一种基于物联网的工商用户安全报警系统的制作方法

本发明属于安全报警，具体涉及一种基于物联网的工商用户安全报警系统。

背景技术：

1、物联网(internet of things，简称iot)是指通过各种传感器、设备、网络等技术手段将现实世界中的物体连接起来，使其能够相互通信和交互的网络系统，物联网技术使得物体能够感知、采集、传输和处理数据，实现智能化、自动化和远程控制，物联网的应用范围非常广泛，涵盖了生活、工业、农业、交通、医疗等领域，通过物联网技术，可以实现智能家居、智慧城市、智能制造、智能农业、智能交通等应用，提高生活质量、提升效率、降低成本、节约资源等，物联网的关键技术包括传感技术、通信技术、云计算、大数据分析和人工智能等，传感技术用于感知现实世界中的物体状态和环境信息，通信技术用于物体之间的互联互通，云计算提供存储和计算资源，大数据分析和人工智能可以对海量数据进行处理和挖掘，然而，物联网也面临一些挑战和风险，包括数据安全和隐私问题、网络安全威胁、标准和互操作性的限制等，因此，在推动物联网发展的同时，也需要关注和解决这些问题，确保物联网应用的安全可靠性和可持续发展。

2、现有的工商用户安全报警系统一般是采用市面上常见的成品报警系统，通用性较强，但是对于物联网的应用较少，很难形成一个响应速度较快的报警系统，且无法有效的利用用户的反馈进行系统优化，为此我们提出一种基于物联网的工商用户安全报警系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于物联网的工商用户安全报警系统，能够通过传感器实时感知火灾、煤气泄漏、入侵等安全隐患，一旦发现立即触发报警并启动应急设备，联动处理风险，数据处理和分析可发现潜在隐患，为决策提供支持，报警模块多方式报警，应急处理模块自动启动设备并联络相关人员，用户可提供反馈，系统响应并进行优化。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种基于物联网的工商用户安全报警系统，所述安全报警系统包括感知模块、数据传输模块、控制中心模块、报警模块、应急处理模块、数据分析与记录模块，所述感知模块包括各种传感器和监测设备，用于感知环境中的各种安全隐患，包括火灾、煤气泄漏、入侵，所述数据传输模块通过通信手段将感知模块采集到的数据传输到中央控制中心、云端服务器，进行实时监测和分析，所述控制中心模块用于管理和监控所有传感器设备，接收来自传感器的数据并进行分析，同时负责触发报警和联动控制设备，所述报警模块通过声音、光线、短信多种方式进行即时报警，以警示用户或相关工作人员，所述应急处理模块包括紧急电话联系、联动启动应急设备，灭火器、门禁系统、发送报警信息给相关人员，所述数据分析与记录模块对传感器采集的数据进行处理和存储，同时通过数据分析技术挖掘安全隐患。

4、在一种优选方案中，一种基于物联网的工商用户安全报警系统，所述安全报警系统运行包括以下步骤：

5、步骤1.环境感知；

6、步骤2.数据采集；

7、步骤3.数据传输；

8、步骤4.数据处理与分析；

9、步骤5.触发报警；

10、步骤6.应急处理；

11、步骤7.数据记录与分析；

12、步骤8.用户反馈与响应。

13、在一种优选方案中，所述系统中的各种传感器设备实时感知环境中的安全隐患，所述传感器设备包括火灾报警器、烟雾探测器、温度传感器、入侵报警器、红外传感器，所述火灾报警器通过烟雾探测器感知烟雾密度，所述温度传感器感知高温，所述入侵报警器通过红外传感器感知非法入侵，所述传感器设备根据预设阈值来检测异常情况。

14、在一种优选方案中，所述数据采集为传感器设备采集环境数据以进行后续处理，所述火灾报警器实时采集烟雾浓度、温度，所述入侵报警器采集门窗开关状态和触发时间，采集到的数据进行转换和校准。

15、在一种优选方案中，所述数据传输为将采集到的环境数据通过无线通信技术传输至系统的控制中心模块，所述无线通信为wi-fi、蓝牙、lorawan、zigbee中的一种或多种。

16、在一种优选方案中，所述数据处理与分析为控制中心模块接收传感器数据，并进行实时处理和分析，所述数据处理为去噪、滤波、数据拟合中的一种或多种，分析阶段使用算法和规则引擎来判断环境是否出现潜在的安全隐患，通过模式识别算法检测火灾迹象或通过入侵侦测算法检测异常行为，所述模式识别算法检测如下：

17、温度变化检测：

18、存储温度历史数据的数组：t＝[t1,t2,…,tn]，其中t1到tn代表连续时间序列上的温度数据；

19、若温度数据变化较小，计算温度变化平均值：deltat_avg＝(tn-t1)/n；

20、设定温度变化阈值，deltat_threshold＝1℃；

21、若deltat_avg大于deltat_threshold，则认为温度变化较大；

22、烟雾浓度检测：

23、存储烟雾浓度历史数据的数组：c＝[c1,c2,…,cn]，其中c1到cn代表连续时间序列上的烟雾浓度数据；

24、计算烟雾浓度的变化率：deltac＝(cn-cn-1)/cn-1；

25、设定烟雾浓度变化阈值，如deltac_threshold＝0.1；

26、若deltac大于deltac_threshold，则认为烟雾浓度变化较大；

27、火灾判定：

28、若温度变化较大且烟雾浓度变化较大，且二者的变化率都超过阈值，则判定为火灾迹象存在。

29、在一种优选方案中，所述触发报警为控制中心模块确定存在安全隐患，触发报警模块，报警模块基于设定的优先级和紧急程度，选择报警方式，所述报警方式为发出声音警报、触发闪光灯、通过手机短信或应用推送通知用户中的一种或多种，所述报警方式的选择根据具体情况和用户的设定进行灵活的配置。

30、在一种优选方案中，所述应急处理为报警触发，系统启动应急处理模块，采取相应的安全措施来迅速应对安全事件，所述安全措施为自动开启灭火系统、启动紧急疏散指示灯和声音、通过自动门禁系统限制入口中的一种或多种。

31、在一种优选方案中，所述数据记录与分析为系统记录报警时的环境数据以及应急处理的情况，并进行进一步的分析，数据用于事后的安全事故分析、责任追溯和改进建议，分析过程采用数据挖掘和可视化技术，分析过程为数据收集、数据清洗与整合、数据探索性分析、聚类分析、关联规则挖掘，收集相关的安全报警系统数据，包括温度、烟雾浓度、气体浓度、位置信息、报警记录，对收集到的数据进行清洗和整合，去除缺失值、异常值和重复值，利用散点图、折线图、热力图，对不同属性之间的关联关系进行探索，通过可视化比较不同区域的温度和烟雾浓度数据，以及其随时间的变化趋势，应用k均值聚类对数据进行聚类，发现不同区域或时间段的数据点之间的相似性和差异性，利用apriori算法来发现不同属性之间的关联关系，挖掘出温度升高时烟雾浓度的变化规律，不同区域温度和报警次数之间的关联规则。

32、在一种优选方案中，所述用户反馈与响应为在安全隐患得到处理后，系统允许用户提供反馈，并及时对反馈做出响应，用户通过应用程序、网页界面或其他方式向系统提供反馈，包括报警误报、响应及时性、系统性能，系统收集、记录和分析用户反馈，并作出相应的改进和优化。

33、本发明取得的技术效果为：

34、通过感知模块中的各种传感器和监测设备，系统能够实时感知环境中的安全隐患，如火灾、煤气泄漏、入侵等，一旦发现异常情况，系统能够即时触发报警，提供实时的预警信息，确保及时采取应对措施，降低安全风险；

35、系统通过控制中心模块管理和监控所有传感器设备，并与报警模块、应急处理模块、联动控制设备等进行自动化联动，当系统检测到安全隐患时，可以自动触发报警，启动应急设备，如灭火器、门禁系统等，从而快速应对安全事件，减少人为干预的延迟和误操作所带来的风险；

36、系统利用数据分析与记录模块对传感器采集的数据进行处理和存储，通过数据挖掘和可视化技术对数据进行分析，发现潜在的安全隐患和提供洞察，通过分析环境数据的变化趋势和关联规律，可以预测可能的安全威胁，为安全管理人员提供决策支持；

37、报警模块能够通过多种方式进行即时报警，如声音、光线、短信等，同时，应急处理模块能够自动启动应急设备和灭火器，并通过紧急电话联系相关人员，加强安全事件的实时响应和处理能力，降低安全事故的发生和扩大程度；

38、系统允许用户提供反馈并及时对反馈做出响应，用户可以通过应用程序、网页界面等方式向系统提供有关报警误报、响应及时性、系统性能等方面的反馈，通过收集、记录和分析用户反馈，系统可以改进和优化，提升用户体验和安全性能。