一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度方法和系统技术方案

一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立总消防任务环，并分配固定大小的内存空间和运算资源用于运行所述总消防任务环；S2、对消防数据进行总体估计和测算，判断是否存在异常数据，并进行针对性处理；S3、建立多个并行的分消防任务环，并获取各个分消防任务环运行的结果数据；对每个分消防任务环的运转状态进行实时监测，不断调节分配给各分消防任务环的内存空间和运算资源；S4、根据全部的结果数据，测评达标情况；S5、根据评估任务环节的结果数据，调整总体目标，更新针对性处理策略。本发明专利技术实现对前端设备的优化控制的同时，保持了足够的响应速度，保证城市大脑上下行传输过程中的高实时性。

A method and system of intelligent fire fighting multi-layer control and scheduling using city brain

【技术实现步骤摘要】
一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度方法和系统
本专利技术涉及城市大脑和消防优化控制
，更具体地说是涉及一种利用城市大脑的智能消防多层控制方法和系统。
技术介绍
目前，城市大脑技术迅速发展，北京、杭州等多个城市都已经开始投入实际的城市大脑平台建设，城市大脑是支撑智慧城市基础信息化与智能化设施，其核心是在城市的前端采集并生成实时、海量、多样化的城市数据资源，利用覆盖城市范围的广域物联网进行数据资源的传输共享，并在后台构建一个统一的大型计算机平台，在城市数据资源进行智能化和预测性分析的基础上，实现对城市资源和设施的全局优化控制。将城市大脑应用于消防资源和设施，能够实现对前端的消防监测设备的优化控制、对自动化消防设施例如喷水器的优化控制、移动消防作业设备例如灭火机器人的优化控制、以及消防作业相关的外围设备例如交通疏导和隔离设备等的优化控制。但是，将城市大脑应用于消防资源和设施，需要解决以下两个问题：一是在要承载海量、高并发、多样化的数据量和计算量的同时，如何保持足够的响应速度，避免发生拥塞、延迟增大、计算错误的情况发生；二是，如何有效地解决由于城市大脑覆盖城市的广域范围，而导致数据的上下行传输过程—包括将数据从前端的消防监测设备传输到后台的计算机平台，以及将运算结果和控制命令下发给现场的自动化消防设施、移动消防作业设备以及外围设备—所带来的通信开销和通信延迟问题，以保证了城市大脑系统的高实时性。因此，如何将城市大脑应用于消防资源和设施，同时在承载海量、高并发、多样化的数据量和计算量的情况下，保持足够的响应速度，另外，避免由于城市大脑覆盖范围广泛而导致数据上下行传输过程带来的通信开销和通信延迟，造成的城市大脑系统无法满足消防应用高实时性需求的情况，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种利用城市大脑的智能消防多层控制方法和系统，利用城市大脑平台的多层任务环协调模块建立一个总消防任务环，并生成若干分消防任务环，利用总消防任务环对内存空间和运算资源的调配，提高消防数据在分消防任务环中的运行效率，进而高效且准确的获取计算层模块对可用消防数据的智能化分析和预测的结果，实现对前端设备的优化控制的同时，保持了足够的响应速度，保证城市大脑上下行传输过程中的高实时性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度的方法，包括如下步骤：S1、建立总消防任务环，并从城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分别分配固定大小的内存空间和运算资源用于运行所述总消防任务环；S2、由总消防任务环对城域范围内的消防数据进行总体估计和测算，判断是否存在异常数据，若存在异常数据，制定消防作业的总体运行方式和控制策略，确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标；S3、根据对消防数据总体估计和测算以及消防作业的总体运行方式和控制策略的需要，由所述总消防任务环建立多个并行的分消防任务环，并获取各个分消防任务环运行的结果数据；以及在此过程中，为每个分消防任务环在城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分配一定大小的内存空间和运算资源，对每个分消防任务环的运转状态进行实时监测，根据运转状态，采用快循环任务环和慢循环任务环的方式，不断调节分配给各分消防任务环的内存空间和运算资源；S4、根据从分消防任务环获取上传的全部的结果数据，参照所述总体的量化评估标准，测评预定总体目标的达标情况；S5、根据评估任务环节的结果数据，调整总体目标，更新总体运行方式和控制调度策略，并重新确定总体的量化评估标准。优选的，所述S3中调节各层消防任务环的内存空间和运算资源的具体方式为：根据总消防任务环下达的调用指令，将某个分消防任务环从慢循环任务环调转为快循环任务环，并分配更大的内存空间和运算资源；根据总消防任务环下达的终止调用指令，将某个分消防任务环从快循环任务环调转回慢循环任务环，并收回相关的内存空间和运算资源。优选的，还包括如下步骤：并行的分消防任务环需要对数据进行共享时，向总消防任务环发送数据共享请求，总消防任务环将所述数据共享请求转发给具有被需求数据的分消防任务环，被需求数据被具有被需求数据的分消防任务环发送给需要该数据的分消防任务环。优选的，还包括如下步骤：当两个或两个以上的分消防任务环发生对内存空间或者运算资源的冲突时，由至少一个发生冲突的分消防任务环将冲突裁决请求发送至总消防任务环，总消防任务环进行冲突裁决，根据裁决结果，重新分配内存空间或者运算资源。优选的，所述总消防任务环包括检测、控制、评估、反馈四个任务环节，四个任务环节循环往复，形成总消防任务环的任务闭环。优选的，所述分消防任务环用于对不同类型的消防数据或者不同区域单元的消防数据进行分别监测或者分时段对城域范围的消防数据进行监测，所述分消防任务环还用于对不同的消防作业类型或者不同的消防作业目标进行运行控制。另外，分消防任务环根据自身的任务特点可以建立任务闭环，其中，每个分消防任务环的任务闭环包含的任务阶段可以是不一样的。优选的，由消防监测设备生成城域范围的原始消防数据，并传输至数据层模块；由数据层模块对原始消防数据进行清理和整合，获得可用消防数据，并进行存储，用于供所述总消防任务环调取进行总体估计和测算、制定消防作业的总体运行方式和控制策略以及确定总体的消防作业量化评估标准，还用于供分消防任务环调取进行不同类型或者不同区域单元的消防数据的估计和测算，以及不同的消防作业类型或者不同的消防作业目标的运行控制；由计算层模块获取可用消防数据，并根据总消防任务环进行总体估计和测算、制定消防作业的总体运行方式和控制策略以及确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标需要，以及根据各分消防任务环调取进行不同类型或者不同区域单元的消防数据的估计和测算，以及不同的消防作业类型或者不同的消防作业目标的运行控制的需要，对可用消防数据执行智能化分析以及预测，并将智能化分析以及预测的结果传输至控制调度层模块；由控制调度层模块根据智能化分析及预测结果，对前端的自动化消防设施、移动消防作业设备以及外围设备下达控制命令。基于上述方法，生成如下系统：一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的系统，包括：多层任务环协调模块、若干数据层模块、若干计算层模块、若干控制调度层模块；其中，所述多层任务环协调模块包括新建单元、监测单元、控制单元、评估单元、反馈单元；所述新建单元用于建立所述总消防任务环，并从城市大脑的所述数据层模块、所述计算层模块以及所述控制调度层模块中分别分配固定大小的内存空间和运算资源用于运行所述总消防任务环；所述监测单元用于由所述总消防任务环对城域范围内的消防数据进行总体估计和测算，判断是否存在异常数据，若存在异常数据，制定消防作业的总体运行方式和控制策略，确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标；所述控制单元用于根据对消防数据总体估计和测算以及消防作业的总体运行方式和控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、建立总消防任务环，并从城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分别分配固定大小的内存空间和运算资源用于运行所述总消防任务环；/nS2、由总消防任务环对城域范围内的消防数据进行总体估计和测算，判断是否存在异常数据，若存在异常数据，制定消防作业的总体运行方式和控制策略，确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标；/nS3、根据对消防数据总体估计和测算以及消防作业的总体运行方式和控制策略的需要，由所述总消防任务环建立多个并行的分消防任务环，并获取各个分消防任务环运行的结果数据；/n以及在此过程中，为每个分消防任务环在城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分配一定大小的内存空间和运算资源，对每个分消防任务环的运转状态进行实时监测，根据运转状态，采用快循环任务环和慢循环任务环的方式，不断调节分配给各分消防任务环的内存空间和运算资源；/nS4、根据从分消防任务环获取上传的全部的结果数据，参照所述总体的量化评估标准，测评预定总体目标的达标情况；/nS5、根据评估任务环节的结果数据，调整总体目标，更新总体运行方式和控制调度策略，并重新确定总体的量化评估标准。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用城市大脑的智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、建立总消防任务环，并从城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分别分配固定大小的内存空间和运算资源用于运行所述总消防任务环；
S2、由总消防任务环对城域范围内的消防数据进行总体估计和测算，判断是否存在异常数据，若存在异常数据，制定消防作业的总体运行方式和控制策略，确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标；
S3、根据对消防数据总体估计和测算以及消防作业的总体运行方式和控制策略的需要，由所述总消防任务环建立多个并行的分消防任务环，并获取各个分消防任务环运行的结果数据；
以及在此过程中，为每个分消防任务环在城市大脑的数据层模块、计算层模块以及控制调度层模块中分配一定大小的内存空间和运算资源，对每个分消防任务环的运转状态进行实时监测，根据运转状态，采用快循环任务环和慢循环任务环的方式，不断调节分配给各分消防任务环的内存空间和运算资源；
S4、根据从分消防任务环获取上传的全部的结果数据，参照所述总体的量化评估标准，测评预定总体目标的达标情况；
S5、根据评估任务环节的结果数据，调整总体目标，更新总体运行方式和控制调度策略，并重新确定总体的量化评估标准。


2.根据权利要求1所述的一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，所述S3中调节各层消防任务环的内存空间和运算资源的具体方式为：根据总消防任务环下达的调用指令，将某个分消防任务环从慢循环任务环调转为快循环任务环，并分配更大的内存空间和运算资源；根据总消防任务环下达的终止调用指令，将某个分消防任务环从快循环任务环调转回慢循环任务环，并收回相关的内存空间和运算资源。


3.根据权利要求1所述的一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，还包括如下步骤：并行的分消防任务环需要对数据进行共享时，向总消防任务环发送数据共享请求，总消防任务环将所述数据共享请求转发给具有被需求数据的分消防任务环，被需求数据被具有被需求数据的分消防任务环发送给需要该数据的分消防任务环。


4.根据权利要求1所述的一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的方法，其特征在于，还包括如下步骤：当两个或两个以上的分消防任务环发生对内存空间或者运算资源的冲突时，由至少一个发生冲突的分消防任务环将冲突裁决请求发送至总消防任务环，总消防任务环进行冲突裁决，根据裁决结果，重新分配内存空间或者运算资源。


5.根据权利要求1所述的一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的方法，其特征在于：
由消防监测设备生成城域范围的原始消防数据，并传输至数据层模块；
由数据层模块对原始消防数据进行清理和整合，获得可用消防数据，并进行存储，用于供所述总消防任务环调取进行总体估计和测算、制定消防作业的总体运行方式和控制策略以及确定总体的消防作业量化评估标准，还用于供分消防任务环调取进行不同类型或者不同区域单元的消防数据的估计和测算，以及不同的消防作业类型或者不同的消防作业目标的运行控制；
由计算层模块获取可用消防数据，并根据总消防任务环进行总体估计和测算、制定消防作业的总体运行方式和控制策略以及确定总体的消防作业量化评估标准以及总体目标需要，以及根据各分消防任务环调取进行不同类型或者不同区域单元的消防数据的估计和测算，以及不同的消防作业类型或者不同的消防作业目标的运行控制的需要，对可用消防数据执行智能化分析以及预测，并将智能化分析以及预测的结果传输至控制调度层模块；
由控制调度层模块根据智能化分析及预测结果，对前端的自动化消防设施、移动消防作业设备以及外围设备下达控制命令。


6.一种利用城市大脑智能消防多层控制调度的系统，其特征在于，包括：多层任务环协调模块(6)、若干数据层模块(2)、若干计算层模块(3)、若干控制调度层模块(4)；其中，
所述多层任务环协调模块(6)包括新建单元(61)、监测单元(62)、控制单元(63)、评估单元(64)、反馈单元(65)；
所述新...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：重庆特斯联智慧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50