基于数字孪生的智能建筑管理方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及建筑管理，尤其涉及一种基于数字孪生的智能建筑管理方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、智能通信、计算机等技术的兴起、发展与普及，为各行各业提供了新的动力支撑，也极大地增加了人们的收入水平，使得人们在满足温饱的前提下，对建筑的安全性提出了更高的要求，绿色高层建筑应运而生，成为现今国家与民众关注的焦点。近年来，物联网、人工智能等技术在高层建筑的融合应用逐渐增多，其中属“智能物联网”最具代表性，其对绿色建筑行业的影响也在逐渐深化，成为现今智能建筑行业的关键应用技术之一。现阶段，物联网技术已经广泛应用到智能建筑行业中，但在环境监控方面依然较为薄弱，智能建筑安全水平仍然不高，当环境中的空气数据存在预设类型的数据（如病菌喜好的生存环境释放出的气味）时，若不能及时发现该类事件时，在公共的场合区域中就会存在一定的病原体或者疾病传播风险，危及人群的健康。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于数字孪生的智能建筑管理方法、系统及存储介质。

2、为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面提供了一种基于数字孪生的智能建筑管理方法，包括以下步骤：

4、获取目标区域的建筑图纸信息，并根据目标区域的建筑图纸信息构建建筑模型图，基于建筑模型图对监控区域进行筛选，并对监控区域初始化监控网络，生成数字孪生监控网络；

5、通过数字孪生监控网络获取每个监控区域的实时空气数据信息，并对监控区域的实时空气数据信息进行评价，获取存在病原性传染风险的监控区域以及正常区域；

6、获取每个监控区域中的监控图像数据信息，并通过对监控图像数据信息进行识别，获取识别结果，根据存在病原性传染风险的监控区域以及识别结果获取发生各病原性类型传染的传播先验概率值；

7、根据发生各病原性类型传染的传播先验概率值生成相关的预警信息，并基于相关的预警信息对存在病原性传染的监控区域进行环境调控。

8、进一步的，在本方法中，获取目标区域的建筑图纸信息，并根据目标区域的建筑图纸信息构建建筑模型图，基于建筑模型图对监控区域进行筛选，具体包括：

9、获取目标区域的建筑图纸信息，根据目标区域的建筑图纸信息通过三维建模软件构建建筑模型图，并对建筑模型图进行区域划分，获取若干个子区域的建筑模型图；

10、通过对子区域的建筑模型图进行识别，并判断子区域是否为预设区域，当子区域为预设区域时，则将对应的子区域作为监控区域，并将监控区域的建筑模型图输出；

11、当子区域不为预设区域时，则将对应的区域作为非监控区域，并将非监控区域的建筑模型图剔除。

12、进一步的，在本方法中，对监控区域初始化监控网络，生成数字孪生监控网络，具体包括：

13、获取监控区域的建筑模型图，并初始化空气质量监控设备的数量信息以及安装位置信息，获取每个空气质量监控设备的监控范围，并根据空气质量监控设备的监控范围、空气质量监控设备的数量信息以及安装位置信息计算出预估的监控范围；

14、获取监控区域的建筑模型图需要的实际监控范围，并引入遗传算法，根据遗传算法设置遗传代数，并判断预估的监控范围是否不小于监控区域的建筑模型图需要的实际监控范围；

15、若预估的监控范围小于监控区域的建筑模型图需要的实际监控范围时，则根据遗传代数进行遗传，调整空气质量监控设备的数量信息以及安装位置信息；

16、当预估的监控范围不小于监控区域的建筑模型图需要的实际监控范围时，根据空气质量监控设备的数量信息以及安装位置信息构建数字孪生监控网络。

17、进一步的，在本方法中，通过数字孪生监控网络获取每个监控区域的实时空气数据信息，并对监控区域的实时空气数据信息进行评价，获取存在病原性传染风险的监控区域以及正常区域，具体包括：

18、通过大数据获取产生各病原体类型所对应的空气数据信息，并引入图神经网络，将病原体类型作为第一图节点，将空气数据信息作为第二图节点，基于深度神经网络构建病原体类型识别模型；

19、根据第一图节点以及第二图节点构建拓扑结构图，基于拓扑结构图生成邻接矩阵，并引入局部离群检测算法，通过局部离群检测算法计算邻接矩阵中第一图节点的离群值，并判断离群值是否不大于预设离群值；

20、将离群值不大于预设离群值的第一图节点剔除，并对邻接矩阵进行更新，获取更新后的邻接矩阵，将更新后的邻接矩阵输入到病原体类型识别模型中进行编码学习；

21、通过数字孪生监控网络获取每个监控区域的实时空气数据信息，将监控区域的实时空气数据信息输入到病原体类型识别模型中进行预测，获取存在病原性传染风险的监控区域以及正常区域。

22、进一步的，在本方法中，获取每个监控区域中的监控图像数据信息，并通过对监控图像数据信息进行识别，获取识别结果，根据存在病原性传染风险的监控区域以及识别结果获取发生病原性传染的传播先验概率值，具体包括：

23、获取每个监控区域中的监控图像数据信息，通过对监控图像数据信息进行病原体传播生物进行识别，并获取预设时间之内病原体传播生物数量变化特征数据信息，并预设病原体传播生物数量变化特征阈值；

24、当预设时间之内病原体传播生物数量变化特征数据信息大于病原体传播生物数量变化特征阈值时，则根据预设时间之内病原体传播生物数量变化特征数据信息生成识别结果；

25、通过马尔科夫链计算在各识别结果之下存在病原性传染风险的监控区域发生各病原性类型传染的传播先验概率值，根据在各识别结果之下存在病原性传染风险的监控区域发生各病原性类型传染的传播先验概率值构建知识图谱；

26、将识别结果输入到知识图谱中，获取在当前识别结果之下存在病原性传染风险的监控区域发生各病原性类型传染的传播先验概率值。

27、进一步的，在本方法中，根据发生各病原性类型传染的传播先验概率值生成相关的预警信息，并基于相关的预警信息对存在病原性传染的监控区域进行环境调控，具体包括：

28、判断发生各病原性类型传染的传播先验概率值是否大于预设传播先验概率值，若传播先验概率值大于预设传播先验概率值，则获取对应的病原性类型以及监控区域；

29、根据对应的病原性类型以及监控区域生成相关的预警信息，并获取存在病原性传染的监控区域的所在位置，根据存在病原性传染的监控区域的所在位置生成检索标签；

30、基于检索标签对存在病原性传染的监控区域的环境控制设备进行检索，获取存在病原性传染的监控区域的环境控制设备的通讯协议信息，同时预设环境调控参数；

31、根据存在病原性传染的监控区域的环境控制设备的通讯协议信息以及环境调控参数生成相关的控制信息，基于相关的预警信息进行预警，同时，根据相关的控制信息对存在病原性传染的监控区域进行环境调控。

32、本发明第二方面提供了一种基于数字孪生的智能建筑管理系统，系统包括存储器以及处理器，存储器中包括基于数字孪生的智能建筑管理方法程序，基于数字孪生的智能建筑管理方法程序被处理器执行时，实现如下步骤：

33、获取目标区域的建筑图纸信息，并根据目标区域的建筑图纸信息构建建筑模型图，基于建筑模型图对监控区域进行筛选，并对监控区域初始化监控网络，生成数字孪生监控网络；

34、通过数字孪生监控网络获取每个监控区域的实时空气数据信息，并对监控区域的实时空气数据信息进行评价，获取存在病原性传染风险的监控区域以及正常区域；

35、获取每个监控区域中的监控图像数据信息，并通过对监控图像数据信息进行识别，获取识别结果，根据存在病原性传染风险的监控区域以及识别结果获取发生各病原性类型传染的传播先验概率值；

36、根据发生各病原性类型传染的传播先验概率值生成相关的预警信息，并基于相关的预警信息对存在病原性传染的监控区域进行环境调控。

37、本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中包括基于数字孪生的智能建筑管理方法程序，基于数字孪生的智能建筑管理方法程序被处理器执行时，实现任一项的基于数字孪生的智能建筑管理方法的步骤。

38、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

39、本发明通过获取目标区域的建筑图纸信息，并根据目标区域的建筑图纸信息构建建筑模型图，基于建筑模型图对监控区域进行筛选，并对监控区域初始化监控网络，生成数字孪生监控网络，进而通过数字孪生监控网络获取每个监控区域的实时空气数据信息，并对监控区域的实时空气数据信息进行评价，获取存在病原性传染风险的监控区域以及正常区域，从而通过获取每个监控区域中的监控图像数据信息，并通过对监控图像数据信息进行识别，获取识别结果，根据存在病原性传染风险的监控区域以及识别结果获取发生各病原性类型传染的传播先验概率值，最后根据发生各病原性类型传染的传播先验概率值生成相关的预警信息，并基于相关的预警信息对存在病原性传染的监控区域进行环境调控。通过本方法能够及时检测监控区域中空气环境数据，当存在与病原体相关的气体环境时，及时进行预警以及调控环境，能够及时发现该类事件，降低在公共的场合区域中室内的环境中的病原体或者疾病的传播风险，保障了人群的健康。