山岳型旅游景区安全监测管理系统的制作方法

本发明涉及旅游景区安全监控，尤其涉及山岳型旅游景区安全监测管理系统。

背景技术：

1、随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，旅游已经成为人们休闲度假的主要选择方式之一。旅游业因而成为当今世界最具有发展活力和潜力的产业,也被列为我国国民经济新的增长点。然而,旅游行业的繁荣发展和游客日益剧增给旅游景区带来了巨大的机遇的同时，也给旅游景区的安全带来了更大的挑战。众多旅游景点(区)由于旅游安全管理的各项规章制度不健全，措施不完善，经验不丰富，旅游服务设施不达标，加上旅游者自身安全意识的淡薄以及对旅游安全问题研究滞后等诸多原因，以致各类旅游事故频繁发生。游客安全是整个旅游产业发展重要的管理环节和亟待解决的问题之一。旅游安全事故是旅游经济发展的“拌脚石”，其将会制约旅游业的良性发展，同时给旅游者带来诸多的安全焦虑。由此可见，旅游安全是性命攸关的头等大事，不仅关系到游客个人和家庭的幸福，直接冲击旅游企业和薄弱地区旅游业的发展，更关系到旅游产业的可持续发展和社会的安定和谐。

2、如今出行旅游成了人们重要的休闲方式，特别是节假日期间，全国各地的景区常会出现不同程度的游客流量超限、大量游客滞留、游览路线不明、突发安全事故时游客的位置不明等诸多问题。这带来了不仅仅是游客旅游安全问题，对于旅游品质的影响也相当大。

3、山岳型旅游景区是指以户外自然地理环境为主要景观，并依托天然山岳开展旅游活动的景区。因此，其系统的相对不稳定性、敏感性和脆弱性，极容易发生各种地理环境安全问题，为此，我们提出山岳型旅游景区安全监测管理系统，旨在提高山岳型旅游景区的安全防范能力。

技术实现思路

1、本发明是针对我国旅游景区安全技术薄弱，亟待加强的现实需求，提出了山岳型旅游景区安全监测管理系统。

2、为了实现上述目的，发明采用了如下的综合技术方案：

3、山岳型旅游景区安全监测管理系统，包括：具有高精度定位功能、sos求救功能、票务功能、房卡功能等为一体的安全监测卡、无人机、数字孪生组件和insar监测组件；

4、其中，所述安全监测卡内部设置有gps/北斗卫星等gnss模块、无线通信模块、存储模块、电源管理模块、安全监测模块、房卡功能模块、票务功能模块、控制模块和sos求救按钮。

5、优选地，所述控制模块：负责协调各个模块之间的运行，处理用户的操作和外部请求，所述控制模块的核心是主控芯片，主控芯片根据内置的程序，实现对各个模块控制和管理；

6、所述gps/北斗卫星等gnss模块：用于提供高精度定位服务，gps/北斗卫星等gnss模块通过串口或spi接口与上述主控芯片连接，以提供安全监测卡的精确定位数据；

7、所述sos求救按钮：当用户遇到危险或紧急情况时，可以通过sos按钮快速求救，sos求救按钮通过一个开关或者模拟输入接口连接到上述主控芯片上；

8、所述无线通信模块：用于数据传输和接收，通过gsm/gprs/cdma等通信技术，实现将定位信息和求救信号发送到指定的接收终端，无线通信模块通过uart、spi或者usb接口与上述主控芯片连接；

9、所述存储模块：用于存储用户的位置信息、求救信号、票务信息等数据，以供后续处理和分析。存储模块通过一个sd或者其他类型的存储卡插槽连接到上述主控芯片上；

10、所述电源管理模块：负责监测卡的电源供应，确保在各种环境下都能够正常给监测卡供电，电源管理模块通过一个电源管理单元(pmu)与上述主控芯片连接；

11、所述安全监测模块：用于实时监测用户的运动健康状况和位置周围环境，例如心率监测、跌倒检测、紧急报警等。安全监测模块通过adc(模拟-数字转换器)、gpio(通用输入输出)或者其他接口与上述主控芯片连接；

12、所述房卡功能模块：此模块通过磁条或射频识别技术(rfid)来实现房卡功能。用户可以通过监测卡来开启房间门锁，房卡功能模块通过rfid或者磁条读卡器与上述主控芯片连接；

13、所述票务功能模块：此模块可以集成磁条或rfid技术，供用户可以在景区、电影院等公共场所，使用安全监测卡作为门票或通行证。

14、优选地，所述无人机数据采集系统包括导航模块、动力模块、遥控模块、传感器模块、图像采集模块、红外成像模块、应急巡航模块、定时巡航模块和三维激光扫描地形地貌模块。

15、优选地，所述导航模块：用于确定所述无人机的位置、航向和高度等信息，确保无人机能够按照预设航线进行飞行，导航模块通过数据总线或专门的连接线与无人机的主控系统连接；

16、所述动力模块：包含所述无人机的发动机和控制系统，用于提供无人机飞行的动力，动力模块通过电子调速器和电动机连接；

17、所述遥控模块：用于接收来自地面控制系统的指令，实现对所述无人机的远程控制，遥控模块通过无线通信技术(如wi-fi、蓝牙等)与地面控制系统连接；

18、所述传感器模块：包含温度传感器、气压传感器、高度传感器等，用于获取无人机周围的环境信息，传感器模块通过数据总线与主控系统连接；

19、所述图像采集模块：包含高清摄像机和图像传输设备，用于采集地面图像和视频信息，图像采集模块通过图像传输线与主控系统连接；

20、所述红外成像模块：用于在夜间或恶劣天气条件下进行侦察和监测，所述红外成像模块通过数据总线或专门的连接线与主控系统连接；

21、所述应急巡航模块：用于在所述无人机出现故障或失去控制时，自动启动并控制无人机安全降落，应急巡航模块通过自动控制系统与主控系统连接；

22、所述定时巡航模块：用于按照预设的时间表进行自动巡航，定时巡航模块通过定时器与主控系统连接；

23、所述三维激光扫描地形地貌模块：用于获取高精度的地形地貌信息，三维激光扫描地形地貌模块通过数据总线与主控系统连接。

24、优选地，所述数据采集模块：负责采集各种数据，包括地形图数据、传感器数据、设备运行状态数据等，这些数据可以通过物联网技术进行传输，并被数字孪生系统所接收；

25、所述建模模块：负责对物理世界进行建模，包括地形建模、建筑物建模、设备建模等，这些模型能够反映现实世界的实际情况，为数字孪生系统的运行提供基础；

26、所述数据通信模块：负责数字孪生系统与外部系统的通信，包括上行通信和下行通信，上行通信用于将外部系统的数据传输到数字孪生系统中，下行通信用于将数字孪生系统的指令传输到外部系统中；

27、所述仿真模块：负责对现实世界进行仿真，通过运行多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体的全生命周期过程；

28、所述决策模块：基于仿真结果进行决策，对实体的现行状态进行分析和预测，并提供相应的控制指令；

29、所述可视化模块：负责将数字孪生系统的运行结果可视化，以便更好地理解和掌握实体装备的运行状态。

30、优选地，所述insar技术监测组件包括数据采集模块、数据处理模块、监测与预警模块、电子围栏模块和应急响应模块。

31、优选地，所述数据采集模块：负责采集各种数据，包括地形图数据、传感器数据、设备运行状态数据等，这些数据可以通过物联网技术进行传输，并被insar技术监测系统所接收；

32、所述数据处理模块：负责对采集的数据进行预处理和后处理，包括去噪、滤波、配准、干涉图生成等操作，提取形变信息，并对形变信息进行分析和预警；

33、所述监测与预警模块：负责对处理后的数据进行分析和预警，通过分析形变量的变化趋势和幅度，判断是否发生形变或变形，并发出预警信息；

34、所述电子围栏模块：通过insar技术监测系统划定电子围栏，对景区内的危险区域进行重点监测和预警，标记限制游客进入危险区域；

35、所述应急响应模块：在接收到预警信息后，启动应急响应程序，提出采取相应的应对措施方案，如疏散游客、封锁道路等，确保游客和景区安全。

36、与现有技术相比，本发明提供了山岳型旅游景区安全监测管理系统，具备以下有益效果：

37、1、山岳型景区安全监测管理系统，自主开发景区游客安全监测卡，实现每人一卡，以确保能监测到每个游客的安全状态。根据景点空间大小，安全监测卡可基于北斗基站解算，监测精度理论上可达亚米级(实际运行时由于设备挂在游客身上会有摆动，导致中心位置不能固定而产生一定误差)。景区风险不高的区域，直接定位精度在2米左右。

38、2、景区通过动态实时监测管理系统的后台，不仅可以实时掌握游客在景区的空间分布状态，根据进入景区的人员密集程度，及时采取有效的疏导措施。

39、3、山岳型景区安全监测管理系统平台，依据系统提供的紧急呼救sos功能，可以在遭遇突发事故的时候，实时接收游客发出的呼救语音和空间位置信息，景区营救人员根据上述的信息及时精准到达事故地点，为游客提供迅速的营救服务。如游客佩戴的安全监测卡在一定时间内(例如40分钟)处于静止状态，系统可自动报警，后台人员通过定位功能，查看其具体位置，如果该位置非景区正常的景点，即可以确定游客有一定的安全风险，后台可拔打电话确定其安全状态。必要时可派遣无人机巡视，根据巡视情况采取应急救援措施。

40、4、利用先进的形变监测技术(例如：合成孔径雷达技术insar)对景区的地质灾害体和营运的设备设施形变体等进行整体调查与分析。如发现有地质灾害和设备设施存在安全隐患时，将采用北斗+技术进行不定期的监测与分析。依据景区安全分级标准要求，在后台软件中划定电子围栏,标定隐患区域等级，确保佩戴安全监测卡的人员,进入隐患区时可自动报警。减少因地质灾害体和营运的设备设施等形变体异常变形，导致的安全事故的发生。该技术可以做到“先知先觉和后知后觉”的程度，减少景区管理成本和减少景区管理因灾害发生所产生的事故责任。

41、5、山岳型景区安全监测管理系统，采用高精度航飞的地形图，作为动态实时监测定位管理系统的基础底图，以便和高精度安全监测卡的精度匹配，实现真正的高精度监测和高精度的电子围栏。并在此基础上制作语音三维电子导游图。游客只需扫瞄安全监测卡背面的二维码，即可登录软件平台的二维或三维导游图，导游图中包括：现时的二维或三维地形图、景区内每个景点的语音讲解等功能。

42、6、山岳型景区安全监测管理系统，将通过对景区游客空间分布数据的分析、安全隐患区域的圈定和监测，为景区后期更具针对性的空间发展规划，提供重要的数据支持。

43、7、采用无人机机巢技术，定期在景区飞行，掌握游客遵守景区规章制度的动态情况(例如禁烟区查看是否有游客吸烟等。)；运用设备的细微变化(例如缆车滚轮是否有裂缝等)；游客失踪时采用红外成像技术进行跟踪寻找失踪人员。游客发生应急事故时，根据监测到的地理位置及时现场观察或寻找。