一种基于危险源的人员聚集报警方法及系统与流程

本发明涉及生产安全领域，具体涉及一种基于危险源的人员聚集报警方法及系统。

背景技术：

1、在工业生产活动中，特别是化工企业的各种生产作业在执行过程中需要使用可能导致火灾、爆炸、中毒、触电等危害的生产物料、设备等生产资料(即危险源)，造成人员的生命财产安全损失。企业的生产安全管理部门则需要根据实际情况，限制危险源周围的人员数量以及危险区域内的人员聚集数量，对聚集情况进行预警，提前预防事故的发生。

2、现有主流的聚集报警方案主要由硬件厂商实现，即由定位卡或者定位终端(统称为定位设备)的供应厂商实现基于设备之间距离判定聚集的发生。这种方案有以下的缺点：

3、第一是考虑到硬件系统性能，一般硬件厂商都是基于贪心算法来分析人员聚集情况，往往陷入局部最优解，无法基于全局最优的情况进行考虑。

4、第二是硬件厂商并不会保存人员的定位历史数据，不方便在事故发生后，对聚集情况进行回看。

5、第三是硬件厂商并不会集成企业的地理位置信息(gis)，只能根据半径计算，对有限空间内的聚集容易发生误判。

6、公开号为cn116704723a的中国发明专利《一种人员聚集检测方法》公开了一种人员聚集检测方法，该专利的方法仅使用贪心算法作为分析算法。贪心算法由于其本身的局限性，非常容易陷入局部最优解，无法获取全局最优的结果，容易造成错误的聚集情况分析。同时，该专利的方法在分析过程中，也未加入聚集时间阈值，只要人员聚集就会立刻触发聚集报警，未考虑定位漂移等情况带来的误报信息。

技术实现思路

1、基于上述背景，本发明提出了一种基于危险源的人员聚集报警方法及系统，依靠定位设备获取人员的实时位置以及危险源的地理位置信息，结合模拟退火、贪心算法实现对危险源覆盖区域内的人员聚集情况分析，当聚集人数超过企业安全生产规则要求时，推送报警信息到生产安全管理系统中。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种基于危险源的人员聚集报警方法，包括：

4、预设危险源的地理位置、危险覆盖半径、聚集人数阈值和聚集时间信息，基于预设的信息及企业的gis地理位置信息生成危险区域；

5、接收人员携带的定位设备发送的定位数据，并筛选处于所述危险区域内的人员；

6、通过模拟退火和贪心算法分析处于所述危险区域内人员的聚集情况，当人员聚集数量大于预设值时，推送报警信息。

7、进一步的，还包括：

8、当监测到人员聚集数量大于预设范围时，记录首次聚集的时间，若聚集时间大于设定值，则推送报警信息；

9、若在下一个分析周期内，检测到聚集中断，则移除本次记录的首次聚集时间，重新开始监测。

10、进一步的，通过模拟退火和贪心算法分析处于所述危险区域内人员的聚集情况包括：

11、①初始化：设定不小于10000的初始温度，通过贪心算法获取危险区域内的相对聚集的一个点作为圆心，基于该圆心设定初始解s，并设定每个温度t的迭代次数l，l≥100；

12、②对k＝1～l执行以下步骤：

13、a.基于当前最优解产生新解s'，首次计算时，所述当前最优解为初始解s，后续计算中，所述当前最优解为上一个温度计算得到的结果；

14、b.计算增量δt'＝c(s')-c(s)，其中c(s)为以s为圆心、预设阈值距离为半径的区域内的人员数量，c(s')为以s'为圆心、预设阈值距离为半径的区域内的人员数量；

15、c.若δt'＞0则接受s'作为新解，否则以概率exp(-δt'/t)接受s'作为新的当前解；

16、d.当前t值的迭代次数耗尽或者计算得到的新解c(s')为当前危险区域内的所有人员数量或者连续若干个新解都没有被接受时，结束当前温度t的计算；

17、③基于预设比例减少t值，且t>1时，重复执行第②步，直至t≤1，结束计算，得到当前危险区域内的人员聚集情况。

18、进一步的，通过贪心算法获取危险区域内的相对聚集的一个点作为圆心包括：

19、以当前危险区域内所有人员的坐标为圆心，预设阈值距离为半径计算当前每个人员与其他人员的聚集情况，找出具有相对最大聚集数量的人员的坐标作为圆心。

20、本发明的第二个方面提供了一种基于危险源的人员聚集报警系统，包括：

21、后台服务器和多个定位设备，所述定位设备用于发送携带人员的定位数据到后台服务器，所述后台服务器配置有：

22、危险区域生成模块，用于基于预设的危险源地理位置、危险覆盖半径、聚集人数阈值和聚集时间信息，以及企业的gis地理位置信息生成危险区域；

23、人员筛选模块，用于基于定位设备发送的人员定位数据，筛选处于所述危险区域内的人员；

24、聚集监测模块，用于通过模拟退火和贪心算法分析处于所述危险区域内人员的聚集情况，并于人员聚集数量大于预设值时，推送报警信息。

25、进一步的，所述定位设备为配置有定位单元的定位卡或定位终端。

26、进一步的，所述聚集监测模块还用于：

27、当监测到人员聚集数量大于预设范围时，记录首次聚集的时间，若聚集时间大于设定值，则推送报警信息；

28、若在下一个分析周期内，检测到聚集中断，则移除本次记录的首次聚集时间，重新开始监测。

29、进一步的，所述聚集监测模块通过模拟退火和贪心算法分析处于所述危险区域内人员的聚集情况采用如下方式：

30、①初始化：设定不小于10000的初始温度，通过贪心算法获取危险区域内的相对聚集的一个点作为圆心，基于该圆心设定初始解s，并设定每个温度t的迭代次数l，l≥100；

31、②对k＝1～l执行以下步骤：

32、a.基于当前最优解产生新解s'，首次计算时，所述当前最优解为初始解s，后续计算中，所述当前最优解为上一个温度计算得到的结果；

33、b.计算增量δt'＝c(s')-c(s)，其中c(s)为以s为圆心、预设阈值距离为半径的区域内的人员数量，c(s')为以s'为圆心、预设阈值距离为半径的区域内的人员数量；

34、c.若δt'＞0则接受s'作为新解，否则以概率exp(-δt'/t)接受s'作为新的当前解；

35、d.当前t值的迭代次数耗尽或者计算得到的新解c(s')为当前危险区域内的所有人员数量或者连续若干个新解都没有被接受时，结束当前温度t的计算；

36、③基于预设比例减少t值，且t>1时，重复执行第②步，直至t≤1，结束计算，得到当前危险区域内的人员聚集情况。

37、进一步的，通过贪心算法获取危险区域内的相对聚集的一个点作为圆心采用如下方式：

38、以当前危险区域内所有人员的坐标为圆心，预设阈值距离为半径计算当前每个人员与其他人员的聚集情况，找出具有相对最大聚集数量的人员的坐标作为圆心。

39、进一步的，所述后台服务器配置有关系型数据库，用于持续保存定位设备发送的人员位置信息。

40、本发明的方法相比于现有的实现方案改进包括：

41、1)采用模拟退火、贪心算法组合，尽量避免陷入局部最优解，导致漏判人员聚集报警。

42、2)保存了历史定位数据，支持在事故发生后，开展事故复盘工作，用于改进企业安全生产规范。

43、3)引入并支持配置聚集时间，减少由于定位设备定位信息不精准/漂移等情况导致的聚集误判。