[发明专利]建筑工程内部设施的统一管理与联动控制系统及方法

权利要求书

1.一种建筑工程内部设施的统一管理与联动控制系统，其特征在于，包括多个监测系统、多个设备控制系统、硬件中间件、软件中间件和数据采集交互平台，所述硬件中间件用于将所述监测系统和所述设备控制系统的硬件接口转为以太网接口，并实现所述监测系统、所述设备控制系统与所述数据采集交互平台的硬件连接；所述软件中间件用于将所述监测系统和所述设备控制系统的软件接口转为基于OPC协议的BS架构接口模式，并基于OPC协议实现所述监测系统、所述设备控制系统与所述数据采集交互平台的数据交互；

所述监测系统包括视频监控系统和至少一个环境参数感知系统；所述视频监控系统通过硬件中间件和软件中间件将采集的监控视频和视频监测设备的设备状态的上传至所述数据采集交互平台；所述环境参数感知系统通过硬件中间件和软件中间件将采集的环境感知参数上传至所述数据采集交互平台；所述设备控制系统通过硬件中间件和软件中间件接收所述数据采集交互平台下发的控制指令；

所述数据采集交互平台，包括历史数据库、视频监控设备状态分析模块、感知设备状态分析模块、第一目标检测模块、第二目标检测模块、比对确认模块、目标跟踪模块、状态信息管理模块、风险等级评估模块、决策输出模块、专家库模块、人工决策模块和应急预案决策模块；

所述历史数据库中，用于存储所述监测系统上传的监控视频和环境感知参数；

所述视频监控设备状态分析模块，用于接收所述视频监控系统上传的视频监控设备的设备状态和监控视频，根据所述视频监控系统上传的视频监控设备的当前设备状态判断对应的视频监控设备是否存在故障，如存在故障，则舍弃相应的监控视频，否则将相应的监控视频存储至所述历史数据库；

所述感知设备状态分析模块，用于根据所述环境参数感知系统上传的当前环境感知参数和所述历史数据库存储的历史环境感知参数判断对应的环境感知设备是否存在故障；如存在故障，则舍弃当前环境感知参数，否则将当前环境感知参数存储至所述历史数据库；

所述第一目标检测模块包括图片特征提取模块和多目标检测模块，所述图片特征提取模块，用于从所述历史数据库中获取最新的监控视频，并通过卷积神经网络提取所述监控视频的图像特征；所述多目标检测模块内置有已训练好的基于神经网络的多目标检测算法，所述多目标检测算法的检测类别包括至少一种异常事件类型和安全事件类型；将提取所述监控视频的图像特征送入所述多目标检测模块中，识别出至少一个监控目标以及每个监控目标对应的监控事件类型；

所述第二目标检测模块包括参数特征提取模块和监控事件分类识别模块，所述参数特征提取模块，用于从所述历史数据库中获取最新的环境感知参数，并提取所述环境感知参数的特征数据；所述监控事件分类识别模块，内置有一组已训练好的分类器，所述分类器用多个支持向量机SVM来实现，每个支持向量机用于识别一种监控事件类型，所述监控事件类型包括至少一种异常事件类型和安全事件类型；将提取的环境感知参数的特征数据送入已训练好的分类器中，识别出至少一个监控目标以及每个监控目标对应的监控事件类型；

所述比对确认模块，用于将所述第一目标检测模块识别的监控目标和对应的监控事件类型，与所述第二目标检测模块识别的监控目标和对应的监控事件类型进行比对，当比对结果一致时为每个监控目标生成对应的事件对象，所述事件对象的属性包括：当前时间、监控事件类型、监控目标ID、设备ID、环境感知参数、事件位置；当比对结果不一致时等待执行下一次比对；

所述目标跟踪模块，内置有卡尔曼滤波多目标跟踪模型，所述卡尔曼滤波多目标跟踪模型用于根据所述事件对象的属性进行目标跟踪，创建新的跟踪目标、移除过时的跟踪目标或更新已有的跟踪目标属性，最后输出目标跟踪结果：监控事件ID、监控事件状态、监控事件是否移动、当前时间、监控事件持续时间、监控事件类型、监控事件距离、环境感知参数以及各个环境感知参数的变化率；

所述状态信息管理模块，用于根据目标跟踪结果更新对应监控事件类型的状态信息，所述监控事件类型的状态信息均包括监控事件ID、监控事件状态、监控事件是否移动、当前时间、监控事件持续时间、监控事件类型、监控事件距离；

所述风险等级评估模块，内置有风险等级评定标准，对所有监控事件类型的状态信息进行分析，当只有安全事件类型的监控事件状态为已发生时，根据环境感知参数以及各个环境感知参数的变化率判定是否存在薄弱点、薄弱模式和薄弱位置，若存在，则确定为低风险等级，若不存在，则无风险；否则，判定事故发生，风险等级为高风险等级，并根据所有异常监控事件类型的状态信息确定事故等级；

所述决策输出模块，对应每个监控事件设置有多个设备控制系统联动的控制决策，用于在高风险等级时，根据已发生的监控事件类型启动对应的联动控制决策，下发控制指令至相关的设备控制系统，以实现系统联动；以及在低风险等级时，执行预警处理决策；

所述专家库模块，用于提供各类数据库，所述数据库包括专家信息库、重特大事故档案数据库、抢险救灾资源数据库；

所述人工决策模块，用于根据所述事故等级结果选择是否通知运维管理员进行人工决策；

所述应急预案决策模块，用于在确定发生重大事故时根据所述专家库模块内的数据动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案，供人工决策参考。