一种跨领域的基础设施安全预警控制系统及其方法与流程

本发明涉及基础设施维护技术领域，特别是涉及一种跨领域的基础设施安全预警控制系统及其方法。

背景技术：

基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。它是社会赖以生存发展的一般物质条件，是国民经济各项事业发展的基础。基础设施在建设完成后，需要进行后期的保养维护，对基础设施的保养维护过程中，对基础设施的日常监护工作必不可少。

现有技术中，应用于基础设施的检测系统，如交通领域的检测系统，其无法融合传统的巡检数据、隧道数据和公路数据，这对于各地管理部门来说，不能够提供更多的方便，不利于各地管理部门工作的实时开展。另外，现有的系统虽能够采集到实时的检测数据，但无法做到实时的数据显示。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种跨领域的基础设施安全预警控制系统及其方法。

本发明采用的技术方案是：

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统，包括数据获取模块、数据库模块、数据展现模块、分析评估模块和应用及业务支持模块；其中：

所述数据获取模块，用于实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块；

所述数据库模块，用于分类存储检测数据；

所述数据展现模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示；

所述分析评估模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块；

所述应用及业务支持模块，用于实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时展示。

优选的，所述数据获取模块，用于获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据以“代表数据算子”的形式进行分类并发送至数据库模块；所述数据库模块，设置有多个“代表数据算子集”,用于分类存储不同“代表数据算子”的形式的检测数据。

优选的，所述“代表数据算子集”为依据国家及行业规范而设立的用于按类别存储不同检测数据的文件夹。

优选的，所述应用及业务支持模块，包括监控显示屏和管理终端，所述管理终端，用于根据检测传感器的检测数据实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，所述监控显示屏，用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时显示。

优选的，所述分析评估模块，还用于将检测数据评价信息与标准数据评价信息库内的标准数据评价信息进行对比，并在检测数据评价信息不属于标准数据评价信息库内的标准数据评价信息时，发送报警信息至监控显示屏；

所述监控显示屏，还用于接收到由分析评估模块发送的报警信息后，将不属于标准数据评价信息库内的标准数据评价信息的检测数据评价信息以不同颜色进行显示。

优选的，所述应用及业务支持模块，还包括信息提取模块；所述信息提取模块，用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息转换为文本信息。

优选的，所述可视数据为折线图形式和/或柱状图形式的图像数据。

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统的控制方法，包括以下步骤：

s1：管理终端向数据获取模块发送基础设施的检测数据，数据获取模块获取检测数据后，将检测数据分类发送至数据库模块；

s2：数据库模块分类存储检测数据；

s3：数据展现模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行展示；

s4：分析评估模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块。

优选的，在步骤s3中，所述数据展现模块将检测数据转换为可视数据进行展示时，利用滤波算法对检测数据进行处理。

优选的，在步骤s4中，所述分析评估模块提取指定的检测数据后，对检测数据的处理步骤如下：首先，根据基础设施及检测传感器的不同对检测数据进行分类，形成不同类型的检测数据库；然后，将不同类型的检测数据库中的检测数据进行一一对比，提取出该类型的检测数据库中的平均检测数据、最大检测数据和/或最小检测数据；最后，将不同类型的检测数据库中的平均检测数据、最大检测数据和/或最小检测数据汇总并按照国家及行业规范中的固定公式进行计算，由此生成检测数据评价信息。

本发明的有益效果是：可实现各基础设施的检测数据的实时采集，同时可实现检测数据的实时展现，利于各管理部门实时掌握其负责基础设施的运行情况，节省人力。具体来说，本发明在实施过程中，首先，通过数据获取模块实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块，数据库对检测数据进行分类存储；然后，数据展现模块由数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示，与此同时，分析评估模块可由数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块；最后，应用及业务支持模块实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息，由此实现基础设施的检测数据的实时收发，利于各管理部门实时掌握其负责基础设施的运行情况，针对异常监控数据评价信息及时处理，具有推广使用的价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中一种跨领域的基础设施安全预警控制系统的结构框图；

图2是本发明中一种跨领域的基础设施安全预警控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的一种垃圾回收方法及实现该方法的垃圾回收系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例1：

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统，如图1所示，包括数据获取模块、数据库模块、数据展现模块、分析评估模块和应用及业务支持模块；其中：

所述数据获取模块，用于实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块，需要说明的是，本实施例中的基础设施可以但不仅限于为高压电塔、通信铁塔、风力发电塔、大型场馆、桥梁、道路、隧道、地下人防工程等战略性基础设施，应用及业务支持模块通过各基础设施的管理部门进行维护，由各基础设施的管理部门将其负责的基础设施的检测数据实时发送给数据获取模块进行统计，便于各地管理部门工作的实时开展。

所述数据库模块，用于分类存储检测数据。

所述数据展现模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示，本实施例中，数据展现模块通过数据管理相关的人员进行维护，可视数据包括但不仅限于为折线图、柱状图等图像数据，文本数据等，所述数据展现模块可以采用监控终端实现。

所述分析评估模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块，需要说明的是，本实施例中，依据国家或行业规范中的计算公式，对检测数据进行分析、计算和评估等处理。

所述应用及业务支持模块，用于实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时展示，应当理解的是，应用及业务支持模块可同时实现对基础设施的检测数据的实时收发，便于各基础设施的管理部门实时掌握其负责的基础设施的运行情况，利于在基础设施出现异常情况时，及时进行维护工作。

本实施例可实现各基础设施的检测数据的实时采集，同时可实现检测数据的实时展现，利于各管理部门实时掌握其负责基础设施的运行情况，节省人力。具体来说，本实施例在实施过程中，首先，通过数据获取模块实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块，数据库对检测数据进行分类存储；然后，数据展现模块由数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示，与此同时，分析评估模块可由数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块；最后，应用及业务支持模块实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息，由此实现基础设施的检测数据的实时收发，利于各管理部门实时掌握其负责基础设施的运行情况，针对异常监控数据评价信息及时处理，具有推广使用的价值。应当理解的是，各管理部门包括但不仅限于政府主管部门、应急管理部门、综合检测公司等目标用户，本实施例可避免上述目标用户重复开发多个基础设施安全预警控制系统，有效节约开发或采购成本。

实施例2：

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统，如图1所示，包括数据获取模块、数据库模块、数据展现模块、分析评估模块和应用及业务支持模块；其中：

所述数据获取模块，用于实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块，需要说明的是，本实施例中的基础设施可以但不仅限于为高压电塔、通信铁塔、风力发电塔、大型场馆、桥梁、道路、隧道、地下人防工程等战略性基础设施，应用及业务支持模块通过各基础设施的管理部门进行维护，由各基础设施的管理部门将其负责的基础设施的检测数据实时发送给数据获取模块进行统计，便于各地管理部门工作的实时开展。

本实施例中，所述数据获取模块，用于获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据以“代表数据算子”的形式进行分类并发送至数据库模块；所述数据库模块，设置有多个“代表数据算子集”,用于分类存储不同“代表数据算子”的形式的检测数据。

具体来说，所述“代表数据算子集”为依据国家及行业规范而设立的用于按类别存储不同检测数据的文件夹。例如，依据交通运输行业《公路技术状况评定标准》(jtgh20-2007)，国际平整度指数、车辙深度指数、路面破损率等设置为gl_iri100、gl_rut5、，gl_dr100等，人为地建立基于不同行业领域的检测或监测数据框架，并以代号的方式形成用于存储不同检测数据的文件夹。

所述数据库模块，用于分类存储检测数据。

所述数据展现模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示，本实施例中，数据展现模块通过数据管理相关的人员进行维护，可视数据包括但不仅限于为折线图、柱状图等图像数据，文本数据等，所述数据展现模块可以采用监控终端实现；优选设置的，本实施例中，所述可视数据为折线图形式和/或柱状图形式的图像数据，利于直观了解检测数据的变化情况。

所述分析评估模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块，需要说明的是，本实施例中，依据国家或行业规范中的计算公式，对检测数据进行分析、计算和评估等处理。

所述应用及业务支持模块，用于实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时展示，应当理解的是，应用及业务支持模块可同时实现对基础设施的检测数据的实时收发，便于各基础设施的管理部门实时掌握其负责的基础设施的运行情况，利于在基础设施出现异常情况时，及时进行维护工作。

实施例3：

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统，如图1所示，包括数据获取模块、数据库模块、数据展现模块、分析评估模块和应用及业务支持模块；其中：

所述数据获取模块，用于实时获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据分类发送至数据库模块，需要说明的是，本实施例中的基础设施可以但不仅限于为高压电塔、通信铁塔、风力发电塔、大型场馆、桥梁、道路、隧道、地下人防工程等战略性基础设施，应用及业务支持模块通过各基础设施的管理部门进行维护，由各基础设施的管理部门将其负责的基础设施的检测数据实时发送给数据获取模块进行统计，便于各地管理部门工作的实时开展。

本实施例中，所述数据获取模块，用于获取由应用及业务支持模块发送的基础设施的检测数据，并将检测数据以“代表数据算子”的形式进行分类并发送至数据库模块；所述数据库模块，设置有多个“代表数据算子集”,用于分类存储不同“代表数据算子”的形式的检测数据。

具体来说，所述“代表数据算子集”为依据国家及行业规范而设立的用于按类别存储不同检测数据的文件夹。

所述数据库模块，用于分类存储检测数据。

所述数据展现模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行实时展示，本实施例中，数据展现模块通过数据管理相关的人员进行维护，可视数据包括但不仅限于为折线图、柱状图等图像数据，文本数据等，所述数据展现模块可以采用监控终端实现；优选设置的，本实施例中，所述可视数据为折线图形式和/或柱状图形式的图像数据，利于直观了解检测数据的变化情况。

所述分析评估模块，用于从数据库模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块，需要说明的是，本实施例中，依据国家或行业规范中的计算公式，对检测数据进行分析、计算和评估等处理。

所述应用及业务支持模块，用于实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，还用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时展示，应当理解的是，检测数据可以但不仅限于由人工日常巡检数据、自动化设备巡检数据构成；应用及业务支持模块可同时实现对基础设施的检测数据的实时收发，便于各基础设施的管理部门实时掌握其负责的基础设施的运行情况，利于在基础设施出现异常情况时，及时进行维护工作。

本实施例中，所述应用及业务支持模块，包括监控显示屏和管理终端，所述管理终端，用于根据检测传感器的检测数据实时向数据获取模块发送基础设施的检测数据，所述监控显示屏，用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息并实时显示；需要说明的是，监控显示屏和管理终端可用于实时展示检测数据。

本实施例中，所述分析评估模块，还用于将检测数据评价信息与标准数据评价信息库内的标准数据评价信息进行对比，并在检测数据评价信息不属于标准数据评价信息库内的标准数据评价信息时，发送报警信息至监控显示屏；

所述监控显示屏，还用于接收到由分析评估模块发送的报警信息后，将不属于标准数据评价信息库内的标准数据评价信息的检测数据评价信息以不同颜色进行显示。

本实施例中，所述应用及业务支持模块，还包括信息提取模块；所述信息提取模块，用于接收由分析评估模块生成的检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息转换为文本信息，并将文本信息通过监控显示屏实时显示，需要说明的是，检测数据评价信息可自动填充经预先设计好的文本模板，然后形成最终的文本新型即可，信息提取模块，可用于周期性检测数据的提取。

实施例4：

一种跨领域的基础设施安全预警控制系统的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

s1：应用及业务支持模块向数据获取模块发送基础设施的检测数据，数据获取模块获取检测数据后，将检测数据分类发送至数据库模块；

s2：数据库模块分类存储检测数据；

s3：数据展现模块提取指定的检测数据，并将检测数据转换为可视数据进行展示；

进一步的，在步骤s3中，所述数据展现模块将检测数据转换为可视数据进行展示时，利用滤波算法对检测数据进行处理。

滤波算法对检测数据处理的步骤如下：当检测传感器为位移传感器时(后面的值比较都是采用绝对值)，首先比较一个时间点的第二检测数据与它上一个第一检测数据的差值是否大于1mm，如果大于1mm则舍弃大于的那个第二检测数据，所述分析评估模块接收到新数据(如第三检测数据)后，再用第三检测数据则和第一检测数据来对比，当其差值大于1mm继续舍弃依次类推。如果第二检测数据比第一检测数据的值没有大于超过1mm，则新的第三检测数据直接和第二检测数据进行比较。如果连续10次数据依次比较每次数据都比它上一个检测数据大出1mm则判断该段检测数据是正确，则保留这10次的检测数据。采用滤波算法，可以使得展示的可视数据更加平稳而不会呈现锯齿状，避免影响用户的观看体验。

s4：分析评估模块提取指定的检测数据，并对检测数据进行处理，生成检测数据评价信息，然后将检测数据评价信息发送至应用及业务支持模块。

进一步的，在步骤s4中，所述分析评估模块提取指定的检测数据后，对检测数据的处理步骤如下：首先，根据基础设施及检测传感器的不同对检测数据进行分类，形成不同类型的检测数据库；然后，将不同类型的检测数据库中的检测数据进行一一对比，提取出该类型的检测数据库中的平均检测数据、最大检测数据和/或最小检测数据；最后，将不同类型的检测数据库中的平均检测数据、最大检测数据和/或最小检测数据汇总并按照国家及行业规范中的固定公式进行计算，由此生成检测数据评价信息。

在步骤s4中，平均检测数据、最大检测数据和/或最小检测数据可采用《公路技术状况评定标准》(h20-2007)、《公路桥梁技术状况评定标准》(h21-2011)、《城镇道路养护技术规范》(cjj36-2016)等规范中所出现的所有公式来进行计算，并将由公式计算出来的结果为对某一个指标的评价分数。其中，《公路技术状况评定标准》(h20-2007)中出现的所有公式如下：

(1)路面路面损坏状况指数(pci)：

(2)路面破损率(dr)：

其中，ai为测量数据。

(3)路面行驶质量指数(rqi)：

其中，iri为测量数据。

(4)路面车辙深度指数(rdi)：

其中，rd为测量数据。

(5)路面抗滑指数(sri)：

其中，sfc为测量数据。

(6)路面结构强度指数(pssi)：

其中，l0为测量数据。

(7)路基技术状况指数(sci)

其中，gdisci为测量数据。

(8)桥隧构造物技术状况指数(bci)：

bci＝min(100-gdibci)

其中，gdibci为测量数据。

(9)沿线设施技术状况指数(tci)：

其中，gditci为测量数据。

(10)路面使用性能指数(pqi)：

pqi＝ωpcipci+ωrqirqi+ωrdirdi+ωsrisri

其中，pci、rqi、rdi、sri为前述计算的数据。

在进行计算时，上述公式将以变量的方式预先输入到数据库模块中，相应的数据根据这些公式来计算得到需要的结果。如果有额外领域的数据输入，可以根据该领域相关标准输入新的公式，系统将调取该公式进行计算。

需要说明的是，检测数据评价信息的形式如下：以公路领域的检测数据为例，依据《公路技术状况评定标准》(h20-2007)，对应的路面损坏状况指数(评分)，其中90分以上为优、80-90分为良、70-80分为中、60-70分为次，60分以下为差，从而某段路的路面损坏状况，即公路领域的检测数据评价信息可分别为：优、良、中、次、差；除路面损坏状况外，路面使用性能指数、摩擦系数等，同样以该方法评价。对于桥梁领域，则依据《桥梁技术状况评定标准》(h21-2011),将桥梁领域的检测数据评价信息分类为：1类桥、2类桥、3类桥、4类桥、5类桥。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。