一种适用于工业企业生产现场环境风险智能化管控系统的制作方法

本发明涉及数据处理领域，特别涉及一种适用于工业企业生产现场环境风险智能化管控系统。

背景技术：

1、随着工业经济的发展，我国进入新发展阶段，发展基础更加坚实，发展条件深刻变化，进一步发展面临新的机遇和挑战，企业的主体责任日益明晰化，对于安全生产要求也早已不是事后处理，而是将安全管控关口前移，以风险管控、风险预警预测为目标，切实做好安全监管工作，对于工业生产安全风险预警，物联监测技术的加入使得预警预测水平得到了有效的提高，也提高了遏制安全事故发生的能力。

2、然而，现有的工业生产安全风险预警方式仍然存在一些问题：现有技术中，一般只是在监测到工业生产有安全风险时发出预警信号，虽然能够及时通知相关技术人员前来进行安全检查，但是工业生产的安全问题有时形势严峻，特别是对于某些危化品工业生产过程，造成风险的原因不止一种，技术人员需要一一排查导致风险的原因，才能找到并解决安全问题，现有技术无法帮助人员节省寻找导致风险的原因的时间，对于不是导致生产安全风险的原因的排查过程，增加了无效检查时间，从而会导致出现更为严重的后果，甚至影响整个工业生产过程，造成成本的重大损失。

3、因此，需要提供一种适用于工业企业生产现场环境风险智能化管控系统，用于提高工业企业生产现场环境监测的准确度及全面性和生产现场环境风险智能化管控的质量。

技术实现思路

1、本发明提供一种适用于工业企业生产现场环境风险智能化管控系统，包括：环境监测模块，包括多个环境监测单元，其中，每个目标监测点均设置有一个所述环境监测单元，所述环境监测单元用于采集生产现场的多种类型的环境数据；所述环境监测模块还用于建立多个监测点关联图谱，其中，一个所述监测点关联图谱用于表征多个所述目标监测点在一种类型的环境数据上的关联关系；边缘计算模块，包括多个边缘计算单元，其中，一个所述边缘计算单元与至少一个所述环境监测单元进行数据交互，所述边缘计算单元用于基于所述多个监测点关联图谱和获取的所述至少一个所述环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，确定生产现场区域环境风险信息；管网监测模块，用于获取所述生产现场的污水管网的流速信息及实时天气信息，基于所述生产现场的污水管网的流速信息及实时天气信息，确定管网破损风险及混排风险；治理监测模块，用于获取所述生产现场的生产设备的运行信息和治理设备的运行信息，基于所述生产现场的生产设备的运行信息和治理设备的运行信息，确定生产与治理并行风险；危废监测模块，用于获取所述生产现场的危废放置区域的图像信息，确定所述生产现场的危废放置区域的混放风险及危废泄露风险；操作监测模块，用于获取所述生产现场的操作图像信息，确定所述生产现场的操作风险；风险管控模块，用于基于管网破损风险、混排风险、生产与治理并行风险、混放风险、危废泄露风险、操作风险及所述多个边缘计算单元上传的生产现场区域环境风险信息，对生产现场环境进行管控。

2、进一步地，所述系统还包括监测点确定模块，用于获取所述生产现场的生产区域的图像信息，并基于所述生产现场的生产区域的图像信息确定多个目标监测点；所述监测点确定模块通过以下流程确定多个所述目标监测点，包括：基于所述生产现场的生产区域的图像信息，确定所述生产现场包括的多个设备的位置信息及所述多个设备之间的关联关系；获取所述生产现场包括的每个设备的类型信息及参数信息；基于所述生产现场包括的多个设备的位置信息、所述多个设备之间的关联关系、每个设备的类型信息及参数信息，生成所述生产现场的布局信息；基于所述生产现场的布局信息，确定多个目标监测点。

3、进一步地，所述监测点确定模块基于所述生产现场的布局信息，确定多个目标监测点，包括：获取多个样本生产现场的布局信息；对于任意一个所述样本生产现场，计算所述生产现场的布局信息和所述样本生产现场的布局信息之间的布局相似度；基于所述生产现场的布局信息和每个所述样本生产现场的布局信息之间的布局相似度，判断所述多个样本生产现场中是否存在至少一个目标生产现场；当判断存在至少一个目标生产现场时，基于每个所述目标生产现场对应的监测点分布信息，确定多个所述目标监测点；当判断不存在至少一个目标生产现场时，基于所述生产现场包括的每个设备的位置信息、类型信息及参数信息，确定多个所述目标监测点。

4、进一步地，所述环境监测模块建立多个监测点关联图谱，包括：获取所述多个环境监测单元在多个模拟环境下的采集的多种类型的环境数据；基于所述多个环境监测单元在多个模拟环境下的采集的多种类型的环境数据，确定任意两个所述环境监测单元在每种类型的环境数据的相关系数；基于任意两个所述环境监测单元在每种类型的环境数据的相关系数，建立所述多个监测点关联图谱。

5、进一步地，所述边缘计算模块还用于基于所述多个监测点关联图谱，建立所述多个环境监测单元与所述多个边缘计算单元之间的数据交互关系，所述多个环境监测单元与所述多个边缘计算单元之间基于所述数据交互关系进行数据交互，具体包括：基于所述多个监测点关联图谱，计算任意两个所述环境监测单元的监测单元关联度；基于任意两个所述环境监测单元的关联度，对所述多个环境监测单元进行聚类，确定多个监测单元聚类簇；对于每个所述监测单元聚类簇，基于所述监测单元聚类簇包括的所述环境监测单元对应的数据处理需求，确定所述监测单元聚类簇对应的数据处理需求；当所述监测单元聚类簇对应的数据处理需求小于或等于预设数据处理需求阈值时，将所述监测单元聚类簇作为目标监测单元聚类簇；当所述监测单元聚类簇对应的数据处理需求大于预设数据处理需求阈值时，基于所述监测单元聚类簇包括的每个所述环境监测单元对应的数据处理需求和任意两个所述环境监测单元的监测单元关联度，对所述监测单元聚类簇包括的多个环境监测单元进行二次聚类，确定所述监测单元聚类簇包括的多个监测单元聚类小组及每个监测单元聚类小组对应的数据处理需求；基于每个所述目标监测单元聚类簇对应的数据处理需求及每个监测单元聚类小组对应的数据处理需求，建立所述多个环境监测单元与所述多个边缘计算单元之间的数据交互关系。

6、进一步地，所述环境监测单元包括温度监测组件、湿度监测组件、烟雾监测组件、粉尘监测组件、声音监测组件、二氧化碳监测组件及一氧化碳监测组件。

7、进一步地，所述边缘计算单元基于所述多个监测点关联图谱和获取的所述至少一个所述环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，确定生产现场区域环境风险信息，包括：对于每个所述目标监测单元聚类簇，基于所述目标监测单元聚类簇包括的每个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，确定所述目标监测单元聚类簇对应的多种类型的环境数据对应的第一环境数据矩阵，基于所述第一环境数据矩阵确定所述目标监测单元聚类簇对应的生产现场区域的环境风险信息；对于每个所述监测单元聚类小组，基于所述监测单元聚类小组包括的每个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，确定所述监测单元聚类小组对应的多种类型的环境数据对应的第二环境数据矩阵，基于所述第二环境数据矩阵确定所述监测单元聚类小组对应的生产现场区域的环境风险信息。

8、进一步地，所述边缘计算单元基于所述目标监测单元聚类簇包括的每个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，确定所述目标监测单元聚类簇对应的多种类型的环境数据对应的第一环境数据矩阵，包括：基于所述目标监测单元聚类簇包括的每个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据，生成每种类型的环境数据对应的第一初始环境数据矩阵，其中，所述第一初始环境数据矩阵的行向量为所述目标监测单元聚类簇包括的一个环境监测单元在多个数据采集时间点采集的一种类型的环境数据；对所述每种类型的环境数据对应的第一初始环境数据矩阵进行数据去噪及修正，确定所述目标监测单元聚类簇对应的多种类型的环境数据对应的第一环境数据矩阵。

9、进一步地，所述边缘计算单元对所述每种类型的环境数据对应的第一初始环境数据矩阵进行数据去噪及修正，确定所述目标监测单元聚类簇对应的多种类型的环境数据对应的第一环境数据矩阵，包括：对温度类型对应的第一初始环境数据矩阵进行去噪及修正，生成温度类型对应的第一环境数据矩阵；对湿度类型对应的第一初始环境数据矩阵进行去噪及修正，生成湿度类型对应的第一环境数据矩阵；对烟雾类型对应的第一初始环境数据矩阵进行去噪，生成去噪后的烟雾类型对应的第一初始环境数据矩阵；对于去噪后的烟雾类型对应的第一初始环境数据矩阵的每个烟雾行向量，基于所述温度类型对应的第一环境数据矩阵和所述湿度类型对应的第一环境数据矩阵，生成所述烟雾行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线，基于所述烟雾行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线对所述烟雾行向量进行第一次修正，生成第一次修正后的烟雾类型对应的第一初始环境数据矩阵；对粉尘类型对应的第一初始环境数据矩阵进行去噪，生成去噪后的粉尘类型对应的第一初始环境数据矩阵；对于去噪后的粉尘类型对应的第一初始环境数据矩阵的每个粉尘行向量，基于所述温度类型对应的第一环境数据矩阵和所述湿度类型对应的第一环境数据矩阵，生成所述粉尘行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线，基于所述粉尘行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线对所述粉尘行向量进行第一次修正，生成第一次修正后的粉尘类型对应的第一初始环境数据矩阵；对于所述目标监测单元聚类簇包括的每个环境监测单元，基于所述第一次修正后的烟雾类型对应的第一初始环境数据矩阵，确定所述环境监测单元对应的第一次修正后的烟雾行向量，生成烟雾浓度变化曲线，基于所述第一次修正后的粉尘类型对应的第一初始环境数据矩阵，确定所述环境监测单元对应的第一次修正后的粉尘行向量，生成粉尘浓度变化曲线，对所述烟雾浓度变化曲线进行经验模态分解，生成至少一个烟雾内涵模态分量及烟雾残差，对所述粉尘浓度变化曲线进行经验模态分解，生成至少一个粉尘内涵模态分量及粉尘残差，基于所述至少一个烟雾内涵模态分量及烟雾残差和所述至少一个粉尘内涵模态分量及粉尘残差，对所述环境监测单元对应的第一次修正后的粉尘行向量和第一次修正后的烟雾行向量进行第二次修正，生成所述环境监测单元对应的第二次修正后的粉尘行向量和第二次修正后的烟雾行向量；基于所述目标监测单元聚类簇包括的每个环境监测单元对应的第二次修正后的粉尘行向量和第二次修正后的烟雾行向量，生成烟雾类型对应的第一环境数据矩阵和粉尘类型对应的第一环境数据矩阵。

10、进一步地，所述风险管控模块基于管网破损风险、混排风险、生产与治理并行风险、混放风险、危废泄露风险、操作风险及所述多个边缘计算单元上传的生产现场区域环境风险信息，对生产现场环境进行管控，包括：基于所述多个边缘计算单元上传的生产现场区域环境风险信息，确定所述生产现场的风险类型；基于所述生产现场的风险类型，确定目标管控操作；基于所述目标管控操作，对生产现场环境进行管控。

11、相比于现有技术，本发明提供的一种适用于工业企业生产现场环境风险智能化管控系统，至少具备以下有益效果：

12、1、通过获取生产现场的生产区域的图像信息，针对性地设置多个目标监测点，减少后续无效数据获取的同时，保证生产现场环境监测的全面性，通过多个边缘计算单元，实现对多个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据进行分布式处理，提高生产现场环境风险智能化管控的实时性，并对生产现场的污水管网进行破损和混排进行监测，对治理设备和生产设备的同步运行进行监测，对危废放置区域的混放及危废泄露进行监测，对生产现场的操作进行监测，基于管网破损风险、混排风险、生产与治理并行风险、混放风险、危废泄露风险、操作风险及多个边缘计算单元上传的生产现场区域环境风险信息，对生产现场环境进行管控，提高工业企业生产现场环境监测的准确度及全面性和生产现场环境风险智能化管控的质量。

13、2、通过预先采集多个样本生产现场的相关信息，为后续生产现场的多个目标监测点的确定提供参考数据，能够较为准确且快速地确定生产现场的多个目标监测点，减少后续无效数据获取的同时，保证生产现场环境监测的全面性。

14、3、通过设置多个边缘计算单元，可以实现多个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据的分布式处理，相比于传输数据至中心进行集中处理，实时性更高，在此基础之上，通过建立多个监测点关联图谱，确定任意两个环境监测单元的监测单元关联度，对多个环境监测单元进行至少一次聚类，实现对多个环境监测单元的分组，使得后续边缘计算单元可以基于目标监测单元聚类簇或监测单元聚类小组包括的多个环境监测单元采集的生产现场的多种类型的环境数据确定生产现场区域环境风险信息，相比于基于单独的一个监测单元聚类小组采集的生产现场的多种类型的环境数据确定生产现场区域环境风险信息，准确度更高。

15、4、温度、湿度会对烟雾浓度和粉尘浓度的检测产生影响，因此，需要基于烟雾行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线，基于烟雾行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线对烟雾行向量进行第一次修正，基于粉尘行向量对应的辅助修正温度变化曲线及辅助修正湿度变化曲线对粉尘行向量进行第一次修正，而烟雾与粉尘在烟雾浓度和粉尘浓度检测过程中，会相互产生影响，因此，需要基于至少一个烟雾内涵模态分量及烟雾残差和至少一个粉尘内涵模态分量及粉尘残差，对环境监测单元对应的第一次修正后的粉尘行向量和第一次修正后的烟雾行向量进行第二次修正，生成较为准确的烟雾类型对应的第一环境数据矩阵和粉尘类型对应的第一环境数据矩阵，提高后续确定的生产现场区域环境风险信息的准确度。