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一种公共安全防护系统及方法

一种公共安全防护系统及方法

IPC分类号 : E04H3/00

申请号
CN202010021526.3
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2020-01-09
  • 公开号: 111219078B
  • 公开日: 2020-06-02
  • 主分类号: E04H3/00
  • 专利权人: 清华大学

专利摘要

本发明涉及一种公共安全防护系统和方法,包括:采集模块,用于采集公共安全信息;调控模块,判断公共安全信息值是否在预测值范围内,若公共安全信息超出预测值范围,则对超出预测值的公共安全信息按照紧迫程度进行分级;定位模块,用于定位超出预测值的公共安全信息的发生位置点以及位置点附近的人员的位置;总控模块,根据公共安全信息和定位模块确定的位置点设定救援策略;预警模块,预警模块接收调控模块中的超出预测值的公共安全信息,进行警报,并根据位置点附近的人员的位置计算各人员的最佳逃生路线。其有效监控各种可能发生的公共安全问题,提前向人员和有关部门预警,根据安全问题具体情况合理安排救援方案。

权利要求

1.一种公共安全防护系统,其特征在于,包括:采集模块、调控模块、定位模块、防护模块和物联模块;

所述采集模块,用于采集公共安全信息;

所述调控模块接收所述采集模块采集的公共安全信息,并对所述公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将所述公共安全信息发送至所述定位模块;

所述定位模块,用于确定用户和所述防护模块的位置,并将所述用户和防护模块的位置信息发送至所述物联模块;

所述防护模块,用于将所述用户与所述安全隐患隔离;

所述物联模块,用于将所述防护模块输送至所述用户处;并在所述用户使用所述防护模块后,将所述防护模块和所述用户移动输送至安全位置。

2.如权利要求1所述的公共安全防护系统,其特征在于,所述防护模块包括绝热层、防辐射层和仿生变色层;分别用于隔绝热损伤、辐射损伤和定向伤害;所述仿生变色层能够根据光的颜色自动变色,使用户不易被发现;所述防护模块中设有有害气体过滤部和供氧部,分别用于隔绝外界有害气体和给所述用户供氧。

3.如权利要求2所述的公共安全防护系统,其特征在于,还包括隔离模块,所述物联模块在所述用户使用所述防护模块后,将所述防护模块和所述用户移动输送至所述隔离模块;所述隔离模块包括缓冲区、处理区、隔离室、安全区和补给输送区;所述缓冲区用于初步检测具有传染性疾病患病风险的人员是否出现症状或是否暴露在有害物质环境内;所述处理区用于对出现症状或暴露在有害环境中的人员进行处理、治疗;隔离室用于对经过处理、治疗的人员进行观察;所述安全区用于容纳疫区内未检测出疾病症状或未暴露在有害物质环境内的人员,处于所述安全区内人员需进行定时检测和监控;所述补给输送区用于为疫区内人员提供基本生活用品、医疗用品和药物。

4.如权利要求3所述的公共安全防护系统,其特征在于,所述处理区包括第一处理区和第二处理区,所述第一处理区包括:分离室、检测室、净化室和观察室,所述分离室用于将出现症状或暴露在有害环境中的人员和有害环境分离;所述检测室对所述人员进行深度检测,检测出症状的所述人员被送入净化室;无症状的所述人员被送入观察室进行观察;所述净化室对检测出疾病症状的人员进行治疗和净化。

5.如权利要求4所述的公共安全防护系统,其特征在于,所述第二处理区包括:过渡室和组装部,所述过渡室用于临时容纳等候转出人员,所述过渡室内设有所述采集模块,用于检测过渡室内有毒物质或放射性物质含量,当所述有毒物质或放射性物质含量在阈值以下时,连通所述安全区和所述过渡室,转出人员进入所述过渡室,所述组装部对安全防护组件进行组装,并将其固定在所述转出人员身体上。

6.如权利要求1-5任一项所述的公共安全防护系统,其特征在于,还包括预警模块,所述预警模块接收所述调控模块中存在安全隐患的公共安全信息,并对所述公共安全信息的风险类型、发生原因、技术原理、影响范围和扩散进程进行评估,并对所述调控模块、定位模块、防护模块和物联模块进行预警。

7.如权利要求6所述的公共安全防护系统,其特征在于,所述预警模块将所述公共安全信息的评估结果发送至所述调控模块,并根据所述调控模块的反馈信息迭代和优化预警信息的分析评估结果,其具体过程如下:首先通过分层聚类算法和奇异值分解法将采集到的所述公共安全信息拆分并求得时间相关因子的先验值,然后采用贝叶斯算法求解出所述时间相关因子的真实值,之后采用自回归差分移动平均模型求得时间相关因子的预测值,最后将所述公共安全信息代入原始方程求得公共安全信息的预测值。

8.如权利要求1-5任一项所述的公共安全防护系统,其特征在于,还包括对接模块,用于对接所述调控模块和所述采集模块、定位模块、防护模块和物联模块;所述对接模块内包括净化器和含量检测模块,用于在模块对接时,对各模块中含有的有毒物质或放射性物质进行净化和含量检测。

9.如权利要求1-5任一项所述的公共安全防护系统,其特征在于,还包括通讯安全模块,所述通讯安全模块中包括区块链模块、加密模块和安防模块,防止非法操作、数据篡改和未授权转移、交互。

10.一种城市公共安全防护方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、采集公共安全信息;

步骤2、调控模块接收所述公共安全信息,对所述公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将所述公共安全信息发送至定位模块;

步骤3、确定用户和防护模块的位置,并将所述用户和防护模块的位置信息发送至物联模块;

步骤4、物联模块将所述防护模块输送至所述用户处,所述防护模块将所述用户与所述安全隐患隔离;

步骤5、在所述用户使用所述防护模块后,将所述防护模块和所述用户移动输送至安全位置。

说明书

技术领域

本发明是关于一种公共安全防护系统及方法,属于安全防护技术领域。

背景技术

目前我国城市化水平越来越高,随着城市化水平发展城市的公共安全问题也日益凸显。例如城市水资源污染、火灾、地震、遇到空袭、恐怖袭击、传染性疾病等等公共安全问题都会造成大规模的人员伤亡和财产损失。为了避免上述公共安全问题需要及时对相关问题进行预警,并在发生相应灾害时迅速作出反应,以避免灾害扩大化。

随着科技发展,公共安全不仅仅限于传统意义上的自然灾害或地震等,还包括一些高科技的公共安全事件。由于这些高科技公共安全事件涉及的领域比较前沿,只有少数顶尖科学家比较了解,一般民众甚至政府机关都无法在短时间内分析出公共安全事件的原因,更不能有效的进行应对。但这些公共安全事件往往涉及面很广,且后果一般都比较严重。比如对于一些生化事故,一般都需要一段事件才可以分析出病原体,但在分析致病原因的时间已经有大量人员受到伤害。所以急需一种对原理不可知公共安全事件进行防护的安全防护体系。

发明内容

针对上述现有技术的不足,本发明的目的是提供了一种公共安全防护系统及方法,其及时对公共安全事件进行调控,通过将用户与公共安全事件的危险源隔离的方法,解决了原理不可知公共安全事件的安全防护问题,具有较好的安全防护效果。

为实现上述目的,本发明提供了一种公共安全防护系统,包括:采集模块、调控模块、定位模块、防护模块和物联模块;采集模块,用于采集公共安全信息;调控模块接收采集模块采集的公共安全信息,并对公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将公共安全信息发送至定位模块;定位模块,用于确定用户和防护模块的位置,并将用户和防护模块的位置信息发送至物联模块;防护模块,用于将用户与安全隐患隔离;物联模块,用于将防护模块输送至用户处;并在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至安全位置。

进一步,防护模块包括绝热层、防辐射层和仿生变色层;分别用于隔绝热损伤、辐射损伤和定向伤害;仿生变色层能够根据光的颜色自动变色,使用户不易被发现;防护模块中设有有害气体过滤部和供氧部,分别用于隔绝外界有害气体和给用户供氧。

进一步,还包括隔离模块,物联模块在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至隔离模块;隔离模块包括缓冲区、处理区、隔离室、安全区和补给输送区;缓冲区用于初步检测具有传染性疾病患病风险的人员是否出现症状或是否暴露在有害物质环境内;处理区用于对出现症状或暴露在有害环境中的人员进行处理、治疗;隔离室用于对经过处理、治疗的人员进行观察;安全区用于容纳疫区内未检测出疾病症状或未暴露在有害物质环境内的人员,处于安全区内人员需进行定时检测和监控;补给输送区用于为疫区内人员提供基本生活用品、医疗用品和药物。

进一步,处理区包括第一处理区和第二处理区,第一处理区包括:分离室、检测室、净化室和观察室,分离室用于将出现症状或暴露在有害环境中的人员和有害环境分离;检测室对人员进行深度检测,检测出症状的人员被送入净化室;无症状的人员被送入观察室进行观察;净化室对检测出疾病症状的人员进行治疗和净化。

进一步,第二处理区包括:过渡室和组装部,过渡室用于临时容纳等候转出人员,过渡室内设有采集模块,用于检测过渡室内有毒物质或放射性物质含量,当有毒物质或放射性物质含量在阈值以下时,连通安全区和过渡室,转出人员进入过渡室,组装部对安全防护组件进行组装,并将其固定在转出人员身体上。

进一步,还包括预警模块,预警模块接收调控模块中存在安全隐患的公共安全信息,并对公共安全信息的风险类型、发生原因、技术原理、影响范围和扩散进程进行评估,并对调控模块、定位模块、防护模块和物联模块进行预警。

进一步,预警模块将公共安全信息的评估结果发送至调控模块,并根据调控模块的反馈信息迭代和优化预警信息的分析评估结果,其具体过程如下:首先通过分层聚类算法和奇异值分解法将采集到的公共安全信息拆分并求得时间相关因子的先验值,然后采用贝叶斯算法求解出时间相关因子的真实值,之后采用自回归差分移动平均模型求得时间相关因子的预测值,最后将公共安全信息代入原始方程求得公共安全信息的预测值。

进一步,还包括对接模块,用于对接调控模块和采集模块、定位模块、防护模块和物联模块;对接模块内包括净化器和含量检测模块,用于在模块对接时,对各模块中含有的有毒物质或放射性物质进行净化和含量检测。

进一步,还包括通讯安全模块,通讯安全模块中包括区块链模块、加密模块和安防模块,防止非法操作、数据篡改和未授权转移、交互。

本发明还公开了一种公共安全防护方法,包括以下步骤:步骤1、采集公共安全信息;步骤2、调控模块接收公共安全信息,对公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将公共安全信息发送至定位模块;步骤3、确定用户和防护模块的位置,并将用户和防护模块的位置信息发送至物联模块;步骤4、物联模块将防护模块输送至用户处,防护模块将用户与安全隐患隔离;步骤5、在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至安全位置。

本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、能够在有效的前提下将成本控制在最低,对公众进行全覆盖、无差别保护。2、运用了底线思维,响应速度快,能够第一时间有效保护公众安全和健康,特别是针对性威胁。3、采用了模块化设计方法,更新升级能力强,能够迅速适应复杂应用环境和新要求。4、通过合理建立相对封闭的通信模块,确保了中控模块对所有环节的最高管理权限。5、运用了区块链、物联网、量子通信、智能安防等前沿技术,物资供应和信息交互体系具有足够的独立性和可控性,抗干扰和防破坏能力强,稳定性和安全系数高。6、能够很好地对接传统的人防、疾控、粮食物资能源储备等模块,必要时为公众提供长期庇护;7、具有较好的开放性和扩展性,可以用于科技领域以外的公共安全管理提供平台和技术基础。

附图说明

图1是本发明一实施例中公共安全防护系统的结构示意。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向,通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解,具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明,它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,所用到的术语仅仅是用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

本实施例提供了一种公共安全防护系统,如图1所示,包括:采集模块、调控模块、定位模块、防护模块、物联模块和中控模块。

采集模块用于采集公共安全信息。其包括但不限于有毒气体检测器,PM2.5传感器、重金属传感器、有机物传感器、可燃性气体(如甲烷、CO等)传感器、放射性物质传感器、烟气传感器、地震检测仪、摄像头和路况检测仪。其中,各种传感器和检测仪放置在可能发生公共安全隐患的位置点。比如加油站比较容易引发火灾,故可以在加油站设置可燃性气体传感器和烟气传感器;对于水体安全则可以在水库或江河湖泊内设置重金属传感器和有机物传感器。同时也可以在人流密集的区域如商场、学校、写字楼内立体式设置多种传感器、测试仪,以保证一旦有公共安全事件发生时,可以及时发现预警。

调控模块接收采集模块采集的公共安全信息,并对公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将公共安全信息发送至定位模块。调控模块对用户进行编码、定位、引导和追踪;对对接模块、防护模块、隔离模块、补给模块进行编码、定位和调配。调控模块根据公共安全信息制定应对方案并将应对方案发送至中控模块,并按照应对方案向对接模块、物联模块、用户、防护模块、隔离模块、补给模块、加密模块发出行动和匹配指令,实时向中控模块和预警模块反馈应对方案的实施进展,实时对应对方案进行调整。

本实施例中系统还包括对接模块,用于对接调控模块和采集模块、定位模块、防护模块和物联模块;对接模块内包括净化器和含量检测模块,用于在模块对接时,对各模块中含有的有毒物质或放射性物质进行净化和含量检测。

定位模块,用于确定用户和防护模块的位置,并将用户和防护模块的位置信息发送至物联模块。

防护模块,用于将用户与安全隐患隔离。防护模块包括绝热层、防辐射层和仿生变色层;分别用于隔绝热损伤、辐射损伤和定向伤害;仿生变色层能够根据光的颜色自动变色,使用户不易被发现;防护模块中设有有害气体过滤部和供氧部,分别用于隔绝外界有害气体和给用户供氧。

物联模块,建立对接模块、用户、防护模块、隔离模块、补给模块之间的联系,根据调控模块的指令输运用户、防护模块和补给物资;用于将防护模块输送至用户处;并在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至安全位置。物联模块包括输运装置和数字交通网络。输运装置根据调控模块的指令封装和输运用户和防护模块;数字交通网络根据调控模块的指令对用户、防护模块、输运装置、隔离模块进行编码,当发生安全隐患时,根据用户的授权和调控模块的指令对输运装置、用户和防护模块进行定位和匹配,通过输运装置封装用户和防护模块,并根据调控模块的指令将用户和防护模块输运至指定的安全地带。同时,物联模块也可以与补给模块连接,用于补给物品的运输。

物联模块在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至隔离模块;隔离模块包括缓冲区、处理区、隔离室、安全区和补给输送区;缓冲区用于初步检测具有传染性疾病患病风险的人员是否出现症状或是否暴露在有害物质环境内;处理区用于对出现症状或暴露在有害环境中的人员进行处理、治疗;隔离室用于对经过处理、治疗的人员进行观察;安全区用于容纳疫区内未检测出疾病症状或未暴露在有害物质环境内的人员,处于安全区内人员需进行定时检测和监控;补给输送区用于为疫区内人员提供基本生活用品、医疗用品和药物。

处理区包括第一处理区和第二处理区,第一处理区包括:分离室、检测室、净化室和观察室,分离室用于将出现症状或暴露在有害环境中的人员和有害环境分离;检测室对人员进行深度检测,检测出症状的人员被送入净化室;无症状的人员被送入观察室进行观察;净化室对检测出疾病症状的人员进行治疗和净化。第二处理区包括:过渡室和组装部,过渡室用于临时容纳等候转出人员,过渡室内设有采集模块,用于检测过渡室内有毒物质或放射性物质含量,当有毒物质或放射性物质含量在阈值以下时,连通安全区和过渡室,转出人员进入过渡室,组装部对安全防护组件进行组装,并将其固定在转出人员身体上。

隔离模块的补给输送区与补给模块连通。补给模块用于生产和储存补给物资,根据调控模块的指令提供补给物资。补给模块包括生产单位、补给物资和封装区;生产单位根据调控模块的指令生产补给物资;补给物资为用户提供维持生命健康的基本物资、药品和医疗用品;封装区包括封装模块和过渡模块,封装模块将补给物资封装为能够长期保存的模块化补给单元,封装好的补给物资经对接模块转入过渡模块,当接收到调控模块的指令时,所述过渡模块将补给物资转移至输运装置,再由输运装置输运至隔离模块的补给输送区,过渡模块每送出一次补给物资后均进行自净化处理,并实时监测内部环境,只有过渡模块内部环境安全时,对接模块才能接通封装模块和过渡模块。补给输送区包括存储模块、净化模块、检验模块,存储模块用于存储补给物资,当接收到调控模块的指令时,净化模块对补给物资做净化处理,经检验模块确认安全后,补给物资被送入安全区为用户提供补给。

本实施例中系统还包括预警模块,预警模块接收调控模块中存在安全隐患的公共安全信息,并对公共安全信息的风险类型、发生原因、技术原理、影响范围和扩散进程进行评估,并对调控模块、定位模块、防护模块和物联模块进行预警。预警模块将公共安全信息的评估结果发送至调控模块,并根据调控模块的反馈信息迭代和优化预警信息的分析评估结果,其具体过程如下:首先通过分层聚类算法和奇异值分解法将采集到的公共安全信息拆分并求得时间相关因子的先验值,然后采用贝叶斯算法求解出时间相关因子的真实值,之后采用自回归差分移动平均模型求得时间相关因子的预测值,最后将公共安全信息代入原始方程求得公共安全信息的预测值。

本实施例中系统还包括通讯安全模块,通讯安全模块中包括区块链模块、加密模块和安防模块,防止非法操作、数据篡改和未授权转移、交互。

区块链模块对预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块的运行信息进行全天候、全覆盖记录,防止非法操作和数据篡改;

加密模块根据调控模块的指令授权对接模块、物联模块、用户、防护模块、隔离模块、补给模块之间的交互请求,利用量子通讯和量子密钥技术防止未授权交互。

安防模块一方面监控对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块的未授权转移、交互情况,并将监控信息上报至区块链模块与中控模块,另一方面为对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块提供有效的防卫力量。

中控模块对公共安全末端管理模块的所有组成部分拥有最高控制权限,可对所有组成部分直接下达指令和实施控制,并直接管控区块链模块和安防模块。调控模块、区块链模块、加密模块、安防模块均不接受来自中控模块以外的任何指令;中控模块实时备份所发出的信息和指令,以备随时审查。

本实施例中系统还包括通信模块,通信模块用于建立所述预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块、区块链模块、加密系模块、安防模块、中控模块之间的联系。

通信模块分为通信模块Ⅰ、通信模块Ⅱ、通信模块Ⅲ、通信模块Ⅳ、通信模块Ⅴ;所述通信模块Ⅰ建立所述预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块之间的联系,所述通信模块Ⅱ建立所述区块链模块和预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块之间的联系,所述通信模块Ⅲ建立所述加密模块和预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块之间的联系,所述通信模块Ⅳ建立所述安防模块和预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块之间的联系,所述通信模块Ⅴ建立所述中控模块和预警模块、调控模块、用户、对接模块、物联模块、防护模块、隔离模块、补给模块、区块链模块、安防模块之间的直接联系;所述通信模块Ⅰ、通信模块Ⅱ、通信模块Ⅲ、通信模块Ⅳ、通信模块Ⅴ均为独立的封闭网络。

实施例二

本实施例还公开了一种公共安全防护方法,包括以下步骤:

步骤1、采集公共安全信息;

步骤2、调控模块接收公共安全信息,对公共安全信息进行分析,判断是否存在安全隐患,若是则将公共安全信息发送至定位模块;

步骤3、确定用户和防护模块的位置,并将用户和防护模块的位置信息发送至物联模块;

步骤4、物联模块将防护模块输送至用户处,防护模块将用户与安全隐患隔离;

步骤5、在用户使用防护模块后,将防护模块和用户移动输送至安全位置。

上述内容仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

一种公共安全防护系统及方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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