基于数字孪生技术的体育场馆智能安防系统的制作方法

专利2025-06-21  33


本发明涉及智能安防系统,特别是涉及一种基于数字孪生技术的体育场馆智能安防系统。


背景技术:

1、现有的体育场馆安防系统多采用传统的监控手段,如视频监控和门禁系统,这些方法虽然在一定程度上能够保障安全,但存在着监测盲区、实时性差、被动响应等问题。此外,紧急疏散时,现有的指示系统往往无法根据实时人流和环境变化进行快速有效的疏散指导。特殊事件如暴力冲突、医疗紧急等情况下,现有的预案可能不够完善,导致处理不够及时和有效。因此,有必要开发一种更智能、更主动、响应更快速的安防系统。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供了本发明提供了一种基于数字孪生技术的智能安防系统,该系统个性化安全预警系统:通过分析观众行为数据,实现个性化安全预警。利用数字孪生模型进行紧急疏散模拟,优化疏散方案。评估环境因素对安防系统性能的影响,并提出调整建议。模拟特殊事件的响应策略,提高场馆应急处理能力。深入分析观众行为,预测并预警潜在安全风险。利用数字孪生技术辅助智能巡检机器人进行高效巡检。使系统能够根据实时数据和历史事件进行自适应学习和优化。以实现对场馆安全状况的全面监控、预警、分析和优化。

2、为实现上述目的,本申请采取了以下技术方案:

3、智能安防系统包括:

4、数据采集单元,采用至少5个高清摄像头组成的阵列,每个摄像头至少具有4k分辨率和30fps的帧率,通过时间同步技术确保数据采集的一致性;

5、数字孪生映射单元,使用激光扫描仪进行三维建模,精度达到±2mm,并结合gis技术实现与实际地理位置的映射;

6、个体行为分析单元,利用深度学习算法,包括但不限于卷积神经网络(cnn),通过至少3层卷积层和全连接层提取行为特征。

7、实时监测单元,包括:边缘计算组件,采用具有至少2ghz处理频率的处理器,实现数据的实时分析,延迟不超过100ms;行为风险评估组件,采用模糊逻辑评估组件,包含至少15条模糊规则,用于量化行为风险等级。

8、预警决策单元,包括:规则引擎组件,包含至少100条预定义规则,用于生成预警信息;风险响应自动化组件,采用遗传算法优化疏散路径,确保疏散时间最短。

9、信息呈现与通知单元,包括:增强现实(ar)可视化组件,使用至少80%透明度的ar标记,确保信息呈现的清晰度;定制化通知组件,根据安全人员的责任区域,采用至少3种不同的颜色编码进行预警信息的推送。

10、自适应优化单元,包括:强化学习算法组件,采用深度q网络(dqn),包含至少2个隐藏层,每层至少有128个神经元;数字孪生模拟环境组件,模拟至少3种不同的紧急情况,用于测试预警算法和安全策略。

11、用户反馈单元,包括:多渠道用户反馈收集组件,采用自然语言处理技术,分析至少3种语言的用户反馈;敏捷开发迭代框架组件,采用scrum框架,每两周进行一次系统功能的迭代更新。

12、安全态势分析单元,包括:数据融合技术组件,采用主成分分析(pca)算法,对cctv、wi-fi追踪和门禁系统数据进行降维处理;综合风险评估工具组件,使用故障树分析(fta)方法,评估至少5个安全风险等级。

13、法律法规遵从性分析单元,包括:法规数据库组件,存储至少1000条与安防系统相关的法律法规条文;自动合规性检查工具组件,采用至少5种规则验证算法,确保操作的合规性。

14、紧急疏散模拟与优化子系统,包括:三维环境建模单元,采用bim技术,创建至少10个不同视角的场馆数字孪生模型;人流动态模拟单元,模拟至少5000个个体的移动,评估疏散效率。

15、子系统,进一步包括:疏散策略优化单元,采用蚁群算法,生成至少10种疏散策略;实时疏散指导单元,根据实时数据,采用至少3种疏散指导模式,提供最优疏散路径。

16、通过上述技术方案,本发明的基于数字孪生技术的体育场馆智能安防系统。对场馆安全状况的全面监控、预警、分析和优化。



技术特征:

1.一种基于数字孪生技术的体育场馆智能安防系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述实时监测单元,包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述预警决策单元,包括:

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信息呈现与通知单元,包括:

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自适应优化单元,包括:

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用户反馈单元,包括:

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述安全态势分析单元,包括:

8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述法律法规遵从性分析单元,包括:

9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述紧急疏散模拟与优化子系统,包括:

10.根据权利要求9所述的子系统,其特征在于,进一步包括:


技术总结
本发明提出一种基于数字孪生技术的体育场馆智能安防系统,旨在提升场馆安全监控的智能化水平和响应速度。系统通过数据采集单元收集观众行为数据,并利用数字孪生映射单元创建场馆的虚拟模型。个性化安全预警模块分析观众行为,预测潜在风险。紧急疏散模拟与优化模块提高疏散效率和安全性。环境因素分析模块评估环境对安防性能的影响。特殊事件响应策略模块模拟和优化应急响应。系统还包括法规遵从性分析、智能巡检辅助、自适应学习等模块,确保操作合规并根据实时数据不断优化。本系统实现了对体育场馆安全状况的全面监控、预警、分析和优化,有效提升了场馆的安全管理能力。

技术研发人员:梅子佳
受保护的技术使用者:北京动网天下科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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