一种基于LED屏的信息发布预警系统及方法与流程

本发明涉及信息发布，具体为一种基于led屏的信息发布预警系统及方法。

背景技术：

1、近年来，led显示屏逐渐被应用于信息发布领域，其亮度高、可视角度大、信息更新灵活等优势，使其成为城市公共信息发布的理想选择；然而，在以下方面，现有基于led屏的信息发布系统仍然存在一些局限性：

2、一方面，传统的信息发布基于已知的气象报告，无法及时反映最新的气象变化，缺乏智能化的预警判断与信息推送能力，导致对紧急事件的预警效果不佳；同时，气象预报通常按固定时间发布，频繁的天气变化可能无法及时覆盖，在一定程度上，信息更新时存在延迟，无法及时反映突发事件的最新情况；另一方面，传统气象预报的准确性和细致度可能不足，可能导致用户获取到过时的数据，无法满足具体用户的需求。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于led屏的信息发布预警系统及方法，该系统包括：数据划分模块、模型构建模块、预警缓存模块以及发布分配模块，通过将采集的多源信息按照时间标签划分为正常数据集合和异常数据集合，以此设置出不同的时间层次，判断不同时间层次下若干优先级的预警时间，并结合预警信号和关注机制，快速智能预告预警事件；通过设置发布框计算出发布适配度，并对应处理成发布数据包上传值led屏上，在一定程度上，提高预报的准确性和细致度，解决了背景技术中提出的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、数据划分模块，根据气象报告创建正常数据集合和异常数据集合；

6、模型构建模块，通过led屏实时连接到数据源，实时感知数据源采集的多源信息，将实时采集的多源信息输入到预设的事件分类模型中，输出采集的多源信息属于正常数据集合的第一概率和异常数据集合的第二概率；基于第一概率和第二概率搭建规则引擎，对预警信号划分，生成若干类优先级对应的预警事件；其中，采集的多源信息包括温度、降水量以及风速；

7、预警缓存模块，从预警事件中提取特征信息，搭建发布规则引擎，生成发布数据包，并对发布数据包进行缓存；

8、发布分配模块，获取led屏的终端信息，并结合发布数据包判断发布的优先级，生成信息发布方案；其中，终端信息包括信息发布队列、服务器带宽。

9、进一步地，根据气象报告创建正常数据集合和异常数据集合的过程为：

10、将每日二十四时分为若干个时间区间，主动采集时间区间内的气象报告，基于气象报告确定对应气候事件发生的时间阶段，基于时间阶段获得气候事件发生的频率特性，并基于频率特性创建正常数据集合和异常数据集合；分别向正常数据集合和异常数据集合插入时间标签；其中，气候事件分为正常事件和预警事件；时间标签包括短期标签、中期标签以及长期标签。

11、进一步地，获取第一概率和第二概率的过程为：

12、构建初始分类模型，先通过采集的多源信息构建出四维监测向量，包括温度参数、降水量参数、风速参数以及时间，对于任一时间区间ta，分析时间区间ta下温度参数、降水量参数以及风速参数的平均值和波动值；基于平均值和波动值生成新特征；其中，波动值表示时间区间ta对应参数的最大值和最小值之间差值的平均值；

13、在初始分类模型中引入训练层，将新特征与原有特征结合，形成新的训练数据集，并提供在采集的多源信息中随机选择样本数据，对训练层进行训练和更新，得到事件分类模型；

14、将获取到的多源信息按照时间标签进行数据分层，将每一时间层次下对应的多源信息输入到事件分类模型中，判断输入的多源信息属于正常数据集合的第一概率和异常数据集合的第二概率。

15、进一步地，当第一概率或第二概率均大于预设的阈值，则将采集的多源信息对应分配到相应的数据集合中；并确定第一概率或第二概率中的较大值，将采集的多源信息对应分配到较大值所对应的数据集合中；当第一概率或第二概率均小于预设的阈值，则基于第一概率或第二概率重新进行分类，其具体过程为：

16、当第一概率或第二概率均大于正常数据集合或异常数据集合的时间标签，则将采集的多源信息对应分配到相应的数据集合中；

17、当第一概率或第二概率均小于正常数据集合或异常数据集合的时间标签，持续感知采集的多源信息。

18、进一步地，划分预警事件的过程为：

19、按照时间顺序，于预定时间周期t内，在时间线上标记采集的多源信息所对应的时间点，并采用时间序列分析方法结合预设的密度阈值，以识别出异常数据集合对应密度超过密度阈值的时间段；根据对时间段的分析结果触发关注机制，对比分析结果，并进行降序排序，显示出数据列表，生成相应的预警信号，以划分若干类优先级对应的预警事件。

20、进一步地，提取的特征信息包括时间、类型、范围、趋势以及介质方法，则生成发布数据包的过程为：

21、搭建发布规则引擎，从提取的特征信息中抽取类型、范围以及趋势，并定义为关键因素，对每个关键因素的值进行参数分析，获得对应的参数值，且参数值与权重保持同步；

22、其中，进行参数分析的过程为：

23、将关键因素的值标记为jb，并设置关键因素jb的标准区间[r1，r2]，计算参数值；所依据的公式为：

24、 ；

25、式中，p为关键因素对应的参数值，σ表示常数，通常取值为1；

26、再赋予每个关键因素对应的权重，将每个因素的参数值乘以其权重，再将所有结果相加，即可得到发布等级；

27、基于发布等级划分发布等级区间，并设置小于发布等级区间的第一发布框、处于发布等级区间中的第二发布框以及大于发布等级区间的第三发布框，在第一发布框、第二发布框以及第三发布框中分别设置对应的选择接口和关键词输入接口，基于发布框信息选择对应的预警事件，并基于发布框信息提取对应的接口属性信息并进行预处理分析，以计算预警事件发布适配度；

28、根据发布适配度的数值大小对预警事件进行排序，获得排序后的预警事件，基于预警事件识别对应的参数信息和数据格式类型，参数信息为基于特征信息获得的参数数据，基于参数信息和数据格式类型，采用协议转换规则以对预警事件进行格式转换，整理并输出统一格式的发布数据包；其中，发布数据包包括：预警事件、发布等级、发布区域、发布时间以及发布频率。

29、进一步地，选择接口对应的属性信息包括类型、优先级以及事件范围，关键词接口对应的属性信息包括内容、相关性、频率以及上下文；则预处理分析的过程为：

30、构建预处理分析模型：将输入信息标记为参数集合q，参数集合q包含n0个元素值，将任一个元素值标记为xi，为n0个元素值分别赋予相应的权重因子系数，标记元素值xi的权重因子系数为φi，建立公式输出参数集合q的影响系数qy：；

31、应用预处理分析模型：先将选择接口和关键词接口对应的属性信息整合成选择参数q1和关键词参数q2；其中，q1={类型，优先级，事件范围}，q2={内容，相关性，频率，上下文}；再将选择参数和关键词参数依次输入到预处理分析模型中，分别输出选择匹配度tc1和关键词匹配度tc2；

32、则发布适配度的计算公式为：

33、；

34、式中，ad表示适配度，s表示预警等级，是时间增益因子；ch表示预警事件发生时间与当前时间的差值，g表示时间常数。

35、进一步地，判断发布优先级的过程为：

36、先判断当前led屏中是否有信息发布队列，若当前有信息发布队列正在运行，获取此时请求的带宽，并判断是否处于饱和状态，当前带宽处于饱和状态时，判断是否有新的发布请求申请访问，当有发布请求申请访问时，便立即分析请求发布数据包信息，根据预警事件的预警等级重新进行分配，生成信息发布方案。

37、一种基于led屏的信息发布预警方法，包括以下步骤：

38、确定数据类型：根据气象报告创建正常数据集合和异常数据集合；

39、确定事件类型：通过led屏实时连接到数据源，实时感知数据源采集的多源信息，将实时采集的多源信息输入到预设的事件分类模型中，输出采集的多源信息属于正常数据集合的第一概率和异常数据集合的第二概率；基于第一概率和第二概率搭建规则引擎，对预警信号划分，生成若干类优先级对应的预警事件；

40、制定信息发布规则：从预警事件中提取特征信息，搭建发布规则引擎，生成发布数据包，并对发布数据包进行缓存；

41、生成信息发布方案：获取led屏的终端信息，并结合发布数据包判断发布的优先级，生成信息发布方案；其中，终端信息包括信息发布队列和服务器带宽。

42、（三）有益效果

43、本发明提供一种基于led屏的信息发布预警系统及方法，具备以下有益效果：

44、1.本发明通过聚焦于气候事件的频率特性，设计出事件分类模型，将采集的多源信息按照短期、中期以及长期标签划分为正常数据集合和异常数据集合，实时反映最新的气象变化，在此过程中，通过对第一概率和第二概率判断分析，可以快速清晰地划分多源信息的异常性，可以有效地对预警事件作出判断；同时，气象类预警事件往往表现出周期性，便于预告突发事件，保证预报的准确性；

45、2.本发明通过设置时间层次，对不同的时间层次下的异常数据集合进行分析，识别出每个时间层次下不同优先级的预警事件，结合预警信号和关注机制，提高了对预警事件的响应速度和能力，从而降低了预警事件所带来的影响和损失；

46、3.本发明通过led屏连接到数据源，可以对采集的多源信息进行处理，以及时反映最新的气象变化，快速智能推送预警事件，在一定程度上解决了信息的延迟性；通过综合特征信息计算出发布等级，设计出发布框，并基于发布框信息计算出发布适配度，生成发布数据包上传至led屏上，准确对气象作出预报。