基于大数据的危险区域应急预警救援系统及方法与流程

1.本发明涉及安全监控领域，尤其涉及一种基于大数据的危险区域应急预警救援系统及方法。


背景技术：

2.在户外水域、施工工地边坡、景区危险地段和重要关卡等的危险区域，由于未设置标识或标识不明显，使得在有监测目标员进入后造成危险事故且不能及时进行救援，造成监测目标员伤亡，因此对危险区域进行安全监控并及时预警非常重要。
3.申请号为201910259282.x的专利文献公开的一种水域的安全监控装置包括：雷达信息获取模块，用于获取雷达发送的设定监控区域内的可疑监测目标员的监测目标体移动信息；第一判断模块，用于根据所述监测目标体移动信息判断所述可疑监测目标员是否朝向水域移动；摄像头触发模块，用于若所述可疑监测目标员朝向水域移动，则触发摄像头开启，摄像头在开启状态下，拍摄所述设定监控区域内的视频影像；视频影像接收模块，用于接收所述摄像头发送的所述视频影像；第二判断模块，用于根据所述视频影像和所述监测目标体移动信息判断所述可疑监测目标员是否下水；警情发送模块，用于若所述可疑监测目标员下水，发送安全隐患警情至云端服务器。
4.现有技术通过将雷达对监控区域的监测目标体移动信息进行行为判断，进而决策是否开启摄像头，在开启摄像头后，根据拍摄的视频影像进行判断和生成警示信息，并将警示信息发送至云端服务器，以提示相关监测人员进行处理，但可疑监测人员在出现异常行为时需将警示信息传输至云端服务器，再通知相关监测人员处理，不能及时阻止异常行为，造成事故发生。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种基于大数据的危险区域应急预警救援系统及方法，可以解决不能及时阻止异常行为，事故发生率高的问题。
6.为实现上述目的，本发明一方面提供一种基于大数据的危险区域应急预警救援系统，该系统包括：
7.云平台，用以根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；
8.边缘计算服务器，其与所述云平台相连，用以判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；
9.设备端，其与所述边缘计算服务器相连，用以实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示；
10.所述边缘计算服务器包括监测模块、分析模块和统计模块，所述监测模块，用以在每个监测周期中的若干时段内以第一监测频率监测各所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离；所述分析模块，其与所述监测模块相连，用以判定单个所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于单个预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述统计模块，其与所述分析模块相连，用以统计在监测周期中各时段的预警次数以确定该监测周期中的预警低频时段；所述监测模块在下一监测周期中使用第二监测频率在所述统计模块上一监测周期中确定的预警低频时段内各监测目标与目标区域防护栏的距离；所述第一监测频率大于第二监测频率。
11.进一步地，所述云平台包括获取模块、确定模块和构建模块，其中，
12.所述获取模块，用以获取任意目标区域的地理概况信息；
13.所述确定模块，其与所述获取模块相连，用以根据单个目标区域对应的所述目标区域外的目标数量和各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均值确定该目标区域的危险等级；
14.构建模块，其与所述确定模块相连，用以基于所述确定模块确定的针对单个所述目标区域的危险等级构建若干针对该目标区域的预警范围和预警方式，所述预警范围与所述预警方式一一对应；
15.所述边缘计算服务器包括监测模块、分析模块和统计模块，其中，
16.所述监测模块，用以在每个监测周期中的若干时段内以第一监测频率监测各所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离；
17.所述分析模块，其与所述监测模块相连，用以判定单个所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于单个预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；
18.所述统计模块，其与所述分析模块相连，用以统计在监测周期中各时段的预警次数以确定该监测周期中的预警低频时段；
19.所述监测模块在下一监测周期中使用第二监测频率在所述统计模块上一监测周期中确定的预警低频时段内各监测目标与目标区域防护栏的距离；所述第一监测频率大于第二监测频率；
20.所述设备端包括若干监测设备和若干警示设备，其中，
21.各监测设备用以对进入目标区域的监测目标到目标区域防护栏的距离进行监测，
22.各所述警示设备用以根据所述分析模块匹配的预警方式对所述目标区域内对应的所述监测目标进行警示。
23.进一步地，所述确定模块包括第一比较单元和第一确定单元，其中，第一比较单元用以将单个所述目标区域对应的所述目标区域外的目标数量与确定模块中预设的标准目标数量进行比对并分别将各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均距离与确定模块中预设的标准距离进行比对，所述第一确定单元用以根据第一比较单元的比对结果确定该目标区域的危险等级，
24.若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第一等级；
25.若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第
一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
26.若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
27.若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
28.所述第一等级的危险指数大于第二危险等级的危险指数。
29.进一步地，所述构建模块在根据单个所述目标区域的防护栏的布设方式和该目标区域的危险等级构建两个预警范围时，
30.若该目标区域的危险等级为第一等级，所述构建模块设定针对该目标区域的第一预警范围la满足l2≤la≤l1，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l2，其中，l1为第一预设距离，l2为第二预设距离，l1＞l2；
31.若该目标区域的危险等级为第二等级，所述构建模块设定针对该目标区域的所述第一预警范围la满足l4≤la≤l3，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l4，其中，l3为第三预设距离，l4为第四预设距离，l3＞l4，l2＜l4，l1＜l3；
32.所述构建模块根据单个所述目标区域构建的两个预警范围构建对应的两个预警方式。
33.进一步地，所述分析模块包括判定单元和匹配单元，所述判定单元用以判定单个监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内，所述匹配单元用以根据单个监测目标与目标区域防护栏的距离所在的单个预警范围匹配对应的预警方式，
34.若所述判定单元判定所述距离处于第一预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第一预警方式；
35.若所述判定单元判定所述距离处于第二预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第二预警方式。
36.进一步地，所述分析模块还包括计算单元、第二比较单元和选取单元，其中，所述计算单元用以根据位于所述第一预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，设定v＝d/t1，所述第二比较单元用以将移动速度v与第一标准移动速度v1进行比较，
37.若v＞v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；
38.若0≤v≤v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；
39.若监测目标进入所述第一预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第一预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警；
40.所述计算单元用以根据位于所述第二预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，所述第二比较单元将移动速度v与第二标准移动速度v2进行比较，其中，v2＞v1，
41.若v＞v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；
42.若0≤v≤v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；
43.若监测目标进入所述第二预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元
选取第三预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警。
44.进一步地，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第一预警方式以第一预警频率对所述监测目标进行预警，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第二预警方式以第二预警频率对所述监测目标进行预警，所述第二预警频率大于所述第一预警频率。
45.进一步地，所述监测设备包括雷达和监控摄像机，所述雷达用以监测所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离，所述监控摄像机设置在所述警示设备上，用以采集目标区域的视频信息；
46.所述雷达监测进入目标区域的单个监测目标与目标区域防护栏的距离时，所述雷达在目标区域建立有直角坐标系，根据单个监测目标在直角坐标系中的位置生成针对该监测目标的位置坐标，其中，所述位置坐标为该监测目标在直角坐标系中的坐标点，所述雷达所在的警示设备为直角坐标系的原点，x轴为坐标原点与防护栏相交点的切线，y轴为与x轴垂直且相交于原点的直线，单个监测目标与目标区域防护栏的距离为位置坐标中的纵坐标。
47.进一步地，所述统计模块包括统计单元、第三比较单元和第二确定单元，其中，
48.所述统计单元用以统计在监测周期中各时段的预警次数，所述第三比较单元用以将第一时段预警次数w1、第二时段预警次数w2和第三时段预警次数w3进行比较，所述第二确定单元用以根据所述统计单元统计的在监测周期中各时段的预警次数确定该监测周期中的预警低频时段，
49.若w1＞w2＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；
50.若w1＞w3＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；
51.若w2＞w1＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；
52.若w2＞w3＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段；
53.若w3＞w1＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；
54.若w3＞w2＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段。
55.本发明另一方面提供一种基于大数据的危险区域应急预警救援方法，该方法包括：
56.根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；
57.判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边
缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；
58.实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示。
59.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述云平台根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式，边缘计算服务器判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式并根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离，警示设备根据预警方式进行警示，云平台只处理部分信息，边缘计算服务器设置在区域内，且只对本区域的数据信息进行处理，可快速确定预警方式，按照预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
60.尤其，所述确定模块在根据所述目标区域外的目标数量和各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均距离确定该目标区域的危险等级后，根据划分的两个等级分别设定不同的预警范围和预警方式，通过对目标区域进行预警规则设定，使得在当有监测目标进入区域的预警范围时，及时根据对应的预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
61.尤其，所述分析模块的计算单元在监测目标进入第一预警范围后，计算预设时间t1内的移动距离d，计算预设时间t1内监测目标的移动速度v，所述第二比较单元将移动速度v与标准移动速度进行比较后，所述判定单元判定监测目标的移动速度是否符合预设标准，在高于预设标准时，所述选择单元将在监测目标移动速度过快时及时选择更高级的预警方式，进而可及时通过警示设备对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
62.尤其，通过建立坐标系使雷达获取的监测目标的位置信息更准确，进而及时进行预警，以避免危险，降低事故发生率。
63.尤其，所述统计模块在确定前一监测周期内的预警低频时段时，所述统计单元用以统计在监测周期内各时段的预警次数w，所述第三比较单元并将三个时段的预警次数进行比较，将预警次数最少的确定为预警低频时段，进而可在下一监测周期时改变预警低频时段的监测频率，使低频时段的数据量减少，提高分析效率，更快的分析出预警方式及时对监测目标进行预警，以避免危险，降低事故发生率。
附图说明
64.图1为本发明实施例提供的基于大数据的危险区域应急预警救援系统的结构示意图；
65.图2为本发明实施例中确定模块的结构示意图；
66.图3为本发明实施例中分析模块的结构示意图；
67.图4为本发明实施例中统计模块的结构示意图；
68.图5为本发明实施例提供的基于大数据的危险区域应急预警救援的方法流程示意图。
具体实施方式
69.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
70.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术监测目标员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
71.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
72.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术监测目标员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.请参阅图1所示，本发明实施例提供的基于大数据的危险区域应急预警救援系统包括：
74.云平台，用以根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；
75.边缘计算服务器，其与所述云平台相连，用以判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；
76.设备端，其与所述边缘计算服务器相连，用以实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示。
77.具体而言，每一区域设置一个边缘计算服务器，该边缘计算服务器对目标区域内监测设备的监测数据进行分析，所述监测设备和警示设备设置在区域的防护栏处，云平台是基于目标区域内没有监测目标时构建目标区域的危险等级、预警范围和预警方式，边缘计算服务器是根据云平台构建的目标区域的危险等级和预警范围对监测数据进行分析，进而确定对监测目标的预警方式；
78.其中，目标区域的地理概况信息为目标区域外周围的居民数量以及居民房屋位置与目标区域防护栏的最短距离的平均距离。
79.具体而言，本发明实施例通过所述云平台根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式，边缘计算服务器判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式并根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离，警示设备根据预警方式进行警示，云平台只处理部分信息，边缘计算服务器设置在区域内，且只对本区域的数据信息进行处理，可快速确定预警方式，按照预警方式对监测目标进
行警示，以避免危险，降低事故发生率。
80.具体而言，所述云平台包括获取模块110、确定模块120和构建模块130，其中，
81.所述获取模块，用以获取任意目标区域的地理概况信息；
82.所述确定模块，其与所述获取模块相连，用以根据单个目标区域对应的所述目标区域外的目标数量和各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均值确定该目标区域的危险等级；
83.构建模块，其与所述确定模块相连，用以基于所述确定模块确定的针对单个所述目标区域的危险等级构建若干针对该目标区域的预警范围和预警方式，所述预警范围与所述预警方式一一对应；
84.所述边缘计算服务器包括监测模块210、分析模块220和统计模块230，其中，
85.所述监测模块，用以在每个监测周期中的若干时段内以第一监测频率监测各所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离；
86.所述分析模块，其与所述监测模块相连，用以判定单个所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于单个预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；
87.所述统计模块，其与所述分析模块相连，用以统计在监测周期中各时段的预警次数以确定该监测周期中的预警低频时段；
88.所述监测模块在下一监测周期中使用第二监测频率在所述统计模块上一监测周期中确定的预警低频时段内各监测目标与目标区域防护栏的距离；所述第一监测频率大于第二监测频率；
89.所述设备端包括若干监测设备和若干警示设备，其中，
90.各监测设备用以对进入目标区域的监测目标到目标区域防护栏的距离进行监测，
91.各所述警示设备用以根据所述分析模块匹配的预警方式对所述目标区域内对应的所述监测目标进行警示。
92.具体而言，本发明实施例中所述云平台中的确定模块根据获取模块获取的地理概况信息确定目标区域的危险等级，构建模块根据危险等级构建对应的预警范围和预警方式，所述边缘计算服务器的监测模块以第一监测频率监测目标区域内监测目标与目标区域的实际距离，分析模块分析实际距离确定对应的预警方式，所述统计模块统计监测周期内各个时段的预警次数确定预警低频时段，监测模块及时更改在下一监测周期内低频时段的监测频率，警示设备根据预警方式进行警示，云平台只处理部分信息，边缘计算服务器设置在区域内，且只对本区域的数据信息进行处理，可快速确定预警方式，按照预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
93.请参阅图2所示，所述确定模块包括第一比较单元121和第一确定单元122，其中，第一比较单元用以将单个所述目标区域对应的所述目标区域外的目标数量与确定模块中预设的标准目标数量进行比对并分别将各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均距离与确定模块中预设的标准距离进行比对，所述第一确定单元用以根据第一比较单元的比对结果确定该目标区域的危险等级，
94.若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第一等级；
95.若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
96.若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
97.若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；
98.所述第一等级的危险指数大于第二危险等级的危险指数。
99.具体而言，所述构建模块在根据单个所述目标区域的防护栏的布设方式和该目标区域的危险等级构建两个预警范围时，
100.若该目标区域的危险等级为第一等级，所述构建模块设定针对该目标区域的第一预警范围la满足l2≤la≤l1，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l2，其中，l1为第一预设距离，l2为第二预设距离，l1＞l2；
101.若该目标区域的危险等级为第二等级，所述构建模块设定针对该目标区域的所述第一预警范围la满足l4≤la≤l3，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l4，其中，l3为第三预设距离，l4为第四预设距离，l3＞l4，l2＜l4，l1＜l3；
102.所述构建模块根据单个所述目标区域构建的两个预警范围构建对应的两个预警方式。
103.具体而言，本发明实施例通过所述确定模块在根据所述目标区域外的目标数量和各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均距离确定该目标区域的危险等级后，根据划分的两个等级分别设定不同的预警范围和预警方式，通过对目标区域进行预警规则设定，使得在当有监测目标进入区域的预警范围时，及时根据对应的预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
104.请参阅图3所示，所述分析模块包括判定单元221和匹配单元222，所述判定单元用以判定单个监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内，所述匹配单元用以根据单个监测目标与目标区域防护栏的距离所在的单个预警范围匹配对应的预警方式，
105.若所述判定单元判定所述距离处于第一预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第一预警方式；
106.若所述判定单元判定所述距离处于第二预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第二预警方式。
107.具体而言，所述第一预警方式包括声音、指示灯和文字；所述第二预警方式包括声音、指示灯、文字和人工喊话，第二预警方式中声音内容、指示灯颜色以及文字内容均与所述第一预警方式中的声音内容、指示灯颜色以及文字内容不同。
108.具体而言，本发明实施例中所述分析模块在根据所述监测目标的数量和距离信息确定所述区域的危险等级后，根据划分的两个等级分别设定不同的预警范围和预警方式，通过对区域进行预警规则设定，使得在当有监测目标进入区域的预警范围时，及时根据对应的预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
109.具体而言，所述分析模块还包括计算单元223、第二比较单元224和选取单元225，其中，所述计算单元用以根据位于所述第一预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的
移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，设定v＝d/t1，所述第二比较单元用以将移动速度v与第一标准移动速度v1进行比较，
110.若v＞v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；
111.若0≤v≤v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；
112.若监测目标进入所述第一预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第一预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警；
113.所述计算单元用以根据位于所述第二预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，所述第二比较单元将移动速度v与第二标准移动速度v2进行比较，其中，v2＞v1，
114.若v＞v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；
115.若0≤v≤v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；
116.若监测目标进入所述第二预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元选取第三预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警。
117.具体而言，若在预设时间t1内的时间为t1-t2，对应的监测目标的坐标的纵坐标为y1和y2，则移动距离d＝y2－y1，所述第三预警方式是提示管理人员向公安和消防进行报警。
118.具体而言，本发明实施例中所述分析模块的计算单元在监测目标进入第一预警范围后，计算预设时间t1内的移动距离d，计算预设时间t1内监测目标的移动速度v，所述第二比较单元将移动速度v与标准移动速度进行比较后，所述判定单元判定监测目标的移动速度是否符合预设标准，在高于预设标准时，所述选择单元将选取更高级的预警方式在监测目标移动速度过快时及时选择更高级的预警方式，进而可及时通过警示设备对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
119.具体而言，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第一预警方式以第一预警频率对所述监测目标进行预警，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第二预警方式以第二预警频率对所述监测目标进行预警，所述第二预警频率大于所述第一预警频率。
120.具体而言，每个预警范围对应的预警方式的预警频率不同，在监测目标进入任意预警范围时，以对应的预警频率向监测目标发送对应警示。
121.具体而言，所述监测设备包括雷达和监控摄像机，所述雷达用以监测所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离，所述监控摄像机设置在所述警示设备上，用以采集目标区域的视频信息；
122.所述雷达监测进入目标区域的单个监测目标与目标区域防护栏的距离时，所述雷达在目标区域建立有直角坐标系，根据单个监测目标在直角坐标系中的位置生成针对该监测目标的位置坐标，其中，所述位置坐标为该监测目标在直角坐标系中的坐标点，所述雷达所在的警示设备为直角坐标系的原点，x轴为坐标原点与防护栏相交点的切线，y轴为与x轴垂直且相交于原点的直线，所述单个监测目标与目标区域防护栏的距离为位置坐标中的纵
坐标。
123.具体而言，各个目标区域边上设置有防护栏。
124.具体而言，本发明实施例通过建立坐标系使雷达获取的监测目标的位置信息更准确，进而及时进行预警，以避免危险，降低事故发生率。
125.请参阅图4所示，所述统计模块包括统计单元231、第三比较单元232和第二确定单元233，其中，
126.所述统计单元用以统计在监测周期中各时段的预警次数，所述第三比较单元用以将第一时段预警次数w1、第二时段预警次数w2和第三时段预警次数w3进行比较，所述第二确定单元用以根据所述统计单元统计的在监测周期中各时段的预警次数确定该监测周期中的预警低频时段，
127.若w1＞w2＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；
128.若w1＞w3＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；
129.若w2＞w1＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；
130.若w2＞w3＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段；
131.若w3＞w1＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；
132.若w3＞w2＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段。
133.具体而言，三个时段为每天的0:00-10:00,10:00-14:00和14:00-24:00，开始在监测周期内时，三个时段的预警监测频率相同都为第一监测频率，可以为5s/次，可自行设定，在确定了该监测周期的预警低频时段后，将下一周期的预警低频时段更改为第二监测频率，可以为2s/次，可自行设定，其余两个时段的监测频率依然为第一监测频率。
134.具体而言，本发明实施例通过所述统计模块在确定在所述监测周期内的预警低频时段时，所述统计单元用以统计在监测周期内各时段的预警次数w，所述第三比较单元并将三个时段的预警次数进行比较，将预警次数最少的确定为预警低频时段，进而可改变预警低频时段的监测频率，使低频时段的数据量减少，提高分析效率，更快的分析出预警方式及时对监测目标进行预警，以避免危险，降低事故发生率。
135.请参阅图5所示，本发明实施例提供的基于大数据的区域应急预警救援方法包括：
136.步骤s310，根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；
137.步骤s320，判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；
138.步骤s330，实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示。
139.具体而言，本发明实施例中所述云平台中根据获取模块获取的地理概况信息确定目标区域的危险等级，根据危险等级狗纪检对应的预警范围和预警方式，所述边缘计算服务器以第一监测频率监测目标区域内监测目标与目标区域的实际距离，分析实际距离确定对应的预警方式，统计监测周期内各个时段的预警次数确定预警低频时段，及时更改在下一监测周期内低频时段的监测频率，警示设备根据预警方式进行警示，云平台只处理部分信息，边缘计算服务器设置在区域内，且只对本区域的数据信息进行处理，可快速确定预警方式，按照预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。
140.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
141.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，包括：云平台，用以根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；边缘计算服务器，其与所述云平台相连，用以判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；设备端，其与所述边缘计算服务器相连，用以实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示；所述边缘计算服务器包括监测模块、分析模块和统计模块，所述监测模块，用以在每个监测周期中的若干时段内以第一监测频率监测各所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离；所述分析模块，其与所述监测模块相连，用以判定单个所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于单个预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述统计模块，其与所述分析模块相连，用以统计在监测周期中各时段的预警次数以确定该监测周期中的预警低频时段；所述监测模块在下一监测周期中使用第二监测频率在所述统计模块上一监测周期中确定的预警低频时段内各监测目标与目标区域防护栏的距离；所述第一监测频率大于第二监测频率。2.根据权利要求1所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述云平台包括获取模块、确定模块和构建模块，其中，所述获取模块，用以获取任意目标区域的地理概况信息；所述确定模块，其与所述获取模块相连，用以根据单个目标区域对应的所述目标区域外的目标数量和各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均值确定该目标区域的危险等级；构建模块，其与所述确定模块相连，用以基于所述确定模块确定的针对单个所述目标区域的危险等级构建若干针对该目标区域的预警范围和预警方式，所述预警范围与所述预警方式一一对应；所述设备端包括若干监测设备和若干警示设备，其中，各监测设备用以对进入目标区域的监测目标到目标区域防护栏的距离进行监测，各所述警示设备用以根据所述分析模块匹配的预警方式对所述目标区域内对应的所述监测目标进行警示。3.根据权利要求2所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述确定模块包括第一比较单元和第一确定单元，其中，第一比较单元用以将单个所述目标区域对应的所述目标区域外的目标数量与确定模块中预设的标准目标数量进行比对并分别将各目标与目标区域防护栏的最短距离的平均距离与确定模块中预设的标准距离进行比对，所述第一确定单元用以根据第一比较单元的比对结果确定该目标区域的危险等级，若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第一等级；若所述目标数量大于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第一确
定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离大于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；若所述目标数量小于所述标准数量且所述平均距离小于所述标准距离，则所述第一确定单元确定目标区域的危险等级为第二等级；所述第一等级的危险指数大于第二危险等级的危险指数。4.根据权利要求3所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述构建模块在根据单个所述目标区域的防护栏的布设方式和该目标区域的危险等级构建两个预警范围时，若该目标区域的危险等级为第一等级，所述构建模块设定针对该目标区域的第一预警范围la满足l2≤la≤l1，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l2，其中，l1为第一预设距离，l2为第二预设距离，l1＞l2；若该目标区域的危险等级为第二等级，所述构建模块设定针对该目标区域的所述第一预警范围la满足l4≤la≤l3，针对该目标区域的第二预警范围lb满足0≤lb＜l4，其中，l3为第三预设距离，l4为第四预设距离，l3＞l4，l2＜l4，l1＜l3；所述构建模块根据单个所述目标区域构建的两个预警范围构建对应的两个预警方式。5.根据权利要求4所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述分析模块包括判定单元和匹配单元，所述判定单元用以判定单个监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内，所述匹配单元用以根据单个监测目标与目标区域防护栏的距离所在的单个预警范围匹配对应的预警方式，若所述判定单元判定所述距离处于第一预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第一预警方式；若所述判定单元判定所述距离处于第二预警范围，则所述匹配单元匹配的预警方式为第二预警方式。6.根据权利要求5所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述分析模块还包括计算单元、第二比较单元和选取单元，其中，所述计算单元用以根据位于所述第一预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，设定v＝d/t1，所述第二比较单元用以将移动速度v与第一标准移动速度v1进行比较，若v＞v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；若0≤v≤v1，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；若监测目标进入所述第一预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第一预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警；所述计算单元用以根据位于所述第二预警范围内的所述监测目标在预设时间t1内的移动距离d计算预设时间t1内该监测目标的移动速度v，所述第二比较单元将移动速度v与第二标准移动速度v2进行比较，其中，v2＞v1，若v＞v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度高于预设标准；
若0≤v≤v2，所述判定单元判定监测目标的移动速度符合预设标准；若监测目标进入所述第二预警范围后的移动速度高于预设标准，则所述选取单元选取第三预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警，若监测目标在接收到预警信息后降低移动速度且降低后的移动速度符合预设标准，则所述选取单元选取第二预警方式以控制对应的所述警示设备对该监测目标进行预警。7.根据权利要求6所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第一预警方式以第一预警频率对所述监测目标进行预警，所述选取单元控制对应的所述警示设备选取第二预警方式以第二预警频率对所述监测目标进行预警，所述第二预警频率大于所述第一预警频率。8.根据权利要求7所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述监测设备包括雷达和监控摄像机，所述雷达用以监测所述监测目标与所述目标区域防护栏的距离，所述监控摄像机设置在所述警示设备上，用以采集目标区域的视频信息；所述雷达监测进入目标区域的单个监测目标与目标区域防护栏的距离时，所述雷达在目标区域建立有直角坐标系，根据单个监测目标在直角坐标系中的位置生成针对该监测目标的位置坐标，其中，所述位置坐标为该监测目标在直角坐标系中的坐标点，所述雷达所在的警示设备为直角坐标系的原点，x轴为坐标原点与防护栏相交点的切线，y轴为与x轴垂直且相交于原点的直线，单个监测目标与目标区域防护栏的距离为位置坐标中的纵坐标。9.根据权利要求8所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统，其特征在于，所述统计模块包括统计单元、第三比较单元和第二确定单元，其中，所述统计单元用以统计在监测周期中各时段的预警次数，所述第三比较单元用以将第一时段预警次数w1、第二时段预警次数w2和第三时段预警次数w3进行比较，所述第二确定单元用以根据所述统计单元统计的在监测周期中各时段的预警次数确定该监测周期中的预警低频时段，若w1＞w2＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；若w1＞w3＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；若w2＞w1＞w3，则所述第二确定单元确定第三时段为所述监测周期内的预警低频时段；若w2＞w3＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段；若w3＞w1＞w2，则所述第二确定单元确定第二时段为所述监测周期内的预警低频时段；若w3＞w2＞w1，则所述第二确定单元确定第一时段为所述监测周期内的预警低频时段。10.一种应用如权利要求1-9任一项权利要求所述的基于大数据的危险区域应急预警救援系统的基于大数据的危险区域应急预警救援方法，其特征在于，包括：根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；所述地理概况信息包括目标区域外的目标数量以及各
目标与目标区域防护栏最短距离的平均值；判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；所述边缘计算服务器根据发出的预警的次数选取对应的监测频率以周期性监测所述监测目标与目标区域防护栏的距离；实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示。

技术总结
本发明涉及安全监控领域，尤其涉及一种基于大数据的危险区域应急预警救援系统，该系统包括：云平台根据获取的目标区域的地理概况信息确定该目标区域的危险等级并基于危险等级构建若干对应的预警范围和预警方式；边缘计算服务器判定进入目标区域的监测目标与目标区域防护栏的距离是否处于对应的预警范围内并在判定该距离位于对应的预警范围内时针对监测目标匹配对应的预警方式；设备端实时确认各所述监测目标的位置并在单个监测目标与目标区域防护栏的距离位于预警范围内时向监测目标发出警示。通过边缘计算服务器快速确定预警方式，按照预警方式对监测目标进行警示，以避免危险，降低事故发生率。降低事故发生率。降低事故发生率。


技术研发人员：何伟 吴琦
受保护的技术使用者：深圳信可通讯技术有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/6/6