[發(fā)明專利]一種基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910973949.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110944032B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫世軍;孫希珍;韓洪;張治取;朱保軍;李善武;翟蕾;孫英濤;王博;孫宏志;張鵬;孔德明;王學(xué)亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司應(yīng)急管理中心
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;G08B7/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11793
• 代理人: 彭成

1.一種基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于：

步驟1：構(gòu)建基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)立體通信自組網(wǎng)；

步驟2：構(gòu)建立體定位體系，利用自組網(wǎng)確定無人機(jī)與便攜式智能監(jiān)測端的地理信息；所述立體定位體系中，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，利用PPK(postprocessed kinematic)動(dòng)態(tài)后處理技術(shù)，結(jié)合多個(gè)同步監(jiān)測基準(zhǔn)站接收機(jī)對衛(wèi)星的載波相位觀測量，進(jìn)行線性組合，形成虛擬的載波相位觀測量值，可輔助實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)端及無人機(jī)的空間定位；

步驟3：根據(jù)電力應(yīng)急處置現(xiàn)場根據(jù)地形情況，利用便攜式智能監(jiān)測端或者無人機(jī)上的傳感器采集環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)以及熱紅外數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)以及熱紅外數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器；

步驟4：服務(wù)器對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將篩選后的數(shù)據(jù)輸入智能專家?guī)旎蛘呱窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型獲得報(bào)警等級；執(zhí)行邊緣計(jì)算的服務(wù)器中包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將區(qū)域的歷史氣象數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用Levenberg-Marquardt算法得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將多個(gè)采集參數(shù)，包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量多個(gè)氣象環(huán)境要素及顆粒物、熱紅外數(shù)據(jù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，進(jìn)而得到風(fēng)險(xiǎn)等級；

步驟5：所述服務(wù)器根據(jù)所述報(bào)警等級利用告警模塊進(jìn)行告警提示，當(dāng)告警結(jié)果為紅色時(shí)，告警信息中還包括撤離路線、預(yù)計(jì)撤離時(shí)間，撤離路線依據(jù)山火、有害氣體蔓延區(qū)域生成，所述服務(wù)器的計(jì)算模塊通過相鄰監(jiān)測點(diǎn)超出報(bào)警閾值的時(shí)間差和距離，計(jì)算火勢、有害氣體的蔓延的速度與加速度，溫度，進(jìn)而在地理信息中GIS矢量網(wǎng)格圖標(biāo)記出擴(kuò)散趨勢，根據(jù)擴(kuò)散趨勢結(jié)合災(zāi)害現(xiàn)場的高程信息獲得安全撤離路線，以及結(jié)合撤離最小速度計(jì)算撤離路線下所需的最大撤離時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，所述泛在電力物聯(lián)網(wǎng)立體通信自組網(wǎng)包括支持NB-Iot、LoRa、LoRaWAN、MQTT、2G-5G、Wifi、PLC、GPRS通訊的接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，所述自組網(wǎng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)可通過自主定位的歐幾里得定位算法、魯棒定位算法及N跳復(fù)合定位算法確定救援人員移動(dòng)端、無人機(jī)與多個(gè)便攜式智能監(jiān)測定位端的矢量位置，形成立體化的地理空間高精度定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，矢量位置信息包括經(jīng)緯度、海拔、與各端之間的距離、地理空間矢量坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，所述傳感器包括超聲測風(fēng)傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、距離傳感器、紅外熱輻射傳感器、有毒氣體監(jiān)測傳感器，顆粒物監(jiān)測傳感器，可以采集溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量多個(gè)氣象環(huán)境要素及顆粒物、熱紅外數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，服務(wù)器中包括智能專家?guī)欤鲋悄軐＜規(guī)炜梢圆樵儦v史信息，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度分析，以獲得推薦的風(fēng)險(xiǎn)等級。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警方法，其特征在于，所述服務(wù)器將告警結(jié)果發(fā)送至便攜式智能監(jiān)測端和現(xiàn)場指揮端。

8.一種基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的自組網(wǎng)綜合感知智能識別預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)自組網(wǎng)分別與無人機(jī)、便攜式監(jiān)測端、現(xiàn)場指揮端、服務(wù)器相連；其中，所述無人機(jī)上搭載多個(gè)傳感器，所述便攜式監(jiān)測端與其他多個(gè)傳感器相連，所述服務(wù)器包括數(shù)據(jù)篩選模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊、信息發(fā)送模塊；所述數(shù)據(jù)篩選模塊將通過無人機(jī)、便攜式監(jiān)測端采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊包括智能專家?guī)旎蛘呱窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響識別模型，由所述智能專家?guī)旎蛘呱窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)影響識別模型獲得推薦風(fēng)險(xiǎn)等級；執(zhí)行邊緣計(jì)算的服務(wù)器中包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將區(qū)域的歷史氣象數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用Levenberg-Marquardt算法得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將多個(gè)采集參數(shù)，包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量多個(gè)氣象環(huán)境要素及顆粒物、熱紅外數(shù)據(jù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，進(jìn)而得到風(fēng)險(xiǎn)等級；由信息發(fā)送模塊將由推薦風(fēng)險(xiǎn)等級得到的告警信息推送到現(xiàn)場指揮端和便攜式監(jiān)測端，其中當(dāng)告警結(jié)果為紅色時(shí)，告警信息中還包括撤離路線、預(yù)計(jì)撤離時(shí)間，撤離路線依據(jù)山火、有害氣體蔓延區(qū)域生成，所述服務(wù)器的計(jì)算模塊通過相鄰監(jiān)測點(diǎn)超出報(bào)警閾值的時(shí)間差和距離，計(jì)算火勢、有害氣體的蔓延的速度與加速度，溫度，進(jìn)而在地理信息中GIS矢量網(wǎng)格圖標(biāo)記出擴(kuò)散趨勢，根據(jù)擴(kuò)散趨勢結(jié)合災(zāi)害現(xiàn)場的高程信息獲得安全撤離路線，以及結(jié)合撤離最小速度計(jì)算撤離路線下所需的最大撤離時(shí)間，

其中所述自組網(wǎng)包括支持NB-Iot、LoRa、LoRaWAN、MQTT、2G-5G、Wifi、PLC、GPRS通信協(xié)議的接口；所述傳感器包括超聲測風(fēng)傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、距離傳感器、紅外熱輻射傳感器、有毒氣體監(jiān)測傳感器，顆粒物監(jiān)測傳感器，可以采集溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量多個(gè)氣象環(huán)境要素及顆粒物、熱紅外數(shù)據(jù)；所述告警信息包括告警的等級、聲光控制信號。