一种区域监控布点方法及系统与流程

本发明涉及信息，具体涉及一种区域监控布点方法及系统。

背景技术：

1、区域监控布点技术在校园场景中的应用需精准监测设备或建筑的状态，避免由于学生的贪玩行为导致事故发生。尤其对于一些大型设备或建筑，哪怕是微小的位移也可能带来不可预见的风险。校园内存在许多固定设施，如工程设施、教学楼内的机器设备等，这些设施如若发生位移或被触碰，都可能影响到设备的正常运行，甚至可能对学生的安全造成威胁。因此，形成一套有效的监控系统来实时监测设施的状态，对于预防可能的事故具有重要意义。

2、然而，难点在于如何在不同的监控场景中布置合适的监测点，以及如何选择适当的监控技术。监控技术需要能够灵敏地感知设备或建筑的微小位移及触碰情况，而且要能够区分正常活动和异常情况，减少误报。例如，对于地质不稳定的区域，需要能够持续监测土壤移动或地面沉降等情况；而对于机器设备，不仅要监测是否有触碰发生，还要精确判断设备是否因触碰发生了偏离正常工作位置的位移。此外，系统还需要有自动报警机制，在检测到异常移动或触碰时，能迅速通知管理人员采取行动。

3、因此，监测设施的有效布点不仅需要技术支持，还需要深入理解校园具体环境和未成年人的行为习惯。监控方案的设计必须基于对校园日常活动的深入了解，以及对于校园内不同区域风险等级的准确评估。总之，形成一套完善的校园区域监控系统，既需要精确的技术把控，又需要对校园场景的细致了解和风险评估，以保障校园学生的安全和设施的完好。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种区域监控布点方法及系统。

2、本发明第一方面公开了一种区域监控布点方法，包括：

3、在校园内部署传感器网络，获取校园内不同区域地质稳定性、建筑结构强度环境数据，结合校园内固定设施的历史地理位置以及环境数据计算固定设施的位移数据；

4、从传感器网络获取实时数据，将校园设施位移数据、触碰信号、位移时间戳综合预测设施状态和维护需求；

5、分析传感器获取的实时数据，对比学生行为与正常行为，检测和识别异常的学生行为；

6、针对不同的学生行为特征，区分正常活动与导致设施位移的异常行为，评估设施发生损坏的风险，生成设施损坏风险评估报告；

7、综合校园活动时间表、设施使用计划、以及设施损坏风险评估报告，制定监控点布局动态调整策略；

8、基于收集到的校园各区域监控数据，对比分析这些数据与已知风险模式的关联性，若存在潜在风险，对多传感信号进行评估，确定是否发出警报，减少误报；

9、在确定发出警报后，通过异常检测系统发送通知至校园管理部门，并采取适当措施应对异常行为。

10、在一个可选的实施例中，所述在校园内部署传感器网络，获取校园内不同区域地质稳定性、建筑结构强度和环境数据，结合校园内固定设施的历史地理位置以及环境数据计算固定设施的位移数据，包括:

11、通过地理信息系统gis平台，获取校园内的地理数据，所述地理数据包括固定设施的历史地理位置，地质稳定性数据，以及环境数据；以及通过gis平台，获取精确的空间定位和环境监测数据；安装地面沉降速率监测传感器，持续记录地面沉降数据；若地面沉降速率超出预设阈值，则传感器会自动触发警报，及时提醒设施管理人员采取应急行动；安装地震活动检测仪器，实时采集地震震级和震中距离参数，分析地震活动与校园建筑结构受影响的相关性；

12、使用建筑结构监测传感器获取的变形监测数据，所述变形监测数据包括裂缝宽度和楼层水平位移，评估建筑结构的安全性和强度；通过气候监测站获取校园天气数据，所述天气数据包括温度、湿度、风速、风向和降雨量，通过所述天气数据分析极端天气对校园设施稳定性的潜在影响；通过传感器记录校园内固定设施的位移数据，所述位移数据包括水平位移量、垂直位移量、位移方向和位移速率，生成设施位移的时间序列分析报告；对教学楼内的机器设施的振动监测数据进行实时采集；结合地理数据，环境监测数据，地面沉降数据，地震活动数据，天气数据，固定设施位移数据，振动监测数据，预测校园设施故障和/或失效的风险，以指导维护工作和保养计划。

13、在一个可选的实施例中，所述在校园内部署传感器网络，获取校园内不同区域地质稳定性、建筑结构强度和环境数据，结合校园内固定设施的历史地理位置以及环境数据计算固定设施的位移数据，还包括：

14、获取学生活动频繁程度，活动类型，分析学生活动与校园固定设施发生位移的相关性，通过传感器装备捕捉学生与设施间非正常触碰行为，根据活动频繁程度的属性，采用时间序列分析方法，获取学生活动的时间点数据，所述时间点数据包括活动开始时间、结束时间以及学生参与活动的频率，根据学生活动规律和高峰时段获取学生到场率数据，所述学生到场率数据包括实际参与活动的学生数量与预期人数的比例；通过分析在不同活动频率和学生到场率下，校园设施被使用的状况，判断设施使用情况与设施位移之间的关系；根据学生活动类型的属性，获取学生活动性质和学生活动强度的信息；通过对体育、文化以及社交性质活动的监测，分析学生活动性质对设施稳定性影响之间的关联，确定不同活动对造成设施位移的贡献度；结合设施位移的时间序列分析报告，分析学生触碰设施的频次、力度以及设施的位移情况，以判断设施是否遭遇非正常触碰，并得到非正常触碰行为与设施位移之间的直接关系；通过行为与设施位移关系中的事件时间戳，判断位移或触碰发生的具体时间，结合传感器数据，确定行为类型和行为强度对设施位移造成的影响；分析地面沉降数据、地震活动数据、天气数据，判断自然环境变化对设施稳定性的影响；区分学生行为与自然环境变化导致的设施位移，最终确定的设施位移与学生活动相关度。

15、在一个可选的实施例中，所述从传感器网络获取实时数据，将校园设施位移数据、触碰信号、位移时间戳综合预测设施状态和维护需求，包括：

16、通过无线通信模块接收来自各传感器的数据，对传感器获取的数据进行预处理，所述预处理包括滤波和去噪，记录每个数据点的时间戳，追踪事件发生的具体时间；获取设施的静态信息，所述静态信息包括设施标识和位置，将所述静态信息与传感器采集的位移数据和触碰信号结合，形成一条完整的数据链；分析传输过程中的信号强度，若信号强度低于阈值，启动异常处理流程，所述异常处理流程包括重新请求数据或调整传感器配置；利用卡尔曼滤波算法对位移数据进行时间序列分析，计算出设施的位移速度和位移方向；根据位移速度、方向和触碰信号，对设施状态进行分类，所述状态分类包括稳定、移动和占用或空闲，以及安全警告，结合历史数据和当前的传感器数据，预测设施的未来状态和维护需求。

17、在一个可选的实施例中，所述分析传感器获取的实时数据，对比学生行为与正常行为，检测和识别异常的学生行为，包括:

18、通过传感器获取设施位移时间的时间戳和设施的位置数据，分析学生在特定时间和特定地点的活动情况；若时间戳显示学生行为发生在非活动时间，且位置数据显示学生位于设备敏感区域，分析学生的运动轨迹和速度；若监测到学生快速移动或学生不正常的运动模式，所述不正常的运动模式包括在短时间内多次往返同一位置，则初步判断属于异常行为；获取学生与设施的距离；若监测到学生频繁或持续靠近某一设备，尤其是非日常接触的设施，则判断存在异常行为；分析学生互动频率数据，统计短时间内学生与设施的接触次数；若接触次数异常增多，判断行为导致设施位移的原因；通过传感器测量学生接触设备时施加的力，若力存在瞬间增加的趋势和/或远超预设的阈值，则判断行为存在异常；捕获设备周围的声音，并与正常环境噪音对比；若检测到异常声音，所述异常声音包括撞击声，则判断行为存在异常；使用视频监控数据，结合图像识别技术，检测设备周围的学生行为，若视频分析揭示不当操作和/或异常移动，判断行为存在异常。

19、在一个可选的实施例中，所述针对不同的学生行为特征，区分正常活动与导致设施位移的异常行为，评估设施发生损坏的风险，生成设施损坏风险评估报告，包括:

20、通过监控摄像头数据和传感器记录，获取学生在特定区域内的行为类型和强度信息，初步识别导致设施位移的异常行为，若监控数据显示行为类型为打闹或激烈的体育活动，则分析学生行为强度数据同预设阈值进行对比，判断该行为是否具备导致设施位移的强度；根据学生行为的强度数据，结合行为频率数据来评估累积影响；获取学生异常行为发生时的人数信息，判断集体行为对设施损坏产生的风险；采用设施位置信息，评估设施因位置特殊性而增加的风险，根据设施类型和状态数据，评估设施自身的脆弱性和对抗位移的能力；分析设施的事件历史记录数据，若设施曾有损坏历史，则在设施损坏风险评估中加入历史因素；结合学生行为特征，评估学生行为对设施造成损坏的风险评估结果，生成设施损坏风险评估报告。

21、在一个可选的实施例中，所述综合校园活动时间表、设施使用计划、以及设施损坏风险评估报告，制定监控点布局动态调整策略，包括：

22、获取校园活动时间表信息，对所述校园活动时间表信息进行分析，确定活动高峰期，若分析结果显示某一时段将举行大型活动，调整监控点重点覆盖举办大型活动的时段和区域；采用设施使用计划数据，评估各个建筑物和设施的使用频率与时间；根据评估结果，判断在何时何地增加监控密度，以适应不同时间段的人流变化；根据设施损坏风险评估报告，识别不同风险级别的设施区域；若报告指出特定区域存在高出预设阈值的损坏概率，针对超过预设阈值的高风险区域进行监控点的部署以减少潜在风险；采集关键区域的人流密度信息，通过实时数据分析确定高人流区域，优化监控点布局，进而对该区域的重点监控；分析视线覆盖和照明条件，若发现视线盲区或照明不足区域，调整监控点位置或增加辅助照明设备；获取监控设备规格与网络需求信息，对现有监控设备进行升级；通过网络系统，实现监控点布局的远程动态调整；若监控系统的分析监控效果不佳，通过远程控制调整监控摄像头角度或位置；通过数据分析，识别监控点的运行状况；若监控点出现故障或性能下降，则调度校园技术支持进行维护或更换；

23、还包括：依据校园各区域活动时段、学生密度及行为特性，配置监控网络，防范学生行为导致的设施位移风险，根据活动时段分析，获取校园内各个时间段的活动数据，所述活动数据包括课间休息时间、课后活动时间和夜间时间段的学生流动情况；得到不同时间段的高风险时段和区域；获取各个区域不同时段的学生密度，所述区域包括教学楼区域、宿舍区域、食堂区域、体育设施区域和图书馆及自习室区域；通过不同区域的不同学生密度信息，确定需要加强监控目标区域；结合学生异常行为造成设施损坏风险的评估报告，得到监控网络配置时需重点关注的行为模式和预警指标；记录监测到的异常行为和设施位移事件，并配置报警系统，在检测到异常时发出警报，并通知保安人员、调查异常事件起因、修复或更换受影响的设施。

24、在一个可选的实施例中，所述基于收集到的校园各区域监控数据，对比分析所述监控数据与已知风险模式的关联性；若存在潜在风险，对多传感信号进行评估；确定是否发出警报以减少误报，包括:

25、实时获取校园监控区域的视频数据和传感器数据，所述视频数据和传感器数据包括门禁系统视频数据和环境传感器数据，将视频监控数据与门禁系统和环境传感器进行整合，形成多维度的数据集，分析所述多维度数据集的关联性，包括时间、位置和个体识别，识别多维度数据集中的潜在风险模式，并与已知风险模式进行对比分析；根据预设的风险阈值和实时监控数据，若监控数据特征与潜在风险模式相符，判断存在安全威胁；通过实时监控系统运行情况和用户反馈，动态调整风险评估中使用的阈值，提高对真实安全事件的识别精度；基于风险评估结果，采用投票和/或加权的方式对潜在的安全威胁进行综合评估，得到不同的风险等级；根据所述风险等级进行风险监测，若提示存在安全威胁，发出相应级别的预警，并通过用户反馈机制对预警结果进行验证和学习，优化校园风险预警系统的性能。

26、在一个可选的实施例中，所述在确定发出警报后，通过异常检测系统发送通知至校园管理部门，并采取适当措施应对异常行为，包括：

27、根据已有的异常行为为标准进行行为定义，对比获取到的数据，识别是否存在异常行为，若判断当前行为与异常行为定义相匹配，激活警报机制，在警报机制被激活的情况下，将警报信息发送至校园管理部门，随着警报信息的发送，响应协议被触发，指导管理部门如何应对检测到的异常行为，管理部门根据响应协议采取措施后，将事件处理结果和数据反馈至数据处理平台。

28、本发明第二方面公开了一种区域监控布点系统，所述系统包括：

29、数据采集模块，用于搜集校园各区域的地质稳定性和建筑结构数据；

30、位移监测模块，用于计算并记录校园设施的位移和触碰情况；

31、行为分析模块，用于比较学生行为与正常标准，识别异常动作；

32、风险评估模块，用于根据行为数据估算设施损坏的潜在风险；

33、动态调整策略模块，用于制定和更新监控点布局及应对措施；

34、警报系统模块，用于在检测到潜在风险时通知管理部门并触发响应程序，采取适当措施应对异常行为。

35、本发明第三方面公开了一种区域监控布点设备，包括：

36、至少一个处理器，以及，

37、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

38、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面公开的任一项所述的区域监控布点方法。

39、本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如本发明第一方面公开的任一项所述的区域监控布点方法。

40、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

41、本发明通过获取校园内不同区域的地质稳定性、建筑结构强度等环境数据，结合对比学生的行为模式，实现对固定设施位移的精准监测与评估，维持校园内设施的正常运行，降低对学生的安全造成威胁，预防危险事故发生。