本發(fā)明涉及風險管控，特別是涉及一種基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的不斷發(fā)展，人們對于安全風險的監(jiān)測管控也提出了更新的需求，要求在常規(guī)的管控手段上，更進一步提供在線監(jiān)控，并對監(jiān)測監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行整合分析，從而及時掌握安全生產(chǎn)風險的實時狀況。

2、金屬冶煉企業(yè)由于其占地區(qū)域通常較大，設(shè)備較多，并且多為重工業(yè)設(shè)備，故人們對于金屬冶煉企業(yè)的風險監(jiān)測往往具有更高的要求，現(xiàn)有技術(shù)中，金屬冶煉企業(yè)中的風險監(jiān)控還存在以下缺點：

3、(1)現(xiàn)有的安全信息對于安全風險監(jiān)測預(yù)警和信息資源共享共用等要求還存在缺口，現(xiàn)場安全實時數(shù)據(jù)未有效采集應(yīng)用，數(shù)據(jù)與應(yīng)用融合度不高。

4、(2)各系統(tǒng)存在“孤島”問題，整體數(shù)據(jù)利用程度不高，如：系統(tǒng)實時記錄企業(yè)各部門業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫和各種系統(tǒng)里都有大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對企業(yè)未來的戰(zhàn)略策劃僅限于各個模塊中，譬如人員管理、危險作業(yè)、隱患排查、培訓(xùn)教育等等。然而，單獨一個系統(tǒng)(如安保系統(tǒng))的數(shù)據(jù)只能表述一定范圍和場景中的信息，無法把企業(yè)所有的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都結(jié)合到一起分析，無法對比不同維度和指標，通過算法挖掘出數(shù)據(jù)的內(nèi)在隱含信息。

5、(3)風險辨識不及時、溯源不精確、耗費資源大。部分安全信息化管理平臺未深入研究并運用安全科學(xué)原理，構(gòu)建有效的、系統(tǒng)的事故防控模型，對風險的屬性以及分布認識不深刻，導(dǎo)致所辨識的風險種類雜而多，耗費大量數(shù)據(jù)資源和硬件資源，從而風險識別效率低，未能實現(xiàn)精確溯源。

6、(4)此外，系統(tǒng)現(xiàn)有的風險分級管控無法無法直觀展示各區(qū)域的風險情況，無法對重大風險點進行動態(tài)的預(yù)警和管控；系統(tǒng)也無法對收集的數(shù)據(jù)進行一體化的展示，達不到統(tǒng)一可視化的要求。

7、鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控方法。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控方法，為高爐整體區(qū)域設(shè)置中心服務(wù)平臺，將高爐車間劃分為多個網(wǎng)格，在各網(wǎng)格的各監(jiān)測位置設(shè)置智能傳感設(shè)備，所述智能傳感設(shè)備用于采集監(jiān)測位置的傳感數(shù)據(jù)，并將傳感數(shù)據(jù)上報至中心服務(wù)平臺；方法包括：

4、所述中心服務(wù)平臺接收各智能傳感設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)，根據(jù)各網(wǎng)格的傳感數(shù)據(jù)，建立各網(wǎng)格的數(shù)字孿生模型；其中，所述數(shù)字孿生模型以圖像建模結(jié)合數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的形式展現(xiàn)給用戶；

5、所述中心服務(wù)平臺還將傳感數(shù)據(jù)與對應(yīng)的監(jiān)測閾值進行比對，以判斷傳感數(shù)據(jù)是否存在異常；對相應(yīng)網(wǎng)格中異常的傳感數(shù)據(jù)進行告警分析，得到各網(wǎng)格的告警和對應(yīng)的告警風險等級；

6、根據(jù)網(wǎng)格中各告警的告警風險等級，對數(shù)字孿生模型中的網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域進行顏色標識，以便于用戶通過數(shù)字孿生模型直觀確認網(wǎng)格的風險情況；其中，告警風險等級包括無風險、低級、中級和高級四種；

7、當相應(yīng)網(wǎng)格中最高的告警風險等級為高級時，將數(shù)字孿生模型中該網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域標識為紅色，當相應(yīng)網(wǎng)格中最高的告警風險等級為中級時，將數(shù)字孿生模型中該網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域標識為橙色，當相應(yīng)網(wǎng)格中最高的告警風險等級為低級時，將數(shù)字孿生模型中該網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域標識為黃色，當相應(yīng)網(wǎng)格中最高的告警風險等級為無風險時，將數(shù)字孿生模型中該網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域標識為藍色。

8、優(yōu)選的，為各網(wǎng)格分配對應(yīng)的網(wǎng)格管理員，網(wǎng)格管理員用于對網(wǎng)格中的設(shè)備進行日常維護和告警處理，還為多個網(wǎng)格管理員指定網(wǎng)格隊長，為網(wǎng)格隊長分配交互設(shè)備，所述分配交互設(shè)備用于與中心服務(wù)平臺進行信息交互；網(wǎng)格管理員和網(wǎng)格隊長均經(jīng)過教育培訓(xùn)后上崗；方法還包括：

9、中心服務(wù)平臺每間隔相應(yīng)時間對相應(yīng)網(wǎng)格管理員進行培訓(xùn)效果測試，所述培訓(xùn)效果測試具體包括：

10、中心服務(wù)平臺從預(yù)設(shè)告警表項中選取第一告警項，根據(jù)第一告警項反向生成測試數(shù)據(jù)；所述測試數(shù)據(jù)為引發(fā)所述第一告警項異常的傳感數(shù)據(jù)；

11、將所述測試數(shù)據(jù)下發(fā)給智能傳感設(shè)備，所述智能傳感設(shè)備使用所述測試數(shù)據(jù)替代實際采集得到的傳感數(shù)據(jù)顯示在表盤上，以便于網(wǎng)格管理員通過所述智能傳感設(shè)備的表盤觀測到異常數(shù)據(jù)，并將異常數(shù)據(jù)匯報給網(wǎng)格隊長，由網(wǎng)格隊長通過交互設(shè)備將異常數(shù)據(jù)上報至中心服務(wù)平臺；

12、中心服務(wù)平臺計算所接收到的來自交互設(shè)備的異常數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)之間的匹配度；

13、根據(jù)所述匹配度，計算相應(yīng)網(wǎng)格的網(wǎng)格管理員的培訓(xùn)分值，并將所述培訓(xùn)分值顯示在所述數(shù)字孿生模型中，以便于通過培訓(xùn)分值判斷網(wǎng)格管理員是否適應(yīng)崗位，或判斷是否需要再度進行教育培訓(xùn)。

14、優(yōu)選的，所述第一告警項為告警處理優(yōu)先級低于預(yù)設(shè)優(yōu)先級，且告警級別高于預(yù)設(shè)級別的告警項。

15、優(yōu)選的，所述中心服務(wù)平臺計算所接收到的來自交互設(shè)備的異常數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)之間的匹配度，具體包括：

16、使用第一公式計算得到匹配度；第一公式為其中，it_n為網(wǎng)格管理員第n次培訓(xùn)效果測試所得的匹配度，num(error_data)為中心服務(wù)平臺所接收到的來自交互設(shè)備的異常數(shù)據(jù)的數(shù)量，num(test_data)為所生成的測試數(shù)據(jù)的數(shù)量。

17、優(yōu)選的，所述根據(jù)所述匹配度，計算相應(yīng)網(wǎng)格的網(wǎng)格管理員的培訓(xùn)分值，具體包括：

18、使用第二公式計算得到網(wǎng)格管理員本次培訓(xùn)效果測試的測試結(jié)果；

19、使用第三公式計算得到網(wǎng)格管理員本次培訓(xùn)效果測試后的培訓(xùn)分值；

20、第二公式為i't_n＝k1it_n+k2i't_n-1，第三公式為ig_n＝k3i't_n+k4ir；k1、k2、k3和k4均為相應(yīng)的權(quán)重值，其中，k1+k2＝1，k3+k4＝1，i′t_n為第n次培訓(xùn)效果測試的測試結(jié)果，ir為網(wǎng)格管理員經(jīng)過培訓(xùn)后所得的評估分值，ig_n為網(wǎng)格管理員第n次培訓(xùn)效果測試后的培訓(xùn)分值，it_n為網(wǎng)格管理員第n次培訓(xùn)效果測試所得的匹配度，i't_n-1為網(wǎng)格管理員第n-1次培訓(xùn)效果測試的測試結(jié)果。

21、優(yōu)選的，在進行培訓(xùn)效果測試期間，中心服務(wù)平臺依舊接收傳感數(shù)據(jù)，在分析得到進行培訓(xùn)效果測試的網(wǎng)格中出現(xiàn)告警時，中止培訓(xùn)效果測試，以將智能傳感設(shè)備采集到的傳感數(shù)據(jù)顯示在表盤上；

22、并通過交互設(shè)備告知網(wǎng)格隊長培訓(xùn)效果測試的時間，以便于網(wǎng)格隊長通知網(wǎng)格管理員中止培訓(xùn)效果測試，從而及時進行告警處理。

23、優(yōu)選的，所述中心服務(wù)平臺每間隔相應(yīng)時間對相應(yīng)網(wǎng)格管理員進行培訓(xùn)效果測試，具體包括：

24、每間隔第一預(yù)設(shè)周期，為網(wǎng)格生成隨機數(shù)，若生成的隨機數(shù)為質(zhì)數(shù)，則統(tǒng)計在當前時刻前的第二預(yù)設(shè)周期內(nèi)網(wǎng)格的設(shè)備配置信息是否發(fā)生了改變，或在當前時刻前的第二預(yù)設(shè)周期內(nèi)網(wǎng)格是否產(chǎn)生了告警；

25、若在當前時刻前的第二預(yù)設(shè)周期內(nèi)網(wǎng)格的設(shè)備配置信息未發(fā)生改變，且網(wǎng)格未產(chǎn)生告警，則對該網(wǎng)格的網(wǎng)格管理員進行培訓(xùn)效果測試；

26、其中，所述生成隨機數(shù)，具體包括：

27、使用網(wǎng)格編碼加上當前時間得到種子數(shù)，使用所述種子數(shù)生成隨機中間數(shù)，使用所述隨機中間數(shù)對m進行取余，得到所述隨機數(shù)；

28、其中，t0為預(yù)設(shè)值，t為第三預(yù)設(shè)周期，times為在第三預(yù)設(shè)周期內(nèi)網(wǎng)格的告警數(shù)量，當在當前時刻前的第三預(yù)設(shè)周期內(nèi)網(wǎng)格內(nèi)未發(fā)生告警時，m＝t0×t。

29、優(yōu)選的，所述中心服務(wù)平臺還將傳感數(shù)據(jù)與對應(yīng)的監(jiān)測閾值進行比對，以判斷傳感數(shù)據(jù)是否存在異常；對相應(yīng)網(wǎng)格中異常的傳感數(shù)據(jù)進行告警分析，得到各網(wǎng)格的告警和對應(yīng)的告警風險等級，具體包括：

30、所述監(jiān)測閾值包括高級監(jiān)測閾值、中級監(jiān)測閾值和低級監(jiān)測閾值，將傳感數(shù)據(jù)依次與高級監(jiān)測閾值、中級監(jiān)測閾值和低級監(jiān)測閾值進行比對，直至比對得到傳感數(shù)據(jù)超出相應(yīng)監(jiān)測閾值的范圍時，判斷該傳感數(shù)據(jù)存在異常，并以所超出的監(jiān)測閾值的風險等級作為該傳感數(shù)據(jù)的異常等級；

31、使用所有異常的傳感數(shù)據(jù)，生成異常傳感數(shù)組；其中，所述異常傳感數(shù)組中的每一個數(shù)值對應(yīng)一個傳感數(shù)據(jù)，當傳感數(shù)據(jù)不存在異常時，設(shè)置異常傳感數(shù)組中的對應(yīng)數(shù)值為0，當該傳感數(shù)據(jù)的異常等級為低級時，設(shè)置異常傳感數(shù)組中的對應(yīng)數(shù)值為1，當該傳感數(shù)據(jù)的異常等級為中級時，設(shè)置異常傳感數(shù)組中的對應(yīng)數(shù)值為2，當該傳感數(shù)據(jù)的異常等級為高級時，設(shè)置異常傳感數(shù)組中的對應(yīng)數(shù)值為3；

32、使用異常傳感數(shù)組減去預(yù)設(shè)告警表項中的各告警碼數(shù)組，得到結(jié)果數(shù)組，若結(jié)果數(shù)組中的所有數(shù)組均大于等于0，則分析得到出現(xiàn)該告警碼數(shù)組所對應(yīng)的告警，并且該告警的告警風險等級為該告警碼數(shù)組所對應(yīng)的告警風險等級；其中，異常傳感數(shù)組減去告警碼數(shù)組具體為：異常傳感數(shù)組中的各數(shù)值減去告警碼數(shù)組中的對應(yīng)數(shù)值。

33、第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控裝置，用于實現(xiàn)第一方面所述的基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控方法，所述裝置包括：

34、至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行，用于執(zhí)行第一方面所述的基于數(shù)字孿生的高爐車間區(qū)域網(wǎng)格化風險管控方法。

35、第三方面，本發(fā)明還提供了一種非易失性計算機存儲介質(zhì)，所述計算機存儲介質(zhì)存儲有計算機可執(zhí)行指令，該計算機可執(zhí)行指令被一個或多個處理器執(zhí)行，用于完成第一方面所述的方法。

36、第四方面，提供了一種芯片，包括：處理器和接口，用于從存儲器中調(diào)用并運行存儲器中存儲的計算機程序，執(zhí)行如第一方面所述的方法。

37、第五方面，提供了一種包含指令的計算機程序產(chǎn)品，當該指令在計算機或處理器上運行時，使得計算機或處理器執(zhí)行如第一方面所述的方法。

38、本發(fā)明通過設(shè)置多種告警風險等級，并建立數(shù)字孿生模型，在數(shù)字孿生模型中以顏色的方式標識各網(wǎng)格的告警風險等級，從而能夠使用戶直觀地觀察到各網(wǎng)格的風險情況。