CN116958900A - 一种消防数据可视化监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种消防数据可视化监控系统及其监控方法。包括数据采集模块：用于采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；预处理模块：用于对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；监测模块：用于根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化模块执行告警操作；所述可视化模块被配置：根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；数据推送模块，将设备布局图及告警信息发送至终端设备。本发明解决了当消防设备被移动或遮挡时无法预警，而导致不能正常使用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，特别涉及一种消防数据可视化监控系统及其监控方法。
背景技术
消防设施是单位提高自身抗御火灾能力的重要保障，保持其良好状态，关系到能否及时预报火灾，能否及时有效控制、消灭火灾，能否为人员疏散和灭火救援行动提供帮助。而现有的消防设施中缺乏针对设施状态的实时监控，从而在消防设施安装后，消防设备可能因人为遮挡、破坏和移动，出现消防设备不能正常使用的情况。
在专利202011078183.0一种智慧消防数据可视化监控系统及其监控方法中，其通过可视化技术对消防设施的状态进行监督，事故发生的时候，可以进行消防设备的定位，提高消防救火功能；
但是，其在处理消防设备产生的故障时，消防设备的状态信息为云平台或许，所以是网络数据，是消防设备自身的数据，而不是，专项对消防设备进行监控的数据，因此，只能对消防设备的运行数据进行判定，无法对消防数据的设备运行环境和状态进行判定。
而且，在进行设备报警的时候，其可视化的界面只能显示设备故障，但是无法快速对设备进行定位，因此，在出现事故的时候，无法快速根据设备布局，确定出现异常的消防设备分布位置，并能够在报警的设备无法知道确切的报警地点时，进行优选的设备布局图实时更新，实时告警。
发明内容
本发明提供一种消防数据可视化监控系统及其监控方法，用以解决上述背景技术中的问题。
一方面，本申请提出一种消防数据可视化监控系统，包括：
数据采集模块：用于采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
预处理模块：用于对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
监测模块：用于根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化模块执行告警操作；
所述可视化模块被配置：根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
数据推送模块，将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
优选的，所述基础信息包括消防设备的名称、型号、地址、安装时间、设备近照以及生命周期；
所述监测数据包括位置信息、传感数据、环境视频数据以及设备运行数据。
优选的，所述监测模块包括：
位置检测单元：用于获取消防设备的实时位置信息，判断对应消防设备的位置信息是否发生变化；其中，
当位置信息变化的范围超出预设阈值时，消防设备则被移动，生成位置报警信息；
传感数据采集单元：用于获取消防设备的实时传感数据，判断传感数据是否超出预设阈值区间；其中，
当传感数据超出预设阈值区间时，判断传感数据超出预设阈值区间的过限时长，根据过限时长，进行超限报警；
当存在位置报警信息时，从与当前的环境视频数据中截取对应消防设备的目标图像，生成对应消防设备的维修引导信息；其中，
当消防设备同时出现超限报警时，计算目标图像与预设的基准图像的相似度，如果相似度的值小于设定的阈值，消防设备则被遮挡，其中，
所述目标图像中包含与传感数据相对应的消防设备。
优选的，所述计算目标图像与预设的基准图像的相似度步骤包括：
根据预设截取条件对目标图像进行分帧截取操作，得到待处理图像；其中，
待处理图像包括需要进行相似度计算的消防设备；
预设截取条件包括基于时间轴的目标图像时间顺序排列条件和基于目标图像清晰度筛选条件；
设置基于分帧读取的分帧滑动窗口，通过分帧滑动窗口将待处理图像与基准图像分别均分为多个图像对比框，生成对比图像组；
通过计算函数，分别计算每组中的待处理图像和基准图像之间的消防特征的相似度。
优选的，所述相似度的计算函数为：
其中：uX、uY分别表示待处理图像X和基准图像Y的均值，σX、σY分别表示待处理图像X和基准图像Y的标准差，σXσX、σYσY分别表示待处理图像X和基准图像Y的方差；σXY代表待处理图像X和基准图像Y协方差；C1，C2和C3为常数，是为了避免分母为0而维持稳定；通常取C1＝(K1L)^2，C2＝(K2L)^2，C3＝C2/2一般地K1＝0.01，K2＝0.03，L＝255。
优选的，所述根据基础信息构建设备布局图包括：
图块单元：用于预先在图形库中构建与各消防设备类型对应的描述图块；
界面单元：用于设置布局界面，并在布局界面上生成第一设备布局图和第二设备布局图的功能界面项；其中，
第一设备布局图为地址布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的数据存储地址；
第二布局图为位置布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的分布位置；
类型单元：用于根据基础信息，进行消防设备类型划分，并在布局界面上按照设备类型构建数据存储地址的分类调用通道；
蓝图单元：用于获取消防设备所在建筑的建筑蓝图，并根据分布位置设置蓝图节点；其中，
蓝图节点通过色彩深度和亮度描述对应节点消防设备的异常程度；
分布警示单元：用于在分类调用通道和蓝图节点之间设置评估模型，通过评估模型对每个蓝图节点的消防设备进行异常评估，判定每个蓝图节点的色彩深度。
优选的，所述评估模型包括感知评估子模型和位置评估子模型；其中，
感知评估子模型用于对消防设备的运行数据和实时状态感知数据进行评估，并基于预设的感知靶，判定每个消防设备感知数据的异常值，并通过异常值调节对应消防设备的色彩深度；其中，
感知靶包括运行波动感知靶和传感感知靶；
运行波动感知靶通过运行数据实时波动与运行波动感知靶的距离，调节对应消防设备在运行时的色彩深度；
传感感知靶用于通过实施状态感知数据，进行消防设备的直接异常判定，并在存在异常时，将对应消防设备的蓝图节点的色带深度调节至最大值。
优选的，所述数据推送模块包括：
选动单元：用于构建基于消防设备和告警信息的选动矩阵；其中，
选动矩阵用于描述异常消防设备的分布位置和告警信息事件；
第一接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备布局图，并转化为布局界面，通过布局界面显示异常消防设备的布局位置；
第二接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备的蓝图节点，生成异常消防设备的导引信息；其中，
导引信息用于进行异常消防设备的运维导引；
第三接收单元：用于根据选动矩阵，在用户终端中进行异常消防设备的事件归类编码，并将归类编码和蓝图节点的色彩深度相关联，当蓝色节点的颜色深度为正常值时，归类编码不在用户终端中进行推送。
优选的，所述可视化模块包括：
状态可视化单元：用于建立安装在走廊内的消防设备的状态信息表格与状态图块，其中，
状态信息表格用于统计消防设备的状态数据；
状态图块用于进行对信息表格内的状态数据进行颜色标记；
状态标记和颜色标记之间关联映射；
映射控制单元：用于根据关联映射，确定当前消防设备的实时状态和蓝图节点的颜色深度，并控制设备布局图中与当前消防设备对应的描述图块显示对应颜色深度；
预警单元：用于根据对应颜色深度，生成在向用户终端推送的显示预警消息弹窗；其中，
预警消息弹窗关联设备布局图，并直接调用设备布局图。
一种消防数据可视化监控方法，包括以下步骤：
采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化告警操作；
可视化告警操作是根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
本发明的有益效果为：
本申请采用可视化技术构建设备布局图，并通过监测数据实时对走廊内的各消防设备的状态进行安全诊断与及时预警，避免消防设备长时间地被杂物遮挡或被移动，使消防设施保持良好的状态；巡查人员也可通过设备布局图随时查看各消防设备的情况。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种消防数据可视化监控系统的结构图；
图2为本发明实施例中计算相似度的流程图；
图3为本发明实施例中一种消防数据可视化监控方法的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种消防数据可视化监控系统，包括数据采集模块、数据预处理模块、监测模块、可视化模块和显示屏。
数据采集模块：用于采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
预处理模块：用于对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
监测模块：用于根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化模块执行告警操作；
所述可视化模块被配置：根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
数据推送模块，将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
数据预处理模块，用于对采集到的基础信息进行分类，根据监测数据的数据类型进行相应的预处理操作。
监测模块，用于根据监测数据判断安装在走廊内的消防设备的状态是否变化，消防设备的状态包括正常、被移动和被遮挡三类，当消防设备从正常状态转到被移动或被遮挡状态时，则触发可视化模块执行告警操作。
可视化模块被配置：根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
数据推送模块，将设备布局图及告警信息发送至终端。
上述技术方案的工作原理为：
基础信息和监测数据通过云平台获取。值得说明的是，本申请涉及的消防设备包括火灾自动预警系统、消防水系统、气体灭火设施、泡沫灭火设施、分隔防火设施、排烟送风设施和火灾应急照明与疏散指示标识系统。被监测的消防设备包括安装在建筑物各层走廊的消防箱、消火栓、泡沫灭火器、分隔防火设施、外界的消防通道等易被堆放物品遮挡而无法被使用的设备。数据采集模块除了数据采集功能之外，数据采集模块被配置有定位功能，基于室内采用蓝牙广播和网关，连接消防设备，对消防设备进行室内定位；在室外的时候，通过消防设备上安装的北斗芯片，基于北斗+NBIOT方式进行消防设备定位，这样可以检测设备位置有没有被移动。
数据预处理模块，用于对采集到的基础信息进行分类，根据监测数据的数据类型进行相应的预处理操作。畸变预处理是对消防数据的严重异常数据，或者没有检测到数据等现象进行预处理，将对应的消防设备的具体信息提取出来。
监测模块，用于根据监测数据判断安装在走廊内的消防设备的状态是否变化，消防设备的状态包括正常、被移动和被遮挡三类，当消防设备从正常状态转到被移动或被遮挡状态时，则触发可视化模块执行告警操作。
可视化模块被配置,根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
通过数据采集模块采集消防设备的基础信息和监测数据，并利用预处理模块对其进行预处理；监控模块根据预处理后的监测数据实时确认设备的状态是否发生变化，若是及时触发可视化模块执行告警操作；可视化模块负责根据基础信息构建设备布局图以及在接收到上述告警操作后，更新布局图并生成告警信息，并将告警信息发送至终端以供用户确认消防设备是否被遮挡或被移动。
上述技术方案的有益效果为：
本申请采用可视化技术构建设备布局图，并通过监测数据实时对走廊内的各消防设备的状态进行安全诊断与及时预警，避免消防设备长时间地被杂物遮挡或被移动，使消防设施保持良好的状态；巡查人员也可通过设备布局图随时查看各消防设备的情况。
在一个实施例中，基础信息包括消防设备的名称、型号、地址、安装时间、设备近照以及生命周期。
监测数据包括位置信息、传感数据和环境图像。
可采用摄像装置、光电类传感器和定位设备来监测，摄像装置、传感器和定位设备的型号、安装位置及排布可根据需要设置，这里不过多赘述。
上述技术方案的有益效果为：
通过上述信息可构建设备布局图，方便用户远程查看，无需现场确认。通过位置信息、传感数据和环境图像这三类信息，初步判定监控设备是否被遮挡或移动，保证了消防逃生通道的畅通以及消防设备的安全性，也减小了用户的工作量。
在一个实施例中，监测模块根据监测数据判断安装在走廊内的消防设备的状态是否发生变化的具体步骤包括：
获取消防设备的实时位置信息，判断对应消防设备的位置信息是否发生变化；其中，
当位置信息变化的范围超出预设阈值时，消防设备则被移动，生成位置报警信息；
获取消防设备的实时传感数据，判断传感数据是否超出预设阈值区间；其中，
当传感数据超出预设阈值区间时，判断传感数据超出预设阈值区间的过限时长，根据过限时长，进行超限报警；
当存在位置报警信息时，从与当前的环境视频数据中截取对应消防设备的目标图像，生成对应消防设备的维修引导信息；其中，
当消防设备同时出现超限报警信息时，计算目标图像与预设的基准图像的相似度，如果相似度的值小于设定的阈值，消防设备则被遮挡，其中，
所述目标图像中包含与传感数据相对应的消防设备。
上述技术方案的工作原理为：
通过位置信息的变化范围实现对消防设备的实时监控，当变化超出预设阈值即可判定当前设备被带离。
通过传感数据变化的时长对消防设备遮挡状况进行监控，当传感数据超出预设阈值区间时即当前设备可能被遮挡；
再从与发生变化的传感器数据相对应的环境视频数据中截取一帧目标图像；
计算目标图像与预设的基准图像的结构相似度，如果相似度的值小于设定的阈值，消防设备则被遮挡。目标图像中包含消防设备的图像。
上述技术方案的有益效果为：
只有当位置信息的变化超出阈值，才会发出告警操作；传感数据的变化时长超过预设时长时，再利用环境图像与基准图像的结构相似度进一步的确认，避免因临时遮挡或检修而产生误报的情况。
如图2所示，在一个实施例中，
所述计算目标图像与预设的基准图像的相似度步骤包括：
根据预设截取条件对目标图像进行分帧截取操作，得到待处理图像；其中，
待处理图像包括需要进行相似度计算的消防设备；
预设截取条件包括基于时间轴的目标图像时间顺序排列条件和基于目标图像清晰度筛选条件；
设置基于分帧读取的分帧滑动窗口，通过分帧滑动窗口将待处理图像与基准图像分别均分为多个图像对比框，生成对比图像组；
分别计算每组中的待处理图像和基准图像之间的结构特征相似性。
上述技术方案的原理在于：
在计算相似度的过程中，本申请采用的是基于预设截取条件的分帧截取操作，分帧截取的目的是能够按照时间顺序将待处理的消防设备图像和基准图像进行对比；从而判断图像之间是否存在区别，相对于现有技术中的特征对比，本发明是基于图像对比框的顺序对比，而且，通过预设截取条件对目标图像的顺序和清晰度进行了判定，从而能够实现图像的高清对比，也可以实现图像的顺序对比，精准确定图像之间的结构相似性。
上述技术方案的有益效果在于：
本发明在进行相似性计算上，考虑了顺序上和清晰度上的相似性，不仅会让相似度计算的更加精确，而且，不会出现计算顺序的差异。
相似度的计算函数为：
其中：uX、uY分别表示图像X和Y的均值，σX、σY分别表示图像X和Y的标准差，σXσX、σYσ＝分别表示图像X和Y的方差。σXY代表图像X和Y协方差。C1，C2和C3为常数，是为了避免分母为0而维持稳定。通常取C1＝(K＝L)^2,C2＝(K2L)^2,C3＝C2/2,一般地K1＝0.01,K2＝0.03,L＝255。
上述技术方案的工作原理为：
根据预设截取条件从目标图像中截取包含当前被遮挡的消防设备的子区域作为待处理图像，再利用滑动窗口将两图像进行均分为多个图像块，得到多组图像块，并分别计算每组中的两个图像块之间的结构特征相似性，最后对计算得到的结构特征相似度求取平均值，作为两个图像的平均结构相似度。
上述技术方案的有益效果为：
从目标图像中截取包含当前被遮挡的消防设备的子区域作为待处理图像，截取掉可能会影响结构相似度结果的噪声，避免出现错误告警的情况。
优选的，所述根据基础信息构建设备布局图包括：
图块单元：用于预先在图形库中构建与各消防设备类型对应的描述图块；
界面单元：用于设置布局界面，并在布局界面上生成第一设备布局图和第二设备布局图的功能界面项；其中，
第一设备布局图为地址布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的数据存储地址；
第二布局图为位置布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的分布位置；
类型单元：用于根据基础信息，进行消防设备类型划分，并在布局界面上按照设备类型构建数据存储地址的分类调用通道；
蓝图单元：用于获取消防设备所在建筑的建筑蓝图，并根据分布位置设置蓝图节点；其中，
蓝图节点通过色彩深度和亮度描述对应节点消防设备的异常程度；
分布警示单元：用于在分类调用通道和蓝图节点之间设置评估模型，通过评估模型对每个蓝图节点的消防设备进行异常评估，判定每个蓝图节点的色彩深度。
上述技术方案的工作原理为：
本申请构建消防设备的布局图是为了确定不同消防设备对应的位置，进行不同消防设备的数据采集，描述图块被配置为消防设备的功能执行菜单键，用于在用户点击之后，执行对应的数据调用功能；
布局界面中的第一设备布局图上通过描述图块，可以在用户点击描述图块之后，链接到消防设备的数据存储地址，进行消防设备的数据快速调用，因为，本发明设置了第一设备布局图，所以在进行数据调用的时候，直接通过第一设备布局图上的描述图块进行数据调用，因此，因为有专用的数据调用布局图，可以实现数据快速调用，而不需要根据出现异常的时候或者通过日志数据进行逐步的操作，先确定日志，在确定对应的消防设备，最后确定数据传输路径，通过数据传输路径确定数据地址等等。
布局界面中的第二设备布局图是消防设备的位置布局，通过描述图块，可以对不同消防设备的分布位置进行直接定位，确定每个消防设备优选的位置，实现消防设备的整体监督和运维控制。
类型单元的目的是构建分类通道，让第一设备布局图和第二设备布局图上的有直接进行消防设备数据地址调用和消防设备位置监督的数据分类传输通道，这些分类调用通道可以连接和消防设备所在建筑的虚拟建筑蓝图上每个消防设备的节点进行连接，然后通过评估模型对每个消防设备的异常情况进行判定，然后通过每个蓝图节点的色彩深度，体现每个蓝图节点的具体异常情况。
上述技术方案的有益效果为：
利用基础信息对所有消防设备的安装位置进行模拟，通过点击设备布局图的任意一个描述图块，可展示其消防设备的设备图片、简介信息、位置信息，以及数据存储地址的数据调用，方便用户实时查看。而且还能通过蓝图节点，可以对不同消防设备的进行异常色彩显示。而且异常显示是和数据采集相关联。
在一个实施例中，
所述评估模型包括感知评估子模型和位置评估子模型；其中，
感知评估子模型用于对消防设备的运行数据和实时状态感知数据进行评估，并基于预设的感知靶，判定每个消防设备感知数据的异常值，并通过异常值调节对应消防设备的色彩深度；其中，
感知靶包括运行波动感知靶和传感感知靶；
运行波动感知靶通过运行数据实时波动与运行波动感知靶的距离，调节对应消防设备在运行时的色彩深度；
传感感知靶用于通过实施状态感知数据，进行消防设备的直接异常判定，并在存在异常时，将对应消防设备的蓝图节点的色带深度调节至最大值。
上述技术方案的原理在于：
本发明在进行评估每个消防设备优选的异常状态的时候，因为为了配合蓝图节点的色彩深度去体现每个消防设备的异常程度，所以在具体实施的时候，设置感知靶，感知靶是一种相对于不同的消防设备以不同评估要求构成的一种基于基准异常数据限值的集成评定模型，由评定消防设备的所有评定标准的构成的一种评定知识图谱转换为基于靶向接近参数的感知靶。通过消防设备不同数据与感知靶的具体感知距离，进行异常判定，感知距离也决定了蓝图节点的颜色深度。从而距离越近，蓝图节点的颜色深度越深，出现异常造成的危害也更大。
优选的，所述数据推送模块包括：
选动单元：用于构建基于消防设备和告警信息的选动矩阵；其中，
选动矩阵用于描述异常消防设备的分布位置和告警信息事件；
第一接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备布局图，并转化为布局界面，通过布局界面显示异常消防设备的布局位置；
第二接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备的蓝图节点，生成异常消防设备的导引信息；其中，
导引信息用于进行异常消防设备的运维导引；
第三接收单元：用于根据选动矩阵，在用户终端中进行异常消防设备的事件归类编码，并将归类编码和蓝图节点的色彩深度相关联，当蓝色节点的颜色深度为正常值时，归类编码不在用户终端中进行推送。
上述技术方案的原理在于：
本申请在进行数据推送的过程中，即将消防设备的监控数据传输给用户终端的时候，会设置选动矩阵，选动矩阵中消防设备和对应的告警时间是相关联的，之所以是选动矩阵，选动矩阵能够和设备布局图相关联，通过选动矩阵进行实现描述图块和蓝图节点的三者关联，从而在存在消防设备的异常数据的时候，可以实现异常情况的快速导引，通过三者关联，在第一时刻就可以确定异常位置，异常状态和异常节点的颜色温度，异常数据存储地址，异常事件的具体内容，从而实现异常事件的快速事件归类编码，通过异常事件的快速归类编码，可以在具备异常消防设备的时候，对异常事件进行快速的推送，因为归类编码和消防设备的异常事件关联，可以在存在异常事件的时候，进行第一时间的推送，同时控制蓝图节点色彩的变化，实现异常风险程度的判定。
优选的，所述可视化模块包括：
状态可视化单元：用于建立安装在走廊内的消防设备的状态信息表格与状态图块，其中，
状态信息表格用于统计消防设备的状态数据；
状态图块用于进行对信息表格内的状态数据进行颜色标记；
状态标记和颜色标记之间关联映射；
映射控制单元：用于根据关联映射，确定当前消防设备的实时状态和蓝图节点的颜色深度，并控制设备布局图中与当前消防设备对应的描述图块显示对应颜色深度；
预警单元：用于根据对应颜色深度，生成在向用户终端推送的显示预警消息弹窗；其中，
预警消息弹窗关联设备布局图，并直接调用设备布局图。
上述技术方案的工作原理为：
建立安装在走廊内的消防设备的状态与图块颜色之间的映射关系，基于状态信息表格和状态图块，可以通过弹窗弹出，预警消息弹窗的颜色和用户的消息弹窗的颜色相同，当某一个消防设备的状态发生变化时，即被遮挡或被移动时，显示与当前状态对应的目标颜色。还能够生成预警消息弹窗，用户看到预警信息后，就可点击监控系统，通过设备布局图，调取消防设备的所有数据，查看负责监测当前消防设备的摄像装置的监控画面，选择是否需要去现场查看。
上述技术方案的有益效果为：利用监控系统实时监控安装在走廊内的消防设备的状态，当出现被遮挡或被移动的状况时，及时发送预警信息至用户终端，方便管理。
如图3所示，本发明还提供一种消防数据可视化监控方法，包括以下步骤：
采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化告警操作；
可视化告警操作是根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
上述技术方案的工作原理为：
基础信息和监测数据通过云平台获取。值得说明的是，本申请涉及的消防设备包括火灾自动预警系统、消防水系统、气体灭火设施、泡沫灭火设施、分隔防火设施、排烟送风设施和火灾应急照明与疏散指示标识系统。被监测的消防设备包括安装在建筑物各层走廊的消防箱、消火栓、泡沫灭火器、分隔防火设施、外界的消防通道等易被堆放物品遮挡而无法被使用的设备。数据采集模块除了数据采集功能之外，数据采集模块被配置有定位功能，基于室内采用蓝牙广播和网关，连接消防设备，对消防设备进行室内定位；在室外的时候，通过消防设备上安装的北斗芯片，基于北斗+NBIOT方式进行消防设备定位，这样可以检测设备位置有没有被移动。
对采集到的基础信息进行分类，根据监测数据的数据类型进行相应的预处理操作。畸变预处理是对消防数据的严重异常数据，或者没有检测到数据等现象进行预处理，将对应的消防设备的具体信息提取出来。
根据监测数据判断安装在走廊内的消防设备的状态是否变化，消防设备的状态包括正常、被移动和被遮挡三类，当消防设备从正常状态转到被移动或被遮挡状态时，则触发可视化模块执行告警操作。
根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
上述技术方案的有益效果为：
本申请采用可视化技术构建设备布局图，并通过监测数据实时对走廊内的各消防设备的状态进行安全诊断与及时预警，避免消防设备长时间地被杂物遮挡或被移动，使消防设施保持良好的状态；巡查人员也可通过设备布局图随时查看各消防设备的情况。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：用于采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
预处理模块：用于对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
监测模块：用于根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化模块执行告警操作；
所述可视化模块被配置：根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
数据推送模块，将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
2.如权利要求1所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述基础信息包括消防设备的名称、型号、地址、安装时间、设备近照以及生命周期；
所述监测数据包括位置信息、传感数据、环境视频数据以及设备运行数据。
3.如权利要求2所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述监测模块包括：
位置检测单元：用于获取消防设备的实时位置信息，判断对应消防设备的位置信息是否发生变化；其中，
当位置信息变化的范围超出预设阈值时，消防设备则被移动，生成位置报警信息；
传感数据采集单元：用于获取消防设备的实时传感数据，判断传感数据是否超出预设阈值区间；其中，
当传感数据超出预设阈值区间时，判断传感数据超出预设阈值区间的过限时长，根据过限时长，进行超限报警；
当存在位置报警信息时，从与当前的环境视频数据中截取对应消防设备的目标图像，生成对应消防设备的维修引导信息；其中，
当消防设备同时出现超限报警时，计算目标图像与预设的基准图像的相似度，如果相似度的值小于设定的阈值，消防设备则被遮挡，其中，
所述目标图像中包含与传感数据相对应的消防设备。
4.如权利要求3所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述计算目标图像与预设的基准图像的相似度步骤包括：
根据预设截取条件对目标图像进行分帧截取操作，得到待处理图像；其中，
待处理图像包括需要进行相似度计算的消防设备的分帧截取图像；
预设截取条件包括基于时间轴的目标图像时间顺序排列条件和基于目标图像清晰度筛选条件；
设置基于分帧读取的分帧滑动窗口，通过分帧滑动窗口将待处理图像与基准图像分别均分为多个图像对比框，生成对比图像组；
通过计算函数，分别计算每组中的待处理图像和基准图像之间的消防特征的相似度。
5.如权利要求4所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述相似度的计算函数为：
其中：uX、uY分别表示待处理图像X和基准图像Y的均值，σX、σY分别表示待处理图像X和基准图像Y的标准差，σXσX、σYσY分别表示待处理图像X和基准图像Y的方差；σXY代表待处理图像X和基准图像Y协方差；C1，C2和C3为常数，是为了避免分母为0而维持稳定；通常取C1＝(K1L)^2，C2＝(K2L)^2，C3＝C2/2一般地K1＝0.01，K2＝0.03，L＝255。
6.如权利要求2所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述监测模块还包括：
图块单元：用于预先在图形库中构建与各消防设备类型对应的描述图块；
界面单元：用于设置布局界面，并在布局界面上生成第一设备布局图和第二设备布局图的功能界面项；其中，
第一设备布局图为地址布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的数据存储地址；
第二布局图为位置布局图，被配置为用于通过描述图块定位不同消防设备的分布位置；
类型单元：用于根据基础信息，进行消防设备类型划分，并在布局界面上按照设备类型构建数据存储地址的分类调用通道；
蓝图单元：用于获取消防设备所在建筑的建筑蓝图，并根据分布位置设置蓝图节点；其中，
蓝图节点通过色彩深度和亮度描述对应节点消防设备的异常程度；
分布警示单元：用于在分类调用通道和蓝图节点之间设置评估模型，通过评估模型对每个蓝图节点的消防设备进行异常评估，判定每个蓝图节点的色彩深度。
7.如权利要求6所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述评估模型包括感知评估子模型和位置评估子模型；其中，
感知评估子模型用于对消防设备的运行数据和实时状态感知数据进行评估，并基于预设的感知靶，判定每个消防设备感知数据的异常值，并通过异常值调节对应消防设备的色彩深度；其中，
感知靶包括运行波动感知靶和传感感知靶；
运行波动感知靶通过运行数据实时波动与运行波动感知靶的距离，调节对应消防设备在运行时的色彩深度；
传感感知靶用于通过实施状态感知数据，进行消防设备的直接异常判定，并在存在异常时，将对应消防设备的蓝图节点的色带深度调节至最大值。
8.如权利要求6所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述数据推送模块包括：
选动单元：用于构建基于消防设备和告警信息的选动矩阵；其中，
选动矩阵用于描述异常消防设备的分布位置和告警信息事件；
第一接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备布局图，并转化为布局界面，通过布局界面显示异常消防设备的布局位置；
第二接收单元：用于根据选动矩阵，连接设备的蓝图节点，生成异常消防设备的导引信息；其中，
导引信息用于进行异常消防设备的运维导引；
第三接收单元：用于根据选动矩阵，在用户终端中进行异常消防设备的事件归类编码，并将归类编码和蓝图节点的色彩深度相关联，当蓝色节点的颜色深度为正常值时，归类编码不在用户终端中进行推送。
9.如权利要求8所述的一种消防数据可视化监控系统，其特征在于，所述可视化模块包括：
状态可视化单元：用于建立安装在走廊内的消防设备的状态信息表格与状态图块，其中，
状态信息表格用于统计消防设备的状态数据；
状态图块用于进行对信息表格内的状态数据进行颜色标记；
状态标记和颜色标记之间关联映射；
映射控制单元：用于根据关联映射，确定当前消防设备的实时状态和蓝图节点的颜色深度，并控制设备布局图中与当前消防设备对应的描述图块显示对应颜色深度；
预警单元：用于根据对应颜色深度，生成在向用户终端推送的显示预警消息弹窗；其中，
预警消息弹窗关联设备布局图，并直接调用设备布局图。
10.一种消防数据可视化监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集消防设备的基础信息，并配置为监测安装在走廊内的消防设备的设备状态，获取监测数据；
对基础信息进行归类预处理，并对监测数据进行畸变预处理；
根据监测数据判断安装在走廊内的各消防设备的状态是否发生变化，若是，则触发可视化告警操作；
可视化告警操作是根据基础信息构建设备布局图，响应监测模块的告警操作，进行设备布局图的更新及生成告警信息；
将设备布局图及告警信息发送至终端设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310931386.7A CN116958900A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种消防数据可视化监控系统及其监控方法 |
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| CN202310931386.7A CN116958900A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种消防数据可视化监控系统及其监控方法 |
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|---|---|
| CN116958900A true CN116958900A (zh) | 2023-10-27 |
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| CN (1) | CN116958900A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117975375A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 山东省建筑科学研究院有限公司 | 一种基于物联网的建筑安全智能监控系统及方法 |
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2023
- 2023-07-27 CN CN202310931386.7A patent/CN116958900A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117975375A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 山东省建筑科学研究院有限公司 | 一种基于物联网的建筑安全智能监控系统及方法 |
| CN117975375B (zh) * | 2024-04-01 | 2024-08-13 | 山东省建筑科学研究院有限公司 | 一种基于物联网的建筑安全智能监控系统及方法 |
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