一种信息化智慧园区管理系统的制作方法

本发明涉及园区管理，尤其涉及一种信息化智慧园区管理系统。

背景技术：

1、在现代园区管理中，消防安全是一个极其重要的方面。然而，常规园区通常依赖于人力进行消防设施的巡检工作和用电安全的监控。这样的管理方式不仅效率低下，而且在火灾等紧急情况发生时，响应往往不够及时和准确。此外，传统的消防安全管理方法通常缺乏高度集成的信息系统，导致数据孤岛现象，从而影响了对园区全局状态的实时了解和分析。

2、目前，虽然一些高级的消防安全管理系统尝试通过安装简单的火警传感器和摄像头来实现自动化，但这些系统通常只能提供有限的功能，如基本的烟雾或温度检测，并不能全面地评估火灾风险和影响范围。

3、更为先进的系统也许采用了数据中心和一定程度的传感器网络，但在火灾模拟和预测方面通常表现得相对较弱。大多数系统缺乏动态模拟引擎，不能实时地根据各种传感器和设备的状态信息来模拟火灾的扩散路径和影响区域。此外，这些系统通常也没有将模拟结果以直观、易于理解的方式展示给管理人员，从而限制了其在火灾应急响应中的有效性。

4、即使有的系统拥有更多的传感器和算法模型，它们常常缺乏一个集成的管理平台，使得不同部门或者不同地点的数据难以汇集和分析，因此难以实现全面、系统的园区安全管理。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种信息化智慧园区管理系统。

2、一种信息化智慧园区管理系统，包括多个智能传感器、智能烟感和智能温感设备、视频联动告警模块、数据处理单元、控制单元、环境模拟器模块，其中，

3、所述智能传感器，用于实时监测园区内的消防设备运行状态；

4、所述智能烟感和智能温感设备，用于实时监测园区内出现火源或过热情况；

5、所述视频联动告警模块，用于在检测到火源或过热情况后，实时启动园区内的摄像头进行视频录制，并将告警信息发送给管理人员；

6、所述数据处理单元，用于接收并处理由智能传感器和智能烟感、智能温感设备发送的数据；

7、所述控制单元，用于根据数据处理单元处理的数据，控制园区内的消防设备；

8、所述环境模拟器模块，能够根据接收到的消防设备运行数据、智能烟感和温感数据，模拟火灾扩散路径和影响区域，为管理人员提供预警并为应对火灾提供建议策略。

9、进一步地，所述智能传感器具体包括：

10、灭火器状态传感器：安装在各灭火器上，用于实时监测灭火器的压力、药剂剩余量，同时具备定位功能，以便在需要时能迅速找到最近的可用灭火器；

11、水龙头流量和压力传感器：安装在园区内的消防水龙头处，用于监测水流和水压的状态；

12、火警按钮状况传感器：安装在火警按钮上，用于监测按钮的工作状态和是否被按下；

13、消防电梯状态传感器：用于监测消防电梯的运行状态，包括电梯位置、是否处于使用中以及紧急呼叫系统的工作状况；

14、消防灯光和标识状态传感器：用于监测消防灯光和标识的工作状态，确保其在紧急情况下为人员疏散提供明确的指引；

15、智能煤气检测传感器：用于监测导致火灾的煤气泄漏，该传感器实时采集分析空气中的煤气浓度，并在达到危险水平时触发警报；

16、通信检测模块：用于检测以上各种传感器之间以及与数据处理单元之间的通信状态，确保数据传输的稳定性和实时性。

17、进一步的，所述智能烟感和智能温感设备具体包括：

18、智能烟雾传感器：安装在园区各位置，实时检测空气中的烟雾浓度，智能烟雾传感器根据环境因素自动调整灵敏度，避免误报；

19、智能温度传感器：分布于园区各区域，用于监测环境温度，智能温度传感器实时分析温度变化趋势；

20、红外热成像模块：用于对园区内的特定区域，特别是易燃易爆区域进行热成像扫描；

21、联动响应模块：智能烟雾传感器和智能温度传感器检测到异常情况时，该模块自动启动与之相连接的喷水系统、风机或警报系统，对火源进行初步的控制和隔离。

22、进一步地，所述视屏联动告警模块具体包括：

23、实时视频分析单元：接收园区各个摄像头的实时视频流，该单元配备高级图像识别算法，自动检测视频中的异常现象；

24、优先级判断机制：实时视频分析单元检测到异常时，该机制自动评估异常的严重性和紧急性，并根据预定的优先级准则决定是否启动警报；

25、远程操控模块：园区管理人员通过远程操控模块移动设备或电脑远程访问摄像头的实时视频流，手动调整摄像头角度或焦距，以便更准确地判断异常情况；

26、自动录像存储单元：检测到异常情况时，启动摄像头的录像功能，并将关键视频片段保存到园区管理中心的专用服务器上；

27、告警信息传输单元：确认异常情况后，该单元会自动生成包含异常详情和对应摄像头录像链接的告警信息，并通过预设的通讯渠道发送给园区管理人员；

28、联动策略配置界面：允许园区管理人员根据具体需要，预设各种异常情况的处理流程和联动策略。

29、进一步地，所述优先级判断机制具体包括：

30、异常类型分类器：根据实时视频分析单元及传感器数据，将检测到的异常情况分类为不同的类型；

31、区域重要性评分系统：将园区内不同区域按照其重要性和安全风险进行评分；

32、时间敏感度因子：考虑异常情况随时间而恶化；

33、人员密度指数：评定优先级时，考虑该区域内可能存在的人员数量；

34、历史数据参考模块：利用历史异常记录和处理结果来优化当前的优先级设定；

35、优先级计算引擎：综合以上因素，通过预定算法模型计算综合优先级分数。

36、进一步地，所述数据处理单元还包括：

37、多源数据接收器：负责接收来自智能烟感、智能温感、视频联动告警模块以及其他智能传感器的数据；

38、数据清洗与预处理子模块：对收集的原始数据进行去噪、归一化和标准化，以便于后续分析；

39、时间序列分析器：专门处理时间相关的数据，包括传感器的实时输出；

40、异常检测算法库：包含多种识别异常行为或状态的算法，包括随机森林、支持向量机，用于从各类传感器数据中快速准确地识别异常；

41、决策支持子模块：根据分析结果和预设规则或优先级准则，生成实时的管理建议或警报指令；

42、实时仪表盘展示模块：将处理和分析后的数据实时展示在一个图形化仪表盘上；

43、接口与api集成模块：允许数据处理单元与园区其他管理系统进行数据交换和集成，以实现更全面的园区管理。

44、进一步地，所述控制单元还包括：

45、输入接口模块：负责接收来自数据处理单元、视频联动告警模块，以及智能传感器传输过来的数据和警报信息；

46、命令分发器：根据从数据处理单元和视频联动告警模块接收的信息，自动或手动生成相应的控制命令；

47、智能设备控制接口：用于与园区内各种智能设备进行通讯，以执行由命令分发器生成的控制命令；

48、紧急响应策略库：存储各种预定的紧急响应方案和控制策略，由园区管理人员进行自定义和更新；

49、权限管理模块：用于控制不同级别的管理人员对控制单元功能的访问和操作权限，以确保系统安全。

50、进一步地，所述环境模拟器模块具体包括：

51、数据输入接口：用于接收来自智能烟感、智能温感、其他智能传感器以及消防设备运行数据的实时信息；

52、建筑和地理信息数据库：存储园区内建筑结构、材料属性、室内布局、通风系统信息；

53、动态流场模拟引擎：基于接收到的消防设备运行数据和智能传感器数据，利用流体动力学算法来模拟火灾烟雾和热气在园区内的扩散路径；

54、火灾成长模型：使用基于物理和化学反应的数学模型，来模拟火势的成长和扩散速度；

55、人员和设备影响分析器：根据火灾扩散模型和园区内人员分布、设备位置等信息，计算火灾对人员和设备造成的影响；

56、实时可视化工具：将模拟结果通过三维图形或热图的形式实时展示，以便管理人员了解火灾可能扩散的区域和影响范围；

57、响应策略推荐模块：根据模拟结果，结合预存的紧急响应策略库，为管理人员生成应急响应建议；

58、通过环境模拟器模块，信息化智慧园区管理系统能够在火灾或其他紧急情况发生时，迅速而准确地模拟火势的扩散路径和影响范围。这不仅有助于管理人员做出更加及时和有效的应急响应，也为火灾事后分析和预防提供了有力的数据支持。

59、进一步地，所述流体动力学算法包括：

60、网格生成器：对园区内的空间结构进行三维网格划分，包括建筑物内部和外部环境；

61、流场初始化模块：根据实时从智能烟感和智能温感传感器获取的数据，以及从消防设备如灭火器和水龙头获取的状态信息，初始化模拟的初始条件；

62、边界条件设定器：设置与园区内各种物理境界相对应的模拟边界条件；

63、求解器：运用navier-stokes方程以及能量方程，通过有限体积法进行数值求解，模拟热气和烟雾在各网格内的流动和扩散；

64、湍流模型：使用k-ε模型对流场中湍流现象进行模拟；

65、烟雾与毒性浓度计算模块：基于流场模拟结果，进一步计算烟雾密度和有毒气体浓度；

66、实时迭代优化器：在模拟进行过程中，实时接收新的传感器数据和消防设备状态信息，动态调整模拟参数和边界条件，以提高模拟的准确性。

67、进一步的，所述实时可视化工具包括：

68、三维地图渲染引擎：根据存储在建筑和地理信息数据库中的数据，实时渲染出园区的三维地图模型；

69、数据融合模块：将模拟引擎产生的火势扩散路径和影响区域数据与三维地图进行数据融合，以便在同一界面内同时显示；

70、动态热图生成器：基于火势扩散和影响区域的模拟数据，生成动态热图；动态热图用于表示烟雾密度、温度、毒性浓度参数。

71、本发明的有益效果：

72、本发明，通过自动化的、基于智能传感器的实时监测，系统能显著提高对园区内消防设备和用电安全的管理效率，不仅减少了人力资源的投入，也大幅提升了巡检和监控的准确性。

73、本发明，采用智能烟感和智能温感设备，能及时发现潜在火源或过热情况，并通过火灾视频联动告警模块实现快速响应。除此之外，本系统提供一个集成的数据处理平台，解决了数据孤岛问题，能够集成和分析来自不同部门或者不同地点的数据，实现全面、系统的园区安全管理。

74、本发明，利用高度精确的流体动力学(cfd)算法，该系统能够模拟火势的扩散路径和影响区域，为管理人员提供及时而准确的数据支持。更进一步地，该系统还包括实时可视化工具，这些工具能以三维图形或热图的形式直观地展示火灾可能扩散的区域和影响范围，从而提供更全面的信息支持以便管理人员做出更准确的决策。