明对应监测区域o的环境异常；将对应监测区域o的区域环境系数YXo与预设区域环境阈值进行数值比较，若区域环境系数YXo大于等于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境异常，若区域环境系数YXo小于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境正常；

将环境异常的监测区域o的区域环境系数与预设区域环境系数阈值进行差值计算获取到区域环境偏离幅度值，将所有环境异常监测区域的区域环境偏离幅度值建立环境偏幅集合，将环境偏幅集合进行均值计算获取到环境偏幅表现值PB，将环境偏幅集合中数值最大的子集标记为环境偏幅最大值PD；

获取到环境异常的监测区域数量与环境正常的监测区域数量并分别标记为YQ和ZQ，经比值公式YZ=YQ/（ZQ+0.957）将环境异常的监测区域数量YQ与环境正常的监测区域数量ZQ进行比值计算后，获取到对应人防工程的环异监测占比值YZ；

经公式ZF=ap1*YZ+ap2*PB+ap3*PD并代入环异监测占比值YZ、环境偏幅表现值PB和环境偏幅最大值PD进行数值计算，获取到对应人防工程的人防环境综合分析系数ZF；其中的ap1、ap2、ap3为预设权重系数，ap1、ap2、ap3的取值均大于1且ap1＞ap2＞ap3；

进一步而言，人防环境综合分析系数ZF的数值大小与环异监测占比值YZ、环境偏幅表现值PB和环境偏幅最大值PD均呈正比关系，人防环境综合分析系数ZF的数值越大，表明对应人防工程的内部整体环境表现越差；

通过数据存储模块调取预设人防环境综合分析阈值，其中，预设人防环境综合分析阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设人防环境综合分析阈值的取值大于零，预设人防环境综合分析阈值是用于判断对应人防工程整体环境状况是否合格的判定值，例如，预设人防环境综合分析阈值的取值为4.327，若对应人防工程的人防环境综合分析系数ZF为4.851，即对应人防工程的人防环境综合分析系数ZF大于预设人防环境综合分析阈值，则表明对应人防工程的整体环境状况不合格；

将对应人防工程的人防环境综合分析系数ZF与预设人工环境综合分析阈值进行数值比较，若人防环境综合分析系数ZF大于等于预设人防环境综合分析阈值，表明对应人防工程的内部环境状况较差，则生成对应人防工程的环境不合格信号，若人防环境综合分析系数ZF小于预设人防环境综合分析阈值，表明对应人防工程的内部环境状况较好，则生成对应人防工程的环境合格信号。

通过人防环境监测模块将对应人防工程的内部进行分区域环境监测分析，通过分区域环境监测分析判断对应监测区域环境是否异常，以及基于对应人防工程内部所有监测区域的环境监测分析结果并通过环境综合分析生成对应人防工程的环境合格信号或环境不合格信号，将环境合格信号或环境不合格信号发送至服务器，服务器将环境不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块将对应人防工程进行内部环境调控并发出对应预警，起到预警提醒作用，有助于保证对应人防工程内部环境的安全性，降低人防工程的安全隐患，以及实现人防工程无人值守预警的功能。服务器接收到环境不合格信号时生成对应的人防环境预警信息，将人防环境对应预警信息发送至对应人防工程的监管维护端，对应人防工程监管维护端的监管人员接收到对应环境预警信息时，可选择对人防工程内部环境进行人工调控。

人防电力监测模块将对应人防工程进行电力监测分析，电力监测分析的具体分析过程如下：

设定人防电力监测时段，获取到对应人防工程在人防电力监测时段所消耗的电量数据并标记为XD，其中，人防工程在人防电力监测时段所消耗的电量数据由电能计量仪器采集得到并经服务器实时发送至人防电力监测模块；通过数据存储模块调取预设人防工程电量阈值，其中，预设人防工程电量阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设人防工程电量阈值的取值大于零；预设人防工程电量阈值是用于判断对应对应人防电力监测时段的耗电量是否合格的判定值，优选的，预设人防工程电量阈值的取值为60度，若对应人防工程在人防电力监测时段所消耗的电量数据XD为55度，则表明对应人防工程在人防电力监测时段的耗电量正常；

将人防电力监测时段所消耗的电量数据XD与预设人防工程电量阈值进行数值比较，若人防电力监测时段所消耗的电量数据XD大于预设人防工程电量阈值，表明对应人防电力监测时段对应人防工程存在电量消耗过大的问题，对应人防工程存在漏电的可能性较大，则生成对应人防工程的电力消耗量不合格信号；若人防电力监测时段所消耗的电量数据小于等于预设人防工程电量阈值，则获取到相邻上一组电力监测时段消耗的电量数据（相邻上一组电力监测时段所消耗的电量数据存储在数据存储模块，需要使用时从数据存储模块中调取），将当前人防电力监测时段所消耗的电量数据与相邻上一组电力监测时段所消耗的电量数据进行差值计算获取到电量升幅系数SF；

通过数据存储模块调取预设电量升幅阈值，其中，预设电量升幅阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设电量升幅阈值的取值大于零，预设电量升幅阈值是用于判断人防工程电量增长速度状况是否正常的判定值，优选的，预设区域环境阈值的取值为10度，若电量升幅系数SF为15度，则表明对应人防工程当前所消耗电量的增长速度不合格；将电量升幅系数SF与预设电量升幅阈值进行数值比较，若电量升幅系数SF大于预设电量升幅阈值，表明对应人防电力监测时段的电量消耗呈陡然剧增的趋势，则生成对应人防工程的电力消耗增长率不合格信号；

若电量升幅系数SF小于等于预设电量升幅阈值，则将当前人防电力监测时段划分为若干组子分析时段，获取到所有子分析时段的子时段电量消耗数据，将所有子分析时段的子时段电量消耗数据建立电量消耗集合，将电量消耗集合进行方差计算获取到电量监测波动值XB；通过数据存储模块调取预设电量监测波动阈值，其中，预设电量监测波动阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设电量监测波动阈值的取值大于零，预设电量监测波动阈值是用于判断人防工程在当前监测时段电量消耗稳定性状况是否正常的判定值，优选的，预设电量监测波动阈值的取值为1.213，若电量监测波动值XB为1.426，则表明对应人防工程在当前监测时段电量消耗波动不合格；

将电量监测波动值XB与预设电量监测波动阈值进行数值比较，若电量监测波动值XB大于预设电量监测波动阈值，表明对应人防电力监测时段对应人防工程的电力消耗量波动大，则生成对应人防工程的电力消耗波动不合格信号；若电量监测波动值XB小于等于预设电量监测波动阈值，表明对应人防电力监测时段对应人防工程的电力消耗量波动小，电力消耗稳定性不存在异常，则生成对应人防工程的电力监测正常信号。

人防电力监测模块通过电力监测分析生成电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号，将电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至服务器，服务器将电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块发出对应预警，起到预警提醒作用，进一步保证人防工程的安全。服务器将人防电力对应预警信息发送至对应人防工程的监管维护端，对应人防工程的监管人员及时进行异常原因排查判断，并根据需要作出对应的应对措施。

实施例2：本实施例与实施例一的区别在于，在生成对应人防工程的环境不合格信号时，获取到对应人防工程的所有环境异常监测区域，将环境异常监测区域的数量赋予数值g，将相邻两组环境异常监测区域的区域中心点进行连线并将两组区域中心点之间的距离标记为相邻异常区域路径值，通过依次计算后获取到若干组（即g-1组）相邻异常区域路径值，将所有相邻异常区域路径值建立异区路径集合，将异区路径集合进行方差计算获取到异区聚集系数QJ；

通过数据存储模块调取预设异区聚集系数阈值，其中，预设异区聚集系数阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中且预设异区聚集系数阈值的取值大于零，预设异区聚集系数阈值是用于判断人防工程中环境异常监测区域的聚集状况的判定值，例如，预设异区聚集系数阈值的取值为35.237，若异区聚集系数QJ为32.256，则表明对应人防工程中环境异常监测区域较为集中；

将异区聚集系数QJ与预设异区聚集系数阈值进行数值比较，若异区聚集系数QJ小于等于预设异区聚集系数阈值，则判断异常区域较为集中，若异区聚集系数QJ大于预设异区聚集系数阈值，则判断异常区域较为分散；将异常区域判断信息发送至服务器，服务器将异常区域判断信息发送至人防安全调控预警模块和对应监管维护端，在接收到异常区域较为集中的判断信息时着重加强对应相关集中区域的环境调控，对应监管人员后续根据需要，可对环境异常集中区域进行着重巡查，以消除对应集中区域环境异常的因素，方便进行环境调控和后续巡检。

实施例3：如图3所示，本实施例与实施例一、实施例二的区别在于，服务器与人防巡检及时性分析模块通信连接，人防巡检及时性分析模块将对应人防工程进行巡检及时性分析，巡检及时性分析的具体分析过程如下：

获取到与当前日期相邻的上一次对应人防工程的巡检日期（相邻的上一次对应人防工程的巡检日期存储在数据存储模块中，需要使用时从数据存储模块中调取），将当前日期与相邻上一次巡检日期进行差值计算获取到巡检间隔时长值XZ，通过数据存储模块调取预设巡检间隔时长阈值，其中，预设巡检间隔时长阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中以判定当前检修维护间隔时长是否异常，且预设巡检间隔时长阈值的取值为7日；将巡检间隔时长值XZ与预设巡检间隔时长阈值进行数值比较，若巡检间隔时长值XZ大于等于预设巡检间隔时长阈值，表明当前亟需进行对应人防工程的巡查以及对应内部设备的检修维护，则生成对应人防工程的及时巡检信号；

若巡检间隔时长值XZ小于预设巡检间隔时长阈值，则将预设巡检间隔时长阈值与巡检间隔时长值XZ进行差值计算获取到巡检阈差时长值XY，以及获取到相邻上一次巡检日期与当前日期的时间间隔内，对应人防工程环境不合格频次占比值和电力监测正常频次占比值并分别标记为HB和LZ，其中的环境不合格频次占比值HB表示对应时段内对应人防工程内部环境不合格次数与对应时段时长两者比值大小的数据量值，电力监测正常频次占比值LZ表示对应时段内对应人防工程电力监测正常次数与对应时段时长两者比值大小的数据量值；

经公式XJ=hp1/（XY+1）+hp2*HB+hp3/（LZ+1）并代入巡检阈差时长值XY、环境不合格频次占比值HB和电力监测正常频次占比值LZ进行数值计算，获取到对应人防工程当前的巡检及时性分析值XJ；其中的hp1、hp2、hp3为预设比例系数，hp1、hp2、hp3的取值均大于零且hp1＞hp3＞hp2，且巡检及时性分析值XJ的数值越大，表明对应人防工程当前越需要及时进行巡检；

通过数据存储模块调取预设巡检及时性分析阈值，其中，预设巡检及时性分析阈值由对应管理人员预先录入并存储入数据存储模块中以判定当前是否需要及时进行检修维护，优选的，预设巡检及时性分析阈值的取值为4.523；举例而言，若巡检及时性分析值XJ为3.624，则表明当前不需要及时进行检修维护；将巡检及时性分析值XJ与预设巡检及时性分析阈值进行数值比较，若巡检及时性分析值XJ≥预设巡检及时性分析阈值，则生成对应人防工程的及时巡检信号，若巡检及时性分析值XJ＜预设巡检及时性分析阈值，则不生成及时性巡检信号。

人防巡检及时性分析模块通过巡检及时性分析判断是否生成及时巡检信号，在生成及时巡检信号时将及时巡检信号经服务器发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块接收到及时巡检信号时发出对应预警；且服务器将及时巡检信号发送至对应人防工程的监管维护端，对应监管人员接收到及时巡检信号时及时安排人员进行对应人防工程的巡查和内部相关设备的维护检修，以保证人防工程和内部设备的安全，显著提升人防工程智能化程度。

本发明在使用时，通过人防环境监测模块将对应人防工程的内部进行分区域环境监测分析以判断对应监测区域环境是否异常，并基于对应人防工程内部所有监测区域的环境监测分析结果进行环境综合分析，在生成环境不合格信号时通过人防安全调控预警模块将对应人防工程进行内部环境调控并发出对应预警，有助于保证对应人防工程内部环境的安全性，降低人防工程的安全隐患；人防电力监测模块通过电力监测分析生成电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号，在生成电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号时人防安全调控预警模块发出对应预警，将对应人防工程内部环境进行分区域层次化分析并结合人防工程电力监测以降低人防工程的安全隐患，进一步保证人防工程的安全，实现人防工程无人值守预警的功能，提升监测预警准确性的同时减轻对应管理人员的工作量。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，包括服务器、数据存储模块、人防环境监测模块、人防电力监测模块、人防巡检及时性分析模块和人防安全调控预警模块；

人防环境监测模块，用于将对应人防工程的内部划分为若干组监测区域并进行分区域环境监测分析，通过分区域环境监测分析判断对应监测区域环境是否异常，以及基于对应人防工程内部所有监测区域的环境监测分析结果并通过环境综合分析生成对应人防工程的环境合格信号或环境不合格信号，将环境合格信号或环境不合格信号发送至服务器，服务器将环境不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块将对应人防工程进行内部环境调控并发出对应预警；

人防电力监测模块，用于将对应人防工程进行电力监测分析，通过电力监测分析生成电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号，将电力监测正常信号、电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至服务器，服务器将电力消耗量不合格信号、电力消耗增长率不合格信号或电力消耗波动不合格信号发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块发出对应预警；人防巡检及时性分析模块，用于将对应人防工程进行巡检及时性分析，通过巡检及时性分析判断是否生成及时巡检信号，在生成及时巡检信号时将及时巡检信号经服务器发送至人防安全调控预警模块，人防安全调控预警模块接收到及时巡检信号时发出对应预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，人防环境监测模块的具体运行过程包括：

获取到所需监测预警的人防工程以及对应人防工程的内部结构图，将对应人防工程内部划分为若干组监测区域，将监测区域标记为o，o=1,2，…，k，k表示对应人防工程内监测区域的数目且k为大于1的正整数；获取到对应人防工程对应监测区域o的温度数据、湿度数据、气压数据和氧占比数据，以及通过空气危害分析获取到对应监测区域o的空气风险数据，将对应监测区域o的温度数据、湿度数据、氧占比数据、气压数据和空气风险数据进行数值计算获取到区域环境系数；

通过数据存储模块调取预设区域环境阈值，将对应监测区域o的区域环境系数与预设区域环境阈值进行数值比较，若区域环境系数大于等于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境异常，若区域环境系数小于预设区域环境阈值，则判断对应监测区域o环境正常；

将环境异常的监测区域数量与环境正常的监测区域数量进行比值计算获取到环异监测占比值，以及将环境异常的监测区域o的区域环境系数与预设区域环境系数阈值进行差值计算获取到区域环境偏离幅度值，将所有环境异常监测区域的区域环境偏离幅度值建立环境偏幅集合，将环境偏幅集合进行均值计算获取到环境偏幅表现值，将环境偏幅集合中数值最大的子集标记为环境偏幅最大值；

将环异监测占比值、环境偏幅表现值和环境偏幅最大值进行数值计算获取到人防环境综合分析系数，通过数据存储模块调取预设人防环境综合分析阈值，将对应人防工程的人防环境综合分析系数与预设人工环境综合分析阈值进行数值比较，若人防环境综合分析系数大于等于预设人防环境综合分析阈值，则生成对应人防工程的环境不合格信号，否则生成对应人防工程的环境合格信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，空气危害分析的具体分析过程如下：

通过数据存储模块调取对应人防工程内部所需监测的空气有害成分类别，获取到对应监测区域o中对应空气有害成分类别的成分浓度，以及通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设有害成分阈值，若对应监测区域o中对应有害成分类别的成分浓度大于等于对应预设有害成分阈值，则将对应预设有害成分阈值与对应有害成分类别的成分浓度进行差值计算获取到对应有害成分类别的浓度超出值；

获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的浓度超出值，通过数据存储模块调取对应空气有害成分类别的预设风险影响系数，将对应空气有害成分类别的浓度超出值与对应预设风险影响系数相乘并将两者乘积标记为对应空气有害成分类别的成分危害参数，获取到对应监测区域o中所有空气有害成分类别的成分危害参数，建立成分危害参数集合，将成分危害参数集合进行求和计算获取到空气风险数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，若对应监测区域o中不存在所需监测的空气有害成分类别或所有空气有害成分类别的成分浓度均小于对应预设有害成分阈值，则将对应监测区域o的空气风险数据赋予数值零。

5.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，在生成对应人防工程的环境不合格信号时，获取到对应人防工程的所有环境异常监测区域，将相邻两组环境异常监测区域的区域中心点进行连线并将两组区域中心点之间的距离标记为相邻异常区域路径值，通过依次计算后获取到若干组相邻异常区域路径值，将所有相邻异常区域路径值建立异区路径集合，将异区路径集合进行方差计算获取到异区聚集系数；通过数据存储模块调取预设异区聚集系数阈值，将异区聚集系数与预设异区聚集系数阈值进行数值比较，若异区聚集系数小于等于预设异区聚集系数阈值，则判断异常区域较为集中，否则判断异常区域较为分散；将异常区域判断信息发送至服务器。

6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，电力监测分析的具体分析过程如下：

设定人防电力监测时段，获取到对应人防工程在人防电力监测时段所消耗的电量数据，通过数据存储模块调取预设人防工程电量阈值，将人防电力监测时段所消耗的电量数据与预设人防工程电量阈值进行数值比较，若人防电力监测时段所消耗的电量数据大于预设人防工程电量阈值，则生成对应人防工程的电力消耗量不合格信号；

若人防电力监测时段所消耗的电量数据小于等于预设人防工程电量阈值，则获取到相邻上一组电力监测时段消耗的电量数据，将当前人防电力监测时段所消耗的电量数据与相邻上一组电力监测时段所消耗的电量数据进行差值计算获取到电量升幅系数；通过数据存储模块调取预设电量升幅阈值，将电量升幅系数与预设电量升幅阈值进行数值比较，若电量升幅系数大于预设电量升幅阈值，则生成对应人防工程的电力消耗增长率不合格信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，若电量升幅系数小于等于预设电量升幅阈值，则将当前人防电力监测时段划分为若干组子分析时段，获取到所有子分析时段的子时段电量消耗数据，将所有子分析时段的子时段电量消耗数据建立电量消耗集合，将电量消耗集合进行方差计算获取到电量监测波动值；通过数据存储模块调取预设电量监测波动阈值，将电量监测波动值与预设电量监测波动阈值进行数值比较，若电量监测波动值大于预设电量监测波动阈值，则生成对应人防工程的电力消耗波动不合格信号；否则生成对应人防工程的电力监测正常信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，巡检及时性分析的具体分析过程如下：

获取到与当前日期相邻的上一次对应人防工程的巡检日期，将当前日期与相邻上一次巡检日期进行差值计算获取到巡检间隔时长值，通过数据存储模块调取预设巡检间隔时长阈值，将巡检间隔时长值与预设巡检间隔时长阈值进行数值比较，若巡检间隔时长值大于等于预设巡检间隔时长阈值，则生成对应人防工程的及时巡检信号。

9.根据权利要求8所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，若巡检间隔时长值小于预设巡检间隔时长阈值，则将预设巡检间隔时长阈值与巡检间隔时长值进行差值计算获取到巡检阈差时长值，以及获取到相邻上一次巡检日期与当前日期的时间间隔内对应人防工程环境不合格频次占比值和电力监测正常频次占比值，将巡检阈差时长值、环境不合格频次占比值和电力监测正常频次占比值进行数值计算获取到巡检及时性分析值；通过数据存储模块调取预设巡检及时性分析阈值，将巡检及时性分析值与预设巡检及时性分析阈值进行数值比较，若巡检及时性分析值大于等于预设巡检及时性分析阈值，则生成对应人防工程的及时巡检信号，否则不生成及时性巡检信号。

10.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的无人值守人防预警系统，其特征在于，服务器通信连接对应人防工程的监管维护端，服务器将人防环境对应预警信息和人防电力对应预警信息发送至对应人防工程的监管维护端，且服务器将及时巡检信号发送至对应人防工程的监管维护端。

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