大数据助力物联网灾害预警分析

邓维韬

（四川旷谷信息工程有限公司，四川成都 610083）

重大灾害可能造成巨大的经济损失，严重威胁人们的生命安全。切实加强灾害预警工作，能够在一定限度上降低各种灾害造成的不良影响。相关部门必须顺应时代发展趋势，切实加强大数据技术在物联网灾害预警中的合理运用，从而全面优化物联网灾害预警的工作质量和效率，进一步提高物联网灾害预警的准确性和可靠性。

本文介绍物联网在灾害预警中的应用，探究大数据助力物联网灾害预警分析的建设措施，为智能化灾害预警提供参考。

1 物联网在灾害预警中的应用

1.1 物联网在地震灾害预警中的应用

地震具有强大的破坏性，当前的技术不能有效避免地震灾害发生。相关部门可以合理运用物联网技术，对地震活动进行有效监测，并根据监测数据全面落实地震灾害的预防工作。工作人员将智能传感器放于桥梁以及建筑物等位置，以此为基础完成对地壳运动相关数据的收集工作和分析工作，从而达到地震预警的目的[1]。

地震监测过程中，智能传感器显示存在数据异常时，会自动向相应的设备发送预警信息，直接切入物联网的公共广播系统实现预警，为群众争取一定的逃跑时间，能够在很大限度上降低地震灾害引起的人员伤亡，减少地震救援工作中的人力、物力以及财力投入。

物联网地震灾害预警工作如图1所示。物联网地震灾害应急管理平台框架如图2所示。

图1 物联网地震灾害预警工作

图2 物联网地震灾害应急管理平台框架

1.2 物联网在森林火灾预警中的应用

我国国土面积辽阔，蕴藏丰富的森林资源。森林资源在经济增长和生态可持续发展中扮演着非常重要的角色。森林火灾会打破森林中的生态平衡，在短期内很难恢复。相关部门可以合理运用物联网技术，及时发现森林中存在的火灾隐患，发出森林火灾预警，将森林火灾控制在较小范围，有效降低森林火灾造成的不良影响。为了降低森林火灾隐患，工作人员可以在树上放置物联网传感器，全面监测森林中的湿度、温度以及二氧化碳水平等参数。森林发生火灾时，工作人员可以在GPS技术的帮助下，快速确定火灾发生的具体位置，高效开展火灾救援工作。森林火灾规模相对较大且人工干预存在风险时，消防部门可以借助无人机或无人驾驶车辆进行火灾救援，有效减少火灾救援对消防人员人身安全的威胁。

1.3 物联网在气象灾害预警的应用

近年来，洪涝、干旱、冰雹以及台风等气象的发生概率明显上升，对群众的生命财产安全形成不利影响。相关部门可以合理运用物联网技术，使用智能传感器有效监测各项气象参数。被监测的参数超出相应范围时，智能传感器立即发出预警信号，信号被直接发送至监控中心，帮助工作人员全面了解气象灾害的危害程度和发生地点，从而有效提高抢险救灾工作的科学性和合理性，进一步优化抢险救灾的工作质量和工作效率。

1.4 物联网在发电厂灾害中的应用

社会发展过程中，生产生活对电能的需求量不断攀升，部分地区开始实施限电政策，对当地的经济增长以及人们的正常生活造成不利影响。开展发电厂物联网设备的部署工作时，工作人员通过有效收集和全面分析相关参数，监测发电厂各项设备的运行是否存在异常情况，将发电厂灾害扼杀在萌芽状态，有效防止发电厂灾害进一步蔓延。

2 大数据时代物联网灾害预警的发展现状

灾害预警结合与灾害相关的各种预警指标，给位于风险区域的群众和相关部门提供准确及时的预警信息，达到防范风险和规避风险的根本目的[2]。目前，灾害预警主要可以分为3种类型，分别是灾害早期预警、灾害临灾预警以及灾害过程中动态预警。随着生态环境的持续恶化以及人类社会的不断发展，灾害自身的特征发生明显变化，具有跨界性、多元性、衍生性以及复杂性等新特点。全面落实灾害预警工作，能够将灾害造成的不良影响降到最低。

随着信息技术和大数据技术不断发展，一场思维革命在我国全面展开，很大限度上改变了灾害预警的工作理念和工作模式，为灾害预警工作的高效开展提供新的思路和方法。在物联网灾害预警中合理运用大数据技术，对大量数据进行收集、挖掘和判断，及时向有关部门和群众提供灾害预警信息。大数据技术可以被应用于恐怖袭击以及自然灾害的预防工作中，以此为基础为广大公众提供应急咨询服务。2015年我国正式成立国家预警信息发布中心，通过信息共享平台以及大数据预警系统，及时准确地发布灾害预警信息。2016年，我国正式成立珠三角气象灾害监测预警中心，通过大数据技术进一步优化气象服务和减灾防灾工作。与传统模式下的灾害预警相比，大数据助力物联网灾害预警能够实现复杂的、全要素的、全样本的以及全方位的预警分析，且预警模式具有信息化、电子化以及扁平化的内在特征，能够通过无缝隙整合、统一发布、统一管理以及统一行动为群众提供信息化服务[3]。

3 借助大数据技术开展数据分析处理的具体措施

近年来，物联网呈现良好的发展趋势，实现了信息的跨领域整合，对信息共享具有积极影响。开展物联网灾害预警的工作实践中，数据分析处理工作无法全面落实可能导致物联网灾害预警效果降低。因此，相关部门可以利用大数据技术助力数据分析处理工作，为各项灾害预警工作的高效开展提供参考。

相关部门应切实做好目标设计和架构设计两项基本工作。目标设计时，物联网灾害预警设计规则主要应用于大数据信息分类、大数据信息处理和大数据信息预警，通过设计规则对物联网反馈的相关数据进行快速分析，根据分析结果进行业务决策，从而提高业务决策的科学性和合理性。具体实践过程中，工作人员通过数据保存和数据共享强化数据与规则间的匹配度，为各项物联网灾害预警工作的高效开展提供参考。管理业务规则时，工作人员利用单独管理方式，将规则置于完善的数据库中，形成具有良好独立性的灾害预警数据库。需要对灾害进行合理判断和有效预警时，工作人员可以直接从数据库中提取相关信息，在较短的时间内完成逻辑判断工作。工作人员需要对某项规则进行修改时，可以根据实际情况单独修改。建立规则的过程中，工作人员应尽可能使用自然语言，降低建立规则的实际难度，为开发人员内部的沟通交流提供良好的便利条件。

架构设计过程中，大数据助力物联网灾害预警的系统构成主要包括知识库、数据寄存库、规则建立模块、推理判断模块以及数据库模块。知识库是判断信息是否需要预警的规则，被人们称为规则库；数据寄存库可以有效保存物联网大数据信息对象以及使用完毕预警数据；规则建立模块能够结合系统运用中生成的各种bug，由系统使用者向知识库插入规则；推理判断模块可以对知识库的相关规则、预警数据以及数据寄存库中的数据信息进行科学合理的匹配运算，判断是否需要进行灾害预警；数据库模块储存系统的运算结果[4]。

4 大数据助力物联网灾害预警分析的建设过程

4.1 规则模块的建设过程

工作人员建立规则前，应科学合理地判断规则的准确性，将相应的规则成功输入至解析器，使其在语言识别的作用下完成检测工作。此外，工作人员应根据相关要求，将规则文件的格式设置为xml。规则在语义上不存在问题时，工作人员可以实现规则向descr格式的重大转变。工作人员可以合理运用AST工具，将检测无问题的规则统一发送至包生成器，构建具有单个或多个规则的package对象[5]。

4.2 知识库的建设过程

知识库包含物联网灾害预警的数据值和数据运算规则。知识库建设过程中，工作人员通过规则语言reohivi开展规则编写工作，将相关参数进行有效链接，将整理完毕的数据信息储存至数据库。

4.3 推理判断模块的建设过程

推理判断模块在以大数据为基本出发点的物联网灾害预警系统中扮演着非常重要的角色，是整个系统的核心。推理判断模块可以加载运用知识库的规则、预警数据与数据寄存库中的反馈信息，根据实际情况和内在需求，选择适宜的算法完成相关数据的匹配工作。相关数据完全匹配成功时，系统会立即发出预警信号。运算匹配工作实践中，如果相关规则出现相互冲突的现象，工作人员需要对相关规则进行科学合理的修改，调用规则生成模块完成冲突修改，将运算结果储存至相应的数据库中[6]。

4.4 数据库模块的建设过程

数据库中储存的信息均经过加工处理，能够直接被应用于灾害预警和业务分析工作。工作人员可以合理运用相关数据，为广大人民群众提供准确可靠的灾害预警信息。

5 结语

目前，大数据技术和传感技术呈现良好的发展趋势。为了进一步提高灾害预警的准确性和及时性，相关部门必须切实强化大数据技术和传感技术在灾害预警中的应用，根据物联网灾害预警的实际情况和发展需求，不断优化规则模块、知识库、推理判断模块以及数据库模块的建设过程，在灾害来临时为群众争取一定的准备和逃生时间，降低各种灾害对人民群众生命财产安全造成的不良影响。