发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的防撞监测大数据预警系统及方法,用于解决现有方案中防撞监测预警的整体效果不佳的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
基于物联网的防撞监测大数据预警系统,包括区域构建模块,用于根据目标所处的位置设置不同的监测区域来实施差异化的监测分析,得到区域构建数据;
监测统计模块,用于对区域构建数据中的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的监测并进行数据统计和预处理,得到监测统计集;
监测评估模块,用于将监测统计集中标记的各项数据进行整合来对对象的移动实施一级风险评估,并根据第一风险评估结果来决定是否启动预警提示;
监测追溯模块,用于根据第一风险评估结果中的第二控制指令对追溯对象的移动实施二级风险评估;
监测调整模块,用于根据第二风险评估结果对目标的风险进行画像,并根据画像的结果自适应的实施动态管控。
优选地,区域构建模块的工作步骤包括:
获取目标的坐标位置并将其设定为坐标原点,根据坐标原点以及预设的坐标方向和坐标间距建立二维坐标系;
根据预设的第一半径和第二半径在二维坐标系上构建第一圆形区域和第二圆形区域;其中,第一半径小于第二半径;
将最小的第一圆形区域设定为第一监测区域,将第一圆形区域与第二圆形区域不重叠的圆环区域设定为第二监测区域;
根据第一监测区域和第二监测区域获取若干第一子区域和第二子区域;二维坐标系以及第一划分数据和第二划分数据构成区域构建数据并上传至数据库中进行存储。
优选地,根据预设的划分比例依次对第一监测区域和第二监测区域实施均等划分,并按预设的排列顺序对划分后的若干区域进行编号和排列组合,得到包含若干第一子区域的第一划分数据和若干第二子区域的第二划分数据。
优选地,监测统计模块的工作步骤包括:
对目标的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的雷达探测,并根据雷达探测结果判断是否有对象进入至第二监测区域,若监测到有对象进入至第二监测区域时,则生成第一追溯指令;
根据第一追溯指令对对象的移动情况进行追溯和数据统计时;在预设的监测间隔时间段,根据二维坐标系并通过雷达探测获取对象的移动速度,以及与目标之间的水平距离、直线距离和偏移角度;
将对象的移动速度以及与目标之间的水平距离、直线距离和偏移角度分别标记;将标记的各项数据按预设的顺序排列组合,得到监测统计集并上传至数据库中进行存储。
优选地,监测评估模块的工作步骤包括:获取监测统计集中对象在不同监测间隔时间段对应标记的移动速度、水平距离、直线距离和偏移角度;提取标记的各项数据的数值并联立整合获取对象对应的移动风险系数;
根据移动风险系数对对象的移动实施一级风险评估时,将移动风险移动系数与预设的移动风险阈值进行匹配分析;
若移动风险系数小于移动风险阈值,则判定对应对象的移动状态正常并将其关联正常标签;
若移动风险系数不小于移动风险阈值,则判定对应对象的移动状态异常并将其关联异常标签,以及将对象标记为追溯对象;
移动风险系数以及对应的正常标签和异常标签构成风险预估数据并上传至数据库中进行存储。
优选地,根据风险预估数据来实施第一阶段的告警提示,同时继续对对象的移动进行追溯,若对象未进入至第一监测区域,则生成第一控制指令并停止第一阶段的告警提示;
反之,若对象进入至第一监测区域,则生成第二控制指令并继续第一阶段的告警提示,同时对追溯对象的移动实施二级风险评估;
移动风险系数以及对应的第一控制指令和第二控制指令构成第一风险评估结果并上传至数据库中进行存储。
优选地,监测追溯模块的工作步骤包括:
若追溯对象进入至第一监测区域后,在预设的调整时间段内,对应的移动风险系数一直不小于移动风险阈值,且在预设的调整时间段外持续的时长大于预设的警戒时长,则生成第一紧急信号并将追溯对象标记为第一选中对象同时实施高危级别的告警提示,以及将第一选中对象出现的总次数加一;
若追溯对象进入至第一监测区域后,在预设的调整时间段内,对应的移动风险系数存在小于移动风险阈值,且在预设的调整时间段外持续的时长大于预设的安全时长,则生成第二紧急信号并对将追溯对象标记为第二选中对象,同时将第二选中对象出现的总次数加一,并对第二选中对象实施中危级别的告警提示,直至第二选中对象离开第一监测区域才停止;
第一紧急信号和第二紧急信号以及对象的第一选中对象和第二选中对象构成第二风险评估结果并上传至数据库中进行存储。
优选地,监测调整模块的工作步骤包括:
在预设的画像时段内,统计第二风险评估结果中第一选中对象和第二选中对象出现的总次数并分别标记为第一总次数和第二总次数;同时将进入至第二监测区域中对象的总数标记为第三总次数;提取标记的各项数据的数值并联立整合获取目标对应的画匹值。
优选地,根据画匹值对目标的风险进行画像时,将画匹值与预设的画匹阈值进行匹配分析,得到包含安优信号、安良信号、安合信号和安不信号的画像的结果,并根据画像的结果中不同的信号自适应的对第一区域实施相对应的管控措施。
为了解决问题,本发明还公开了基于物联网的防撞监测大数据预警方法,包括:
根据目标所处的位置设置不同的监测区域来实施差异化的监测分析,得到区域构建数据;
对区域构建数据中的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的监测并进行数据统计和预处理,得到监测统计集;
将监测统计集中标记的各项数据进行整合来对对象的移动实施一级风险评估,并根据第一风险评估结果来决定是否启动预警提示;
根据第一风险评估结果中的第二控制指令对追溯对象的移动实施二级风险评估,得到第二风险评估结果;
根据第二风险评估结果对目标的风险进行画像,并根据画像的结果自适应的实施动态管控。
相比于现有方案,本发明实现的有益效果:
本发明通过对目标所在的区域实施第一监测区域和第二监测区域的划分,以便后续可以实施精细高效的监测,以及提前进行高效的预警分析,可以提高防撞监测分析的准确性和及时性;通过将物联网技术探测的各项数据进行整合来对对象的移动状态进行监测分析,判断对象的移动状态是否正常,以便可以针对性的对异常移动状态的对象实施二级风险评估,来实施更精准高效的防碰撞预警分析和提示。
本发明通过对异常的移动对象实施追溯核验,并实施实施二级风险评估,可以进一步对存在的碰撞风险实施更进一步的分析和评估,以便可以实施更精准高效的提示和管控,可以从个体方面有效提高防撞监测预警的整体效果;通过将预设的画像时段内所有对象的风险评估结果进行整合来对目标所在的区域的安全性进行整体评估和画像,来获取目标对应的整体碰撞安全性,并根据画像结果实施动态的管控措施,从整体方面来提高防撞监测预警的整效果。
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、完整地描述,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示,本发明为基于物联网的防撞监测大数据预警系统,包括区域构建模块、监测统计模块、监测评估模块、监测追溯模块、监测调整模块和数据库;
区域构建模块,用于根据目标所处的位置设置不同的监测区域来实施差异化的监测分析,得到区域构建数据;包括:
获取目标的坐标位置并将其设定为坐标原点,根据坐标原点以及预设的坐标方向和坐标间距建立二维坐标系;坐标方向和坐标间距可以根据实际场景进行自定义;目标可以为桥梁;
根据预设的第一半径和第二半径在二维坐标系上构建第一圆形区域和第二圆形区域;其中,第一半径小于第二半径,单位均为米;
将最小的第一圆形区域设定为第一监测区域,将第一圆形区域与第二圆形区域不重叠的圆环区域设定为第二监测区域;
根据预设的划分比例依次对第一监测区域和第二监测区域实施均等划分,可以将第一监测区域和第二监测区域均等划分成四等份,即通过与原点的夹角九十度来实施均等划分,并按预设的排列顺序对划分后的若干区域进行编号和排列组合,得到包含若干第一子区域的第一划分数据和若干第二子区域的第二划分数据;
二维坐标系以及第一划分数据和第二划分数据构成区域构建数据并上传至数据库中进行存储;
本发明实施例中,通过对目标所在的区域实施第一监测区域和第二监测区域的划分,以便后续可以实施精细高效的监测,以及提前进行高效的预警分析,可以提高防撞监测分析的准确性和及时性;
监测统计模块,用于对区域构建数据中的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的监测并进行数据统计和预处理,得到监测统计集;包括:
对目标的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的雷达探测,并根据雷达探测结果判断是否有对象进入至第二监测区域,若监测到有对象进入至第二监测区域时,则生成第一追溯指令;其中,对象可以为各种船;
根据第一追溯指令对对象的移动情况进行追溯和数据统计时;在预设的监测间隔时间段,单位为秒,根据二维坐标系并通过雷达探测获取对象的移动速度,以及与目标之间的水平距离、直线距离和偏移角度;
将对象的移动速度标记为YS,以及将与目标之间的水平距离、直线距离和偏移角度分别标记为SJ、ZJ和PJ;
将标记的各项数据按预设的顺序排列组合,得到监测统计集并上传至数据库中进行存储;
本发明实施例中,基于物联网技术来对目标的碰撞隐患对象进行监测并实施数据统计和预处理,以便动态实施相对应级别的风险评估和告警提示,来实现目标防碰撞的差异化监测分析;
监测评估模块,用于将监测统计集中标记的各项数据进行整合来对对象的移动实施一级风险评估,并根据评估结果来决定是否启动预警提示;包括:
获取监测统计集中对象在不同监测间隔时间段对应标记的移动速度YS、水平距离SJ、直线距离ZJ和偏移角度PJ;
提取标记的各项数据的数值并联立整合,通过计算获取对象对应的移动风险系数YFX;移动风险系数YFX的计算公式为:
式中,f1、f2、f3、f4为预设的均大于0的比例系数,且取值范围均属于(0,7);YS0为对象上次监测获取的移动速度,SJ0为对象上次监测获取的水平距离,ZJ0为对象上次监测获取的直线距离,PJ0为对象上次监测获取的偏移角度;
需要说明的是,移动风险系数是用于将对象监测的各项数据进行联立整合来对对象的移动状态进行整体评估的数值;移动风险系数越大,对应对象的移动状态越异常;
根据移动风险系数对对象的移动实施一级风险评估时,根据对象所处的第二子区域位置获取对应的移动风险阈值,并将移动风险移动系数与移动风险阈值进行匹配分析;
若移动风险系数小于移动风险阈值,则判定对应对象的移动状态正常并将其关联正常标签;
若移动风险系数不小于移动风险阈值,则判定对应对象的移动状态异常并将其关联异常标签,以及将对象标记为追溯对象;
移动风险系数以及对应的正常标签和异常标签构成风险预估数据,并根据风险预估数据来实施第一阶段的告警提示,同时继续对对象的移动进行追溯,若对象未进入至第一监测区域,则生成第一控制指令并停止第一阶段的告警提示;
反之,若对象进入至第一监测区域,则生成第二控制指令并继续第一阶段的告警提示,同时对追溯对象的移动实施二级风险评估;
移动风险系数以及对应的第一控制指令和第二控制指令构成第一风险评估结果并上传至数据库中进行存储;
本发明实施例中,通过将物联网技术探测的各项数据进行整合来对对象的移动状态进行监测分析,判断对象的移动状态是否正常,以便可以针对性的对异常移动状态的对象实施二级风险评估,来实施更精准高效的防碰撞预警分析和提示;
监测追溯模块,用于根据第一风险评估结果中的第二控制指令对追溯对象的移动实施二级风险评估;包括:
若追溯对象进入至第一监测区域后,在预设的调整时间段内,单位为分钟,可以根据实际场景进行自定义,对应的移动风险系数一直不小于移动风险阈值,且在预设的调整时间段外持续的时长大于预设的警戒时长,持续的时长和警戒时长的单位均为分钟,则生成第一紧急信号并将追溯对象标记为第一选中对象同时实施高危级别的告警提示,以及将第一选中对象出现的总次数加一;
若追溯对象进入至第一监测区域后,在预设的调整时间段内,对应的移动风险系数存在小于移动风险阈值,且在预设的调整时间段外持续的时长大于预设的安全时长,安全时长的单位也为分钟,则生成第二紧急信号并对将追溯对象标记为第二选中对象,同时将第二选中对象出现的总次数加一,并对第二选中对象实施中危级别的告警提示,直至第二选中对象离开第一监测区域才停止;
第一紧急信号和第二紧急信号以及对象的第一选中对象和第二选中对象构成第二风险评估结果并上传至数据库中进行存储;
本发明实施例中,通过对异常的移动对象实施追溯核验,并实施实施二级风险评估,可以进一步对存在的碰撞风险实施更进一步的分析和评估,以便可以实施更精准高效的提示和管控,可以从个体方面有效提高防撞监测预警的整体效果;
监测调整模块,用于根据第二风险评估结果对目标的风险进行画像,并根据画像的结果自适应的实施动态管控;包括:
在预设的画像时段内,单位可以为天,具体数值可以根据实际场景进行自定义,统计第二风险评估结果中第一选中对象和第二选中对象出现的总次数并分别标记为第一总次数YZ和第二总次数EZ;同时将进入至第二监测区域中对象的总数标记为第三总次数DZ;提取标记的各项数据的数值并联立整合,通过计算获取目标对应的画匹值HP;画匹值HP的计算公式为:
HP=(g1×YZ+g2×EZ)/DZ
式中,g1、g2为预设的均大于零的比例系数,且g1=2*g2;
需要说明的是,画匹值是用于将对象监测分析的各项数据进行整各来对目标的整体防撞安全性进行评估的数值;画匹值越小,对应的整体防撞安全性越高;
根据画匹值对目标的风险进行画像时,将画匹值与预设的画匹阈值进行匹配分析;
若画匹值小于画匹阈值的Y1%,则判定对应目标的整体防撞安全性优秀并生成安优信号;
若画匹值不小于画匹阈值的Y1%且小于画匹阈值,则判定对应目标的整体防撞安全性良好并生成安良信号;
若画匹值不小于画匹阈值且小于画匹阈值的Y2%,则判定对应目标的整体防撞安全性合格并生成安合信号;
若画匹值不小于画匹阈值的Y2%,则判定对应目标的整体防撞安全性不合格并生成安不信号;Y1为小于一百的正整数,Y2为大于一百的正整数;
画匹值以及对应的安优信号、安良信号、安合信号和安不信号构成画像的结果,并根据画像的结果中不同的信号自适应的对第一区域实施相对应的管控措施。
本发明实施例中,通过将预设的画像时段内所有对象的风险评估结果进行整合来对目标所在的区域的安全性进行整体评估和画像,来获取目标对应的整体碰撞安全性,并根据画像结果实施动态的管控措施,从整体方面来提高防撞监测预警的整效果;
此外,上述中涉及的公式均是去除量纲取其数值计算,是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式,公式中的比例系数以及分析过程中各个预设的阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得;比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值,便于后续比较,关于比例系数的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的处理系数;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
实施例二
如图2所示,本发明为基于物联网的防撞监测大数据预警方法,包括:
根据目标所处的位置设置不同的监测区域来实施差异化的监测分析,得到区域构建数据;
对区域构建数据中的第一监测区域和第二监测区域实施全方位的监测并进行数据统计和预处理,得到监测统计集;
将监测统计集中标记的各项数据进行整合来对对象的移动实施一级风险评估,并根据第一风险评估结果来决定是否启动预警提示;
根据第一风险评估结果中的第二控制指令对追溯对象的移动实施二级风险评估,得到第二风险评估结果;
根据第二风险评估结果对目标的风险进行画像,并根据画像的结果自适应的实施动态管控。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的发明实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,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。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。