[發明專利]一種基于大數據的智能化建筑安全管理系統

有效

• 申請號: 202011192427.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112255959B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 產新國;徐萬能;單磊
• 申請（專利權）人: 合肥未來計算機技術開發有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

1.一種基于大數據的智能化建筑安全管理系統，其特征在于，包括數據采集模塊、數據分配模塊、數據計算模塊、數據分析模塊、數據判別模塊、安全管理模塊、數據互聯模塊、控制模塊、存儲模塊、警示器、警示燈和火警模塊；

所述數據采集模塊用于實時采集建筑的安全信息，且建筑的安全信息包括玻璃幕墻數據、構件強度數據、建筑內的煙氣濃度和建筑內的溫度，所述數據采集模塊將采集的安全信息傳輸至數據分配模塊；所述數據分配模塊用于接收數據采集模塊中傳輸的安全信息，所述數據分配模塊將安全信息中的玻璃幕墻數據傳輸到數據計算模塊，且玻璃幕墻數據包括玻璃幕墻所承受的風壓指數、振動指數和光照指數，所述數據計算模塊在接收到玻璃幕墻數據后，即開始進行分析操作，具體步驟如下：

步驟一：獲取第一時間段內，每塊玻璃幕墻在每天的風壓指數，且每塊玻璃幕墻在每天的風壓指數界定為每塊玻璃幕墻在每天所承受的風壓壓強值超過預設值c的持續時長，并將其標定為Pij，i＝1...n，j＝1...m，其中i與每塊玻璃幕墻相對應，j與每天相對應，當i＝2、j＝1時，P21表示第一時間段內第二塊玻璃幕墻在第一天的風壓指數；

步驟二：獲取第一時間段內，每塊玻璃幕墻在每天的振動指數，且每塊玻璃幕墻在每天的振動指數界定為每塊玻璃幕墻在每天所承受的振動頻率值超過預設值s的持續時長，并將其標定為Qij，i＝1...n，j＝1...m，而Pij與Qij一一對應；

步驟三：獲取到一段時間內，每塊玻璃幕墻在每天的光照指數，且每塊玻璃幕墻在每天的光照指數界定為每塊玻璃幕墻在每天所承受的光照強度超過預設值d的持續時長，并將其標定為Wij，i＝1...n，j＝1...m，而Pij、Qij與Wij一一對應；

步驟四：將上述步驟一至步驟三中的Pij、Qij與Wij對玻璃幕墻使用壽命的影響占比進行權重分配，依次分配為預設值p、q和w，并根據公式Rij＝Qij*q+Wij*w+Pij*p來求得一段時間內，每塊玻璃幕墻在每天的損耗系數；

步驟五：先根據公式來求得第一時間段內，每塊玻璃幕墻的平均損耗系數，再根據公式來求得第一時間段內，每塊玻璃幕墻損耗系數的離散程度；

其中，第一時間段界定為上個月第一天至本月第一天之間的間隔時間，所述數據計算模塊在獲取到Ti和Yi后，將其傳輸至安全管理模塊；所述安全管理模塊在接收到Ti和Yi時，將其分別與預設值t和y相比較，當Ti大于預設值t，Yi大于預設值y時，將與Ti或Yi相對應的玻璃幕墻生成檢查信號，當Ti大于預設值t，Yi小于等于預設值y時，將與Ti或Yi相對應的玻璃幕墻生成更換信號，并將檢查信號和更換信號之一傳輸至控制模塊；所述控制模塊在接收到檢查信號和更換信號之一時，將其傳輸至數據互聯模塊；所述數據互聯模塊用于接收檢查信號和更換信號，并將其在工作人員的手機上進行顯示，所述數據互聯模塊與工作人員的手機之間通信連接；所述控制模塊還用于將檢修信號和更換信號傳輸至存儲模塊，所述存儲模塊在接收到檢查信號和更換信號后，將其生成工作日志表進行存儲；

所述數據分配模塊用于接收數據采集模塊中傳輸的安全信息，所述數據分配模塊將安全信息中的構件強度數據傳輸到數據分析模塊，且構件強度數據包括構件所承受的應力值，所述數據分析模塊在接收到構件強度數據后，即開始進行分析操作，具體步驟如下：

步驟一：獲取到第二時間段內，建筑在每天的使用過程中，每天每個構件所承受的應力均值，將其標定為Hij，i＝1...n，j＝1...m，其中，i表示第i天，j表示第j個構件，同時，利用公式求得每個構件在每天的工作強度，h_j表示第j個構件的標準工作應力；

步驟二：先根據公式來求得第二時間段內，多個構件在每天的平均工作強度，再根據公式來求得第二時間段內，多個構件在每天的平均工作強度的均值；

步驟三：先根據公式來求得第二時間段內多個構件在每天的平均工作強度離散值，再根據公式來求得第二時間段內，多個構件在每天的平均工作強度離散值的均值，且Ai與Xi一一對應；

步驟四：獲取到第二時間段內，建筑在每天的使用過程中，每天每個構件所產生的形變大小，并將其標定為Kij，i＝1...n，j＝1...m；

其中，第二時間段界定為上一年第一天至本年第一天之間的間隔時間，所述數據分析模塊在獲取到Ai、F、Xi、E和Kij時，將其傳輸至安全管理模塊；所述安全管理模塊在接收到Ai、F、Xi、E和Kij后，分別將Ai與F、Xi與E、Kij與k相比較，k是預設值，當滿足Kij小于等于k、Ai小于等于F且Xi小于等于E時，將與Kij相對應的構件生成低強度信號，當滿足Kij小于等于k、Ai小于等于F且Xi大于E時，將與Kij相對應的構件生成中強度信號，當滿足Kij小于等于k、Ai大于F且Xi大于E時，將與Kij相對應的構件生成高強度信號，當滿足Kij大于k時，將與Kij相對應的構件生成檢修信號，所述安全 管理模塊還用于將低強度信號、中強度信號、高強度信號和檢修信號一同傳輸至控制模塊；所述控制模塊在接收到檢修信號時，控制與檢修信號相對應構件的警示器報警，所述控制模塊在接收到高強度信號時，控制與高強度信號相對應構件的警示燈閃爍，所述控制模塊與警示器和警示燈之間通信連接，同時控制模塊還將低強度信號、中強度信號、高強度信號和檢修信號傳輸至存儲模塊；所述存儲模塊在接收到低強度信號、中強度信號、高強度信號和檢修信號時，分別將與其相對應的構件由深到淺進行標記，并生成檢修日志存儲；

所述數據分配模塊用于接收數據采集模塊中傳輸的安全信息，所述數據分配模塊將安全信息中的建筑內的煙氣濃度和建筑內的溫度傳輸到數據判別模塊，所述數據判別模塊在接收到建筑內的煙氣濃度和建筑內的溫度后，即開始進行判別操作，具體步驟如下：

步驟一：實時獲取到建筑使用中，每分鐘內每個采集點的空氣當中的煙氣濃度值，并將其標定為Uij，i＝1...n,j＝1...m,i表示第i分鐘，j表示第j個采集點；

步驟二：實時獲取到建筑使用中，每分鐘內每個采集點周圍的溫度值，并將其標定為Iij，i＝1...n,j＝1...m；

步驟三：所述數據判別模塊在獲取到一天中的煙氣濃度值Uij和一天中的溫度值Iij后，分別將Uij和Iij與預設值v和r相比較，當滿足Uij大于預設值v且Iij大于預設值r時，將Uij和Iij一同生成火警信號，當滿足Uij大于預設值v和Iij大于預設值r中的任意一項時，生成查驗信號；

所述數據判別模塊用于將火警信號和查驗信號傳輸至安全管理模塊；所述安全管理模塊在接受到火警信號和查驗信號時，將其傳輸至控制模塊；所述控制模塊在接收到查驗信號時，控制與查驗信號相對應采集點的警示燈閃爍，所述控制模塊在接收到火警信號時，將其傳輸至火警模塊，所述控制模塊還用于將火警信號和查驗信號傳輸至數據 互聯模塊和存儲模塊；所述數據 互聯模塊在接收到火警信號和查驗信號時，將火警信號和查驗信號發送至管理人員的手機中進行顯示；所述存儲模塊在接收到火警信號和查驗信號時，將火警信號和查驗信號與相對應的日期一同生成火險信息表進行存儲；

所述火警模塊用于接收火警信號，所述火警模塊先根據火警信號找到相對應采集點附近的消防設施再打開相對應采集點附近的噴水器、落下消防門，同時向消防部門發出消防警報，且消防警報包含采集點的煙氣濃度和溫度數據、建筑所在地址、所在單位和發生時間；

大數據分析模塊用于調用存儲模塊中存儲的工作日志表、檢修日志和火險信息表進行歸納總結，對預設值c、s、d、p、q、w、t、y、h_j、k、v、r進行建模計算，并將所得結果先生成數據調整信號，再將數據調整信號傳輸至安全管理模塊，所述安全管理模塊接收到數據調整信號后依次調整各預設值。