一种通信管道安全预警方法及系统与流程

本发明涉及通信管道实时安全监测预警领域，尤其涉及一种通信管道安全预警方法及系统。

背景技术：

1、通信物理管道是指实际存在的、用于传输信息的物理通道，通常是由各种管道材料构成，如金属管、塑料管等。这些管道通过埋设方式铺设，用于容纳和保护通信线缆，确保信息能够安全、稳定地传输。通信物理管道的设计和施工需要考虑多种因素，包括地形地貌、气候条件、通信需求等。管道的材料选择、规格尺寸、铺设方式等都需要根据实际情况进行确定，以确保其能够满足通信需求，并具有一定的耐用性和可靠性。此外，通信物理管道的安全和维护也是非常重要的。由于管道可能遭受自然灾害、人为破坏等因素的影响，因此需要定期进行检查和维护，及时发现和处理潜在的安全隐患，确保通信系统的正常运行。

2、随着信息化时代的快速发展，通信管道作为信息传输的重要基础设施，其安全性直接关系到国家信息安全和社会稳定。然而，由于通信管道分布广泛、环境复杂多变，其安全问题日益凸显。传统的通信管道安全监控方式往往依赖于人工巡检，这种方式不仅效率低下，而且难以实现对管道状态的实时监控和异常预警。通信管道作为信息传输的“高速公路”，承载着大量的语音、数据、视频等信息。一旦通信管道发生故障或遭受破坏，将可能导致信息传输中断，甚至引发严重的安全事故。因此，确保通信管道的安全稳定运行至关重要。

3、传统的通信管道安全监控方式主要依赖于人工巡检，这种方式存在诸多不足。首先，人工巡检的覆盖范围有限，难以实现对所有管道的实时监控；其次，巡检人员的经验和技术水平参差不齐，可能导致漏检或误判；最后，人工巡检效率低下，无法及时响应和处理异常情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通信管道安全预警方法及系统，从而解决上述缺陷。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种通信管道安全预警方法，包括以下步骤：

4、s1、数据采集：在通信管道的关键节点部署传感器，实时监测管道周围以及内部的环境参数；

5、s2、数据传输：建立稳定可靠的数据传输网络，确保传感器采集的数据能够实时、准确地传输至数据中心；

6、s3、数据处理与分析：数据中心接收到数据后，首先进行数据清洗和格式化处理，去除异常值和噪声；然后利用大数据分析技术对数据进行挖掘和分析，提取出与通信管道安全相关的关键特征；

7、s4、异常检测：基于机器学习或深度学习算法，建立异常检测模型；该异常检测模型通过对历史数据的学习，能识别出通信管道状态变化的规律，当实时监测数据出现异常时，模型能够自动触发预警机制；

8、s5、预警发布：一旦检测到异常，系统会通过短信、邮件或app推送方式，将预警信息及时发送给相关人员；预警信息包括异常类型、位置、严重程度的详细信息，以便相关人员能够迅速响应并处理。

9、在本发明一或多个实施方式中，所述s1中，通过在通信管道的关键节点，如在转角、分支点和易受损区域部署专用的传感器，其在直线段通过分成若干段后分别设置传感器，这些传感器能够实时监测管道周围的温度、湿度、土壤振动以及压力。

10、在本发明一或多个实施方式中，传感器将采集到的原始信号转换为数字信号，并进行初步的滤波和去噪处理，确保数据的准确性和可靠性。

11、在本发明一或多个实施方式中，所述s2中，建立稳定可靠的无线通信网络，确保传感器与数据中心之间的通信畅通无阻；在数据传输过程中，采用数据加密技术，确保数据的安全性，加密后的数据通过无线通信网络传输至数据中心；数据中心接收到数据后，进行数据的完整性验证和格式转换，确保数据的正确性和一致性。

12、在本发明一或多个实施方式中，所述s3中，对接收到的数据进行清洗，去除重复、异常或无效的数据，同时，将数据格式化为统一的格式，方便后续的分析处理；利用数据分析技术，从清洗后的数据中提取出与通信管道安全相关的关键特征，如温度变化趋势、湿度波动范围、土壤振动频率以及压力变化和应力变化；基于提取出的特征，利用机器学习或深度学习算法进行模式识别和异常检测，通过训练模型，使其能够识别出通信管道状态变化的规律，并自动检测出异常情况。

13、在本发明一或多个实施方式中，所述s4中，异常检测是通过对实时监测数据的分析，识别出通信管道存在的安全隐患，具体步骤如下：

14、阈值设定：根据历史数据和专家经验，设定各类参数的异常阈值，当实时监测数据超过这些阈值时，即可判定为异常情况；

15、实时分析：利用已建立的异常检测模型，对实时监测数据进行实时分析，模型通过对比实时监测数据与阈值的关系，判断是否存在异常情况；

16、结果验证：对模型检测出的异常结果进行验证，确保其准确性和可靠性，验证方法包括人工巡检和视频监控。

17、在本发明一或多个实施方式中，所述s5中，预警发布是将检测到的异常情况及时通知给相关人员的过程，具体步骤如下：

18、预警信息生成：根据异常检测的结果，生成相应的预警信息，预警信息包括异常类型、位置、严重程度以及建议的应对措施；

19、预警信息发布：通过短信、邮件、app推送多种方式，将预警信息及时发送给相关人员；同时，可以在监控中心的大屏幕上显示预警信息，以便相关人员能够迅速获取并处理；

20、反馈收集与处理：收集相关人员对预警信息的反馈意见，并根据反馈进行方法的优化和改进。

21、一种通信管道安全预警系统，包括：

22、数据采集模块：主要负责从部署在通信管道关键节点的传感器中实时获取数据；

23、数据处理模块：负责对采集到的数据进行深入的分析和处理，提取出有用的信息；

24、预警分析模块：运用先进的算法和技术，对处理后的数据进行深度分析，识别出潜在的安全隐患；

25、预警发布模块：负责将预警信息及时、准确地传达给相关人员；

26、用户管理模块：负责整个系统的用户权限管理和操作审计，确保系统的安全、稳定和高效运行。

27、本发明的有益效果：

28、1.提高管道安全运营水平：通过实时监测管道周围的状况，预警系统能够在第一时间发现异常情况，从而及时排除潜在的安全风险，显著提高管道的安全运营水平；

29、2.降低事故风险：预警系统能够提前发现管道破损等异常情况，避免事故的发生，这对于防止因管道老化、破损等原因引起的事故具有重要意义，有助于降低事故风险；

30、3.提高管道运营效率：预警系统具有远程监控功能，可以通过网络实时监测管道的运营情况，提高了管道的管理效率；同时，实时展示监测数据和报警信息，使得工作人员能够更加方便地进行监测和管理，从而提高管道的运营效率；

31、4.精准定位与快速响应：能够精准定位到异常位置并发出预警，反应迅速，定位精准，这为应急处理争取了更多时间，有助于快速响应和处理突发事件；

32、5.节省人力物力：预警系统可以将传统的被动人工巡护改为线路的主动看护，减少了人力物力的投入，降低了管道破坏的风险，并增加了抢修速度；

33、6.兼容性与易操作性：一些预警系统具有较高的兼容性，可以满足不同的实际需求，并且经过实践考验，具有易于操作和维护的特性。