基于智能设备的地震预警分析系统技术方案

本发明专利技术公开了基于智能设备的地震预警分析系统，涉及数据加密技术领域，本发明专利技术通过设置数据采集终端对区域内所有住宅小区各个楼栋的压力、加速度和位移速度进行采集，分析预测模块基于地震预测模型对该地震监测区域进行地震发生概率预测，结果判定单元基于预测的地震发生概率对该地震监测区域进行告警，加密单元基于当前住宅地震数据生成其对应的动态加密变动码，增强了加密过程中地震数据之间的黏性，保证了地震数据存储的安全，避免造成住户的损失；设置卫星通信模块利用LoRa无线通信和WS

【技术实现步骤摘要】
基于智能设备的地震预警分析系统


[0001]本专利技术涉及数据安全
，具体涉及基于智能设备的地震预警分析系统。

技术介绍

[0002]目前地震部门广泛采用的地震数据采集器是数字化地震观测的主要设备之一，它将地震计输出的模拟信号转换为数字信号输出，以便于数字传输和计算机处理。地震数据采集器包括压力传感器、位移传感器、加速度传感器，实现地震后全方位的数据采集。
[0003]保证地震数据采集器上传数据的精度，一般采用连续采样的方式工作，以确保地震监测数据不丢失。为达到此效果，要求采用符合具有速度快、组网灵活、扩展容易、不受距离和环境限制、使用费用低的特点的技术途径，目前符合其特点且普遍采用的是4G/5G无线数据网络。但是当地震发生后，基本就出现断电断网的极端情况，4G/5G无线数据网络瘫痪，导致地震监测数据无法及时上报,且地震数据如果存储泄露将会对用户造成重大的损失；为了解决上述问题，本专利技术提出了一种解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于智能设备的地震预警分析系统，为了解决现有技术中当地震发生后，基本就出现断电断网的极端情况，4G/5G无线数据网络瘫痪，导致地震监测数据无法及时上报,且地震数据如果泄露将会对用户造成重大的损失。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于智能设备的地震预警分析系统，包括：数据采集终端，对地震监测区域内所有住宅小区的地震监测数据进行采集，所述数据采集终端包括若干个数据采集模块，一个所述数据采集模块对该地震监测区域一个住宅小区的地震监测数据进行采集；所述数据采集模块包括若干个数据采集单元，所述数据采集单元采集楼栋的压力数据、加速度数据和位移数据生成该楼栋的地震采集数据；所述数据采集模块依据住宅小区所有楼栋的地震采集数据生成该住宅小区的地震监测数据；多模智能终端，用于对地震监测数据进行传输，所述多模智能终端包括若干个楼栋级LORA模块和卫星通信模块；所述楼栋级LORA模块接收到对应住宅小区的地震监测数据后生成组网指令并将所述组网指令传输到卫星通信模块；中控中心，对地震监测区域内住宅小区的地震监测数据进行分析和预警；分析预测模块包括预测分析单元和结果判定单元；所述预测分析单元中存储有已经训练好的地震预测模型，所述预测分析单元将该地震监测区域所有住宅小区地震监测数据作为地震预测模型的输入模型数据指标输入到地震预测模型中进行训练获取该地震监测区域地震发生的概率P，P的数值越大则表示该地
震监测区域发生地震的概率越高；所述预测分析单元依据获取到的该地震监测区域地震发生的概率P和该地震监测区域所有住宅小区的地震监测数据生成当前该地震监测区域的地震预测结果数据，并将所述地震预测结果数据传输到结果判定单元；所述结果判定单元接收到预测分析单元传输的当前该地震监测区域的地震预测结果数据后，按照下述步骤进行判定：S11：获取当前时刻该地震监测区域地震预测结果数据中该地震监测区域地震发生的概率P；S12：若P≤Pmin，所述结果判定单元将当前该地震监测区域地震预测结果数据传输到管理模块；S13：若Pmin<P<Pmax，所述结果判定单元生成初级告警指令并将其传输到预警模块，使得所述预警模块接收到结果判定单元传输的初级告警指令后将当前该地震监测区域地震预测结果数据显示给监控人员进行查看；所述结果判定单元还将当前该地震监测区域地震预测结果数据传输到管理模块；S14：若P≥Pmax，所述结果判定单元生成紧急告警指令并将其传输到预警模块，使得所述预警模块接收到结果判定单元传输的紧急告警指令后对监控人员进行声音预警并将当前该地震监测区域的地震预测结果数据显示给监控人员进行查看；管理模块，对当前该地震监测区域的地震预测结果数据进行管理。
[0006]进一步的，所述管理模块包括数据分析单元，所述数据分析单元周期性对该地震监测区域地震预测结果数据进行分析，具体分析步骤如下：S21：首先选定该地震监测区域一个住宅小区为待加密住宅小区，选定待加密住宅小区内的一个楼栋为待加密楼栋，每秒钟获取一次该地震监测区域的地震预测结果数据，连续获取t次；将地震预测结果数据中的待加密楼栋的压力标记为B1、B2、...、Bt、加速度标记为C1、C2、...、Ct、位移标记为D1、D2、...、Dt，t为预设数值；同样获取t次该地震监测区域地震发生的概率P1、P2、...、Pt；S22：利用公式1≤b≤t,1≤c≤t,1≤d≤t计算获取t次内待加密楼栋的加密基准值E1，所述
ɑ
1、
ɑ
2和
ɑ
3分别为压力、加速度和位移的预设调节系数；S23：利用公式计算获取t次内该地震监测区域地震发生概率的离散值F1，将F1和F进行大小比较，此处Z表示为Pz的均值，F为预设数值；若F1≥F,则按照|Pz
‑
Z|从大到小的顺序依次选中对应的Pz，每选中一个将其删除，删除后重新计算剩余Pz的离散值F1，并再次将F1和F进行大小比较，直至F1<F，将此时剩余的Pz的均值重新标定为t次内该地震监测区域地震发生概率基准值G1；S24：利用函数公式计算获取t次内待加密楼栋的映射加密基数点H1；
S25：按照S21到S24，依次选定待加密住宅小区内所有楼栋为待加密楼栋，获取t次内待加密住宅小区内所有楼栋的H1、H2、...、Hh，h≥1并对其进行聚合生成待加密住宅t次内的基准加密调节码，标记为I1，所述h指代待加密住宅小区的楼栋总数量；S26:按照S25，依次选定该地震监测区域内的住宅小区为待加密住宅小区，获取该地震监测区域内所有住宅小区的基准加密调节码I1、I2、...、Ii,i≥1，此处i指代该地震监测区域
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住宅小区的总数量。
[0007]进一步的，所述管理模块中还包括有加密单元，所述加密单元中存储有当前时刻该地震监测区域所有住宅小区的基准加密调节码。
[0008]进一步的，所述加密单元按照加密规则对当前该地震监测区域的地震预测结果数据进行加密，加密规则具体为：S31：获取当前时刻该地震监测区域一个住宅小区的基准加密调节码，标记为J1，获取经过转化的当前时刻的时间戳，标定为当前基准时间码，标记为J2；S32：分别将基准加密调节码J1和当前基准时间码J2转化为字符串数据并获取转化后的基准加密调节码J1和当前基准时间码J2的长度，分别标记为K1和K2；S33：利用公式L1=|K1
‑
K2|、分别计算获取当前时刻该住宅小区加密隔断位L1和加密调整比较数L2，所述β1为预设因子；S34：参照当前时刻该住宅小区加密隔断位L1，基准加密调节码J1位数从右到左第L1位开始，将基准加密调节码J1从第L1位数开始每一位上的字符按照变动规则进行变动，变动规则具体为：S341：获取到基准加密调节码J1的第L1位的字符并将其标记为N1；若N1>L2+η1，利用公式O1=N1
‑
int(N1*λ1)计算获取准加密调节码J1的第L1位的变动字符O1并将其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于智能设备的地震预警分析系统，其特征在于，包括：数据采集终端，对地震监测区域内所有住宅小区的地震监测数据进行采集，所述数据采集终端包括若干个数据采集模块，一个所述数据采集模块对该地震监测区域一个住宅小区的地震监测数据进行采集；所述数据采集模块包括若干个数据采集单元，一个所述数据采集单元对应采集该住宅小区内一个楼栋的压力数据、加速度数据和位移数据并根据所述压力数据、加速度数据和位移数据生成该楼栋的地震采集数据；所述数据采集模块依据住宅小区所有楼栋的地震采集数据生成该住宅小区的地震监测数据；多模智能终端，用于对地震监测数据进行传输，所述多模智能终端包括若干个楼栋级LORA模块和卫星通信模块；一个所述楼栋级LORA模块对应接收一个住宅小区的地震监测数据后，生成组网指令，并将所述组网指令传输到卫星通信模块；中控中心，用于对地震监测区域内所有住宅小区的地震监测数据进行分析和预警；分析预测模块包括预测分析单元和结果判定单元；所述预测分析单元中存储有已经训练好的地震预测模型，所述预测分析单元将该地震监测区域内所有住宅小区的地震监测数据作为地震预测模型的输入模型数据指标输入到地震预测模型中进行训练获取该地震监测区域的地震发生概率P，P的数值越大则表示该地震监测区域发生地震的概率越高；所述预测分析单元依据获取到的该地震监测区域的地震发生概率P和该地震监测区域内所有住宅小区的地震监测数据生成当前该地震监测区域的地震预测结果数据，并将所述地震预测结果数据传输到结果判定单元；所述结果判定单元接收到预测分析单元传输的当前该地震监测区域的地震预测结果数据后，按照下述步骤进行判定：S11：获取当前时刻该地震监测区域的地震预测结果数据中该地震监测区域地震发生的概率P；S12：若P≤Pmin，所述结果判定单元将当前该地震监测区域地震预测结果数据传输到管理模块，所述Pmin为预设地震发生概率最小值；S13：若Pmin<P<Pmax，所述结果判定单元生成初级告警指令并将其传输到预警模块，使得所述预警模块接收到结果判定单元传输的初级告警指令后将当前该地震监测区域的地震预测结果数据显示给监控人员进行查看，所述Pmax为预设地震发生概率最大值；所述结果判定单元还将当前该地震监测区域的地震预测结果数据传输到管理模块；S14：若P≥Pmax，所述结果判定单元生成紧急告警指令并将其传输到预警模块，使得所述预警模块接收到结果判定单元传输的紧急告警指令后对监控人员进行声音预警并将当前该地震监测区域的地震预测结果数据显示给监控人员进行查看；所述管理模块，用于对当前该地震监测区域的地震预测结果数据进行管理。2.根据权利要求1所述的基于智能设备的地震预警分析系统，其特征在于，所述管理模块包括数据分析单元，所述数据分析单元周期性对该地震监测区域地震预测结果数据进行分析，具体分析步骤如下：S21：首先选定该地震监测区域一个住宅小区为待加密住宅小区，选定待加密住宅小区
内的一个楼栋为待加密楼栋，每秒钟获取一次该地震监测区域的地震预测结果数据，连续获取t次；将地震预测结果数据中的待加密楼栋的压力标记为B1、B2、...、Bt、加速度标记为C1、C2、...、Ct、位移标记为D1、D2、...、Dt，t为预设数值；同样获取t次内该地震监测区域地震发生的概率P1、P2、...、Pt；S22：利用公式1≤b≤t,1≤c≤t,1≤d≤t计算获取t次内待加密楼栋的加密基准值E1，所述
ɑ
1、
ɑ
2和
ɑ
3分别为压力、加速度和位移的预设调节系数；S23：利用公式计算获取t次内该地震监测区域的地震发生概率的离散值F1，将F1和F进行大小比较，此处Z表示为Pz的均值，F为预设数值；若F1≥F,则按照|Pz
‑
Z|从大到小的顺序依次选中对应的Pz，每选中一个将其删除并在删除后重新计算剩余Pz的离散值F1，并再次将F1和F进行大小比较，直至F1<F，将此时剩余的Pz的均值重新标定为t次内该地震监测区域地震发生概率基准值G1；S24：利用函数公式计算获取t次内待加密楼栋的映射加密基数点H1；S25：按照S21到S24，依次选定待加密住宅小区内所有楼栋为待加密楼栋，获取t次内待加密住宅小区内所有楼栋的映射加密基数点H1、H2、...、Hh，h≥1，并对其进行聚合生成待加密住宅小区t次内的基准加密调节码，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆强，张烨，
申请(专利权)人：深圳市微星物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：