基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统技术方案

本发明专利技术公开了基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统。本发明专利技术包括建筑工程监测信息数字孪生模型、安全监测预警平台、监测信息数据库，建筑工程监测信息数字孪生模型实时直观展示监测信息并进行预警提醒；安全监测预警平台，支持预警分析、远程协同、预警处置及流程审批；监测信息数据库为基于大数据统计的包含预警原因及处置措施的数据库，用于辅助决策，并可根据安全监测预警平台的预警处置自动更新进化。本发明专利技术能够提升对工程安全的整体全面把控，提升监测预警反应的及时性，辅助决策预警处置措施，提升预警处置措施的准确性，有利于保障工程质量和人员生命安全。利于保障工程质量和人员生命安全。利于保障工程质量和人员生命安全。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统


[0001]本专利技术涉及建筑工程安全监测领域，具体涉及基于数字孪生和大数据技术对工程安全监测进行管理、预警、处置及辅助决策，并生成和更新工程安全监测信息数据库。

技术介绍

[0002]安全监测在建筑工程的建设期和运行期都至关重要，关系着建筑工程的安全和质量。现阶段主流的安全监测系统其功能还比较单一，仅能推送监测数据，部分有较为简单的预警提醒，不能直观反映各测点在工程中所处的位置，也不能进行预警处置及原因分析。这将导致对工程安全的全面把控度不够，对监测预警反应的及时性不够高，对预警原因的查找较为困难，很难以最高效率进行预警处置，不利于工程质量安全和人员生命安全的保障。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，能够实时直观地反映监测数据，发生预警及时提醒，并基于大数据进行辅助决策。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，包括建筑工程监测信息数字孪生模型、安全监测预警平台、监测信息数据库；所述建筑工程监测信息数字孪生模型采用BIM建模与GIS场景结合的方法构建而成，建筑工程监测信息数字孪生模型用于直观展示各监测点位的具体信息和位置；所述安全监测预警平台接入建筑工程监测信息数字孪生模型，根据不同类型监测数据设置监测预警阈值，并设置预警机制，按照预警级别自动触发预警机制，向不同人员发送预警提醒，安全监测预警平台通过建筑工程监测信息数字孪生模型直观展示预警发生的部位及数值，用于设置预警机制、发送预警提醒、在线协同处置预警险情；所述监测信息数据库根据监测类型分类储存预警原因及处置措施，接收所述安全监测预警平台的数据，所述安全监测预警平台将确认后的预警原因及处置措施反馈至所述监测信息数据库，安全监测预警平台通过大数据算法计算各可能的预警原因出现的概率，更新进化监测信息数据库。
[0006]进一步地，所述建筑工程监测信息数字孪生模型包含监测的类型、位置、监测值，以及建筑物及周围地形地貌等信息要素。监测类型根据工程实际包括振动监测、位移监测、应力监测、倾斜监测、裂缝监测、渗透监测等各种类型，在建筑工程监测信息数字孪生模型中按照实际埋设位置及类型进行标记并展示，并与所述安全监测预警平台的监测值进行关联，根据实时监测值是否达到预警阈值展示不同的状态。若未达预警阈值，监测点为绿色；若达三级预警但未达二级预警，则监测点变为黄色；若达二级预警但未达三级预警，则监测点变为橙色；若达一级预警阈值，则监测点变为红色。
[0007]进一步地，所述安全监测预警平台包含数据采集模块、预警阈值设置模块、预警处置模块三个模块。数据采集模块根据工程实际分为自动采集模块和人工采集模块两种。自
动采集模块直接连接监测设备，监测数据自动读入至所述安全监测预警平台；人工采集模块需专人定时对监测数据进行记录并输入至所述安全监测预警平台。预警阈值设置模块为不同监测类型的阈值管理模块。在预警阈值设置模块里可对不同监测类型的预警阈值进行设置和管理。预警处置模块为发生预警时各方进行预警分析、远程协同、预警处置及流程审批的模块。所述安全监测预警平台的辅助决策功能存在于预警处置模块的预警分析部分。
[0008]进一步地，所述监测信息数据库采用大数据统计与反馈训练，结合所述安全监测预警平台中对原因和措施的确认，不停训练进化数据库，此不断更新的数据库，又可以辅助决策预警原因及处置措施。
[0009]进一步地，所述安全监测预警平台，内置初始监测信息数据库，初始监测信息数据库为监测信息数据库的初始状态，包含部分监测类型的部分预警原因和部分处置措施，以及相应的出现概率。初始监测信息数据库中的预警原因和处置措施采用多对多的方式映射关联，一种预警原因可关联多种处置措施，多种预警原因也可关联一种处置措施。
[0010]进一步地，所述安全监测预警平台，在出现预警后，自动推送可能的预警原因及对应的处置措施，预警原因按照可能性排序，并备注各预警原因出现的次数和概率。
[0011]进一步地，所述安全监测预警平台，支持辅助决策和线上协同，相关责任人员可参考预警原因及处置措施进行辅助决策，远程线上协同确认预警原因及处置措施。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术能够直观反映各监测点在工程中的位置，提升对工程安全的整体全面把控；在出现安全隐患时，能及时自动计算是否达到预警标准，并第一时间推送预警信息至相关责任人，提升预警反应的及时性；可进行辅助决策，自动进行预警原因分析并推荐预警处置方案，实现在线查看预警点位置并线上协同进行预警处置；可形成预警原因与处置措施动态更新的监测信息数据库，提升后续辅助决策的精准度。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的逻辑框图；
[0015]图2为建筑工程监测信息数字孪生模型的结构图；
[0016]图3为安全监测预警平台的结构图；
[0017]图4为监测信息数据库的结构图。
[0018]图中：1
‑
建筑工程监测信息数字孪生模型；2
‑
安全监测预警平台；3
‑
监测信息数据库；21
‑
数据采集模块、22
‑
预警阈值设置模块、23
‑
预警处置模块。
具体实施方式
[0019]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]如图1至图4所示，本专利技术基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，包括建筑工程监测信息数字孪生模型1、安全监测预警平台2、监测信息数据库3。
[0021]建筑工程监测信息数字孪生模型1包含监测的类型、位置、监测值，以及建筑物及周围地形地貌等信息要素。监测类型根据工程实际包括振动监测、位移监测、应力监测、倾
斜监测、裂缝监测、渗透监测等各种类型，在数字孪生模型中按照实际埋设位置及类型进行标记并展示，并与安全监测预警平台的监测值进行关联，根据实时监测值是否达到预警阈值展示不同的状态。若未达预警阈值，监测点为绿色；若达三级预警但未达二级预警，则监测点变为黄色；若达二级预警但未达三级预警，则监测点变为橙色；若达一级预警阈值，则监测点变为红色。
[0022]安全监测预警平台2包含数据采集模块21、预警阈值设置模块22、预警处置模块23等三个模块。数据采集模块21根据工程实际分为自动采集模块和人工采集模块两种。自动采集模块直接连接监测设备，监测数据自动读入至安全监测预警平台2；人工采集模块需安排专人定时对监测数据进行记录并输入至安全监测预警平台2。预警阈值设置模块22为不同监测类型的阈值管理模块。在预警阈值设置模块22里可对不同监测类型的预警阈值进行设置和管理。预警处置模块23为发生预警时各方进行预警分析、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，其特征在于：它包括建筑工程监测信息数字孪生模型、安全监测预警平台、监测信息数据库；所述建筑工程监测信息数字孪生模型采用BIM建模与GIS场景结合的方法构建而成，建筑工程监测信息数字孪生模型用于直观展示各监测点位的具体信息和位置；所述安全监测预警平台接入所述建筑工程监测信息数字孪生模型，根据不同类型监测数据设置监测预警阈值，并设置预警机制，按照预警级别自动触发预警机制，向不同人员发送预警提醒，所述安全监测预警平台通过所述建筑工程监测信息数字孪生模型直观展示预警发生的部位及数值，用于设置预警机制、发送预警提醒、在线协同处置预警险情；所述监测信息数据库根据监测类型分类储存预警原因及处置措施，接收所述安全监测预警平台的数据，所述安全监测预警平台将确认后的预警原因及处置措施反馈至所述监测信息数据库，安全监测预警平台通过大数据算法计算各可能的预警原因出现的概率，更新进化监测信息数据库。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，其特征在于：所述建筑工程监测信息数字孪生模型包含监测的类型、位置、监测值，以及建筑物及周围地形地貌信息要素；监测类型根据工程实际包括振动监测、位移监测、应力监测、倾斜监测、裂缝监测、渗透监测，在所述建筑工程监测信息数字孪生模型中按照实际埋设位置及类型进行标记并展示，并与所述安全监测预警平台的监测值进行关联，根据实时监测值是否达到预警阈值展示不同的状态：若未达预警阈值，监测点为绿色；若达三级预警但未达二级预警，则监测点变为黄色；若达二级预警但未达三级预警，则监测点变为橙色；若达一级预警阈值，则监测点变为红色。3.根据权利要求1所述的基于数字孪生和大数据的安全监测预警与处置系统，其特征在于：所述安全监测预警平台包含数据采集模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑灿，程欢，汪剑国，李元增，陶新竹，任刚，于亚东，潘伟红，洪艳艳，
申请(专利权)人：浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：