一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统，用于及时发现地铁运营中的安全问题和安全隐患，包括：传感器子系统，数据传输子系统，服务器和用户端，其中，服务器上设有数据库子系统，数据处理子系统，应用子系统；传感器子系统将获取的数据通过数据传输子系统写入数据库子系统，管理人员使用用户端通过数据传输子系统连接到服务器后选取所要使用的应用，应用子系统根据管理人员选取的应用选择数据库子系统中的相应的环境信息和预设的判断信息并将其发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元，由相应的应用单元通过可视化展示管理单元将分析的数据结果进行可视化展示。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统
本专利技术涉及地铁安全
，特别涉及一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统。
技术介绍
地铁因其具备节省土地，减少噪音，节约能源，减少污染，运输量大，占用地上面积少，运输速度快等特点，正越来越受到大众的青睐。当前，地铁已成为全球范围内大中城市人民出行必不可少的交通工具，在世界各地得到了长足的发展。目前，全球建设有地铁的城市已达120多座，并保持着每年新增2座城市的速度快速发展。我国第一条地铁建设于1971年1月，到2014年我国投入运营地铁的城市已增至22座，共有95条地铁投入运营。近几年，随着地铁建设技术的不断完善，我国地铁的通车里程处于高速的增长趋势。随着地铁的高速发展和建设，地铁建设和运营过程中，尤其是运营中的安全问题，由于其所处空间以及人员密集、影响广泛等特殊性，也越来越多的得到人们乃至整个社会的重视。如何高效、准确的监测地铁日常运营中地下运营空间的安全状态，从而及时发现安全问题和安全隐患，保证人民出行安全，准确的应对即将、甚至是已经发生的安全事故，成为了地铁运营过程中的重要问题。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统，主要针对地铁地下运营空间，例如地下车站、通道等，集空间环境、消防和安防设备状态、运输设施、客流人员等核心要素，实现实时监测、分析预警、排查治理、应急响应于一体的智能化管控平台，电子化、智能化、全天候的监控各种运营细节和设施状态，通过创新的集成技术以及大数据分析功能，将地铁运营中的各种安全风险和隐患降到最低，甚至防患于未然，确保地铁运营过程中人身和财产安全，有力的保障地铁的安全运营。本专利技术提供的一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统，包括：传感器子系统，数据传输子系统，服务器和用户端，其中，服务器上设有数据库子系统，数据处理子系统，应用子系统；所述传感器子系统用于对环境信息进行感知，包括摄像头、烟雾传感器、有毒气体传感器、PM2.5检测器中的一种或多种；所述数据传输子系统用于传感器子系统和服务器之间，以及用户端和服务器之间的数据传输；所述数据库子系统用于存储地铁地下运营空间的环境信息、预警信息以及预设的判断信息，包括环境监测及预警数据库、消防监测及预警数据、监控视频数据库、GIS列车动态运行数据库、风险源数据库和应急响应数据库中的一种或多种；所述数据处理子系统用于对数据库子系统中的数据进行分析处理，包括数据预处理单元、数据分析单元和数据统计单元；所述应用子系统用于根据不同的应用单元选择相应的环境信息和预设的判断信息发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元；包括环境预警单元、火灾消防预警单元、安防监控与联动管理单元、智能视频分析与报警单元、风险源信息管理单元、设备及信息数据采集管理单元、GIS信息管理单元中的一种或多种以及数据可视化展示管理单元；所述分析的数据结果包括预警级别；所述用户端用于选取、使用应用，显示应用内容；包括电脑端、智能手机端和平板电脑端中的一种或多种；所述应用内容包括预警消息；传感器子系统将获取的数据通过数据传输子系统写入数据库子系统，管理人员使用用户端通过数据传输子系统连接到服务器后选取所要使用的应用，应用子系统根据管理人员选取的应用选择数据库子系统中的相应的环境信息和预设的判断信息并将其发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元，由相应的应用单元通过可视化展示管理单元将分析的数据结果通过用户端对管理人员进行可视化展示。优选的，所述数据传输子系统，使用异步传输技术，在传送资料时，数据传输子系统将数位资料切割成多个固定长度的封包之后利用光纤或DS1/DS3传送，到达传送目标后再重新组合。优选的，所述传感器子系统，还用于在增加传感器时，实时将所增加的传感器的信息发送给数据处理子系统，所述传感器的信息包括传感器的用途、使用位置以及传感器的可靠性；所述数据处理子系统，还用于实时分析所述传感器子系统的可靠性，所述可靠性以传感器子系统的正常使用率表示，所述传感器子系统的正常使用率由正常使用率由系统正常使用率计算公式得到，所述系统正常使用率计算公式为：其中，其中，S(t)为传感器子系统的系统正常使用率，m为传感器子系统中所测量信息的种类的数量，n为用于测量该种类的独立的传感器的数量，Q(t)为传感器的正常使用率，t为传感器的使用时间，μ(t)为传感器的故障恢复率，λ(t)为传感器的故障率；当传感器子系统的正常使用率小于预设的警戒值时，数据处理子系统向数据库子系统写入预警信息，并向用户端发送预警信息。优选的，所述传感器子系统包括有毒有害气体传感器、PM2.5传感器、CO2浓度传感器、空气湿度传感器、空气温度传感器、噪声强度传感器，感温光纤；所述环境预警单元，其对应的环境信息包括：有毒有害气体信息，PM2.5信息，CO2浓度信息，空气湿度信息，空气温度信息，噪声强度信息，通风及空调设备的空间位置、型号、维修检测和运行信息；其对应的预设的判断信息包括：危险源判断信息、隐患级别判断信息、监测点判断信息、影响等级判断信息、预警判断信息。优选的，所述传感器子系统包括烟雾传感器、空气温度传感器、声光传感器；所述火灾消防预警单元，其对应的环境信息包括：烟雾信息、空气温度信息、声光信息、消防报警设备报警信息、播音器的空间位置、型号、维修检测和运行信息、消防主机和水系统设施的空间位置、型号、维修检测和运行信息，包括水系统设施的压力、液位信息；其对应的预设的判断信息包括：危险源判断信息、隐患级别判断信息、监测点判断信息、影响等级判断信息、预警判断信息。优选的，所述传感器子系统包括摄像头；所述安防监控与联动管理单元，其对应的环境信息包括：电子地图信息、设备流程联动管理设备的运行信息和安防设备的空间位置、型号、维修检测和运行信息；所述安防设备包括震动光缆设备、红外对射报警设备、摄像头、门禁管理设备、电梯状态监测与控制管理设备、广播及远程语音管理设备；其对应的预设的判断信息包括：入侵判断信息、入侵点判断信息、入侵等级判断信息、预警判断信息。优选的，所述应用子系统包括环境预警单元、火灾消防预警单元、安防监控与联动管理单元、智能视频分析与报警单元、风险源信息管理单元、设备及信息数据采集管理单元、GIS信息管理单元以及数据可视化展示管理单元；所述数据可视化展示管理单元，用于对数据库子系统中的数据进行实时可视化展示，以及对环境预警单元、火灾消防预警单元、安防监控与联动管理单元、智能视频分析与报警单元、风险源信息管理单元、设备及信息数据采集管理单元、GIS信息管理单元中的数据进行实时可视化展示；所述可视化展示包括：对数据和信息的可视化渲染和展示，对数据和信息以多维的图标、曲线态势图的形式进行展示，对数据图表的叠加、数据推演的可视化展示。优选的，所述应用子系统选择与火灾消防预警单元相应的环境信息和预设的判断信息发送给数据处理子系统，所述相应的环境信息包括烟雾信息、空气温度信息、声光信息、消防报警设备报警信息，所述预设的判断信息包括危险源判断信息；数据处理子系统根据所述相应的环境信息和所述预设的判断信息进行数据分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统，其特征在于，包括：传感器子系统，数据传输子系统，服务器和用户端，其中，服务器上设有数据库子系统，数据处理子系统，应用子系统；所述传感器子系统用于对环境信息进行感知，包括摄像头、烟雾传感器、有毒气体传感器、PM2.5检测器中的一种或多种；所述数据传输子系统用于传感器子系统和服务器之间，以及用户端和服务器之间的数据传输；所述数据库子系统用于存储地铁地下运营空间的环境信息、预警信息以及预设的判断信息，包括环境监测及预警数据库、消防监测及预警数据、监控视频数据库、GIS列车动态运行数据库、风险源数据库和应急响应数据库中的一种或多种；所述数据处理子系统用于对数据库子系统中的数据进行分析处理，包括数据预处理单元、数据分析单元和数据统计单元；所述应用子系统用于根据不同的应用单元选择相应的环境信息和预设的判断信息发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元；包括环境预警单元、火灾消防预警单元、安防监控与联动管理单元、智能视频分析与报警单元、风险源信息管理单元、设备及信息数据采集管理单元、GIS信息管理单元中的一种或多种以及数据可视化展示管理单元；所述分析的数据结果包括预警级别；所述用户端用于选取、使用应用，显示应用内容；包括电脑端、智能手机端和平板电脑端中的一种或多种；所述应用内容包括预警消息；传感器子系统将获取的数据通过数据传输子系统写入数据库子系统，管理人员使用用户端通过数据传输子系统连接到服务器后选取所要使用的应用，应用子系统根据管理人员选取的应用选择数据库子系统中的相应的环境信息和预设的判断信息并将其发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元，由相应的应用单元通过可视化展示管理单元将分析的数据结果通过用户端对管理人员进行可视化展示。...

【技术特征摘要】
1.一种地铁地下运营空间安全监测与预警系统，其特征在于，包括：传感器子系统，数据传输子系统，服务器和用户端，其中，服务器上设有数据库子系统，数据处理子系统，应用子系统；所述传感器子系统用于对环境信息进行感知，包括摄像头、烟雾传感器、有毒气体传感器、PM2.5检测器中的一种或多种；所述数据传输子系统用于传感器子系统和服务器之间，以及用户端和服务器之间的数据传输；所述数据库子系统用于存储地铁地下运营空间的环境信息、预警信息以及预设的判断信息，包括环境监测及预警数据库、消防监测及预警数据、监控视频数据库、GIS列车动态运行数据库、风险源数据库和应急响应数据库中的一种或多种；所述数据处理子系统用于对数据库子系统中的数据进行分析处理，包括数据预处理单元、数据分析单元和数据统计单元；所述应用子系统用于根据不同的应用单元选择相应的环境信息和预设的判断信息发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元；包括环境预警单元、火灾消防预警单元、安防监控与联动管理单元、智能视频分析与报警单元、风险源信息管理单元、设备及信息数据采集管理单元、GIS信息管理单元中的一种或多种以及数据可视化展示管理单元；所述分析的数据结果包括预警级别；所述用户端用于选取、使用应用，显示应用内容；包括电脑端、智能手机端和平板电脑端中的一种或多种；所述应用内容包括预警消息；传感器子系统将获取的数据通过数据传输子系统写入数据库子系统，管理人员使用用户端通过数据传输子系统连接到服务器后选取所要使用的应用，应用子系统根据管理人员选取的应用选择数据库子系统中的相应的环境信息和预设的判断信息并将其发送给数据处理子系统，并由数据处理子系统进行数据分析与处理，并将分析的数据结果返回给相应的应用单元，由相应的应用单元通过可视化展示管理单元将分析的数据结果通过用户端对管理人员进行可视化展示。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据传输子系统，使用异步传输技术，在传送资料时，数据传输子系统将数位资料切割成多个固定长度的封包之后利用光纤或DS1/DS3传送，到达传送目标后再重新组合。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统，还用于在增加传感器时，实时将所增加的传感器的信息发送给数据处理子系统，所述传感器的信息包括传感器的用途、使用位置以及传感器的可靠性；所述数据处理子系统，还用于实时分析所述传感器子系统的可靠性，所述可靠性以传感器子系统的正常使用率表示，所述传感器子系统的正常使用率由正常使用率由系统正常使用率计算公式得到，所述系统正常使用率计算公式为：其中，其中，S(t)为传感器子系统的系统正常使用率，m为传感器子系统中所测量信息的种类的数量，n为用于测量该种类的独立的传感器的数量，Q(t)为传感器的正常使用率，t为传感器的使用时间，μ(t)为传感器的故障恢复率，λ(t)为传感器的故障率；当传感器子系统的正常使用率小于预设的警戒值时，数据处理子系统向数据库子系统写入预警信息，并向用户端发送预警信息。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统包括有毒有害气体传感器、PM2.5传感器、CO2浓度传感器、空气湿度传感器、空气温度传感器、噪声强度传感器，感温光纤；所述环境预警单元，其对应的环境信息包括：有毒有害气体信息，PM2.5信息，CO2浓度信息，空气湿度信息，空气温度信息，噪声强度信息，通风及空调设备的空间位置、型号、维修检测和运行信息；其对应的预设的判断信息包括：危险源判断信息、隐患级别判断信息、监测点判断信息、影响等级判断信息、预警判断信息。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器子系统包括烟雾传感器、空气温度传感器、声光传感器；所述火灾消防预警单元，其对应的环境信息包括：烟雾信息、空气温度信息、声光信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵树新，
申请(专利权)人：天津精一科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12