【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业安全与智能控制，具体涉及一种基于边缘计算的化工园区违规行为干预与追踪溯源系统。
技术介绍
1、化工园区是危险化学品的生产、储存和使用的核心场所，安全管理对事故预防和应急处置至关重要。现有违规行为监控系统在复杂工况下面临以下技术瓶颈：
2、a) 感知能力单一：传统系统主要依赖单一视频监控，缺乏对作业人员意图的理解能力，难以实现对潜在违规行为的预判。
3、b) 智能分析不足：现有系统缺乏对化工工艺知识的深度理解，无法准确识别专业场景下的违规操作，导致误报率高、漏报率高。
4、c) 边缘协同受限：采用集中式架构，计算资源无法根据场景复杂度动态调整，影响系统实时性能和可扩展性。
5、d) 干预方式被动：缺乏预见性干预能力，只能在违规行为发生后采取措施，无法实现风险早期警示和主动预防。
6、e) 追溯能力薄弱：证据采集分散、存储割裂，难以建立完整的违规行为证据链，影响追责和改进的效果。
7、因此，亟需基于边缘计算的智能干预系统，结合多模态感知、可信存证与动态干预技术，提升违规行为的快速识别、精准追溯与智能处置能力。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于边缘计算的化工园区违规行为干预与追踪溯源系统，旨在解决现有园区安防系统中感知单一、分析不足、协同受限、干预被动、追溯薄弱等技术问题，该系统包含以下组成部分：
2、1.多模态感知单元
3、多模态感知单元负责实现对违规行为的全方位
4、2.边缘智能处理单元
5、边缘智能处理单元是系统的核心，负责违规行为的意图理解与智能分析。该单元采用双流意图理解框架，从行为序列和环境上下文两个维度分析违规意图。其中，行为序列流处理网络采用双向gru网络提取行为的时序演化特征，环境上下文流处理网络构建场景状态向量，分析环境要素之间的关联特征，并通过自适应融合函数动态整合行为序列特征与环境状态特征；基于场景复杂度构建自适应边缘节点组网方法，形成分布式协同计算网络，支持计算资源的动态调度与均衡分配；采用差分隐私保护的联邦学习框架实现边缘节点间的知识迁移与共享，在保障数据隐私的同时提升系统的模型性能和整体分析效率。
6、3.工艺智能分析单元
7、工艺智能分析单元为系统提供化工专业知识支持和违规行为分析能力，构建化工工艺知识图谱，系统化描述工艺流程、操作规范、安全约束关系；采用图神经网络的推理机制，将实时监测数据与知识图谱进行深度融合，实现对复杂场景下违规操作的精准识别；构建意图-行为概率图模型，结合历史案例库，对违规行为发生的概率进行量化评估，为预见性干预提供决策支持。
8、4.干预控制单元
9、干预控制单元实现对违规行为的智能化干预，采用基于风险熵的干预决策模型，结合违规意图识别结果和工艺分析输出，评估最优干预时机；通过多目标优化算法生成干预策略，在保障安全的同时最小化对正常生产的影响；建立分布式执行调度机制，协调各类干预设备的联动响应，并通过实时反馈评估干预效果，支持策略动态优化。
10、5.追溯存证单元
11、追溯存证单元保障系统的可追溯性与证据可靠性，采用多模态行为轨迹重建技术，将离散的违规行为片段关联形成完整的行为链条；通过知识图谱的因果推理机制，分析违规行为的触发条件和演化路径；建立分布式存证网络构建多层级证据链，实现数据可信存储与高效检索。
12、本专利技术的有益效果：
13、1.深化感知理解：通过多模态感知和意图理解框架的结合，提升系统对违规行为的理解能力与预判准确率。
14、2.增强智能分析：结合化工工艺知识图谱和图神经网络推理，实现对专业场景下违规操作的精准识别。
15、3.优化边缘协同：通过自适应边缘计算架构和联邦学习框架，提高系统的实时性能和可扩展性。
16、4.提升干预效能：采用预见性干预决策模型，实现风险预警和主动预防，降低事故发生概率。
17、5.增强追溯能力：通过多模态轨迹重建和分布式存证网络的结合，支持对违规行为的全方位追溯与责任认定。
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1.一种基于边缘计算的化工园区违规行为干预与追踪溯源系统，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，所述边缘智能处理单元支持基于多任务分解的计算资源动态调度机制，其中包括节点负载监测与分配调整过程，以确保高效资源利用率。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工艺智能分析单元通过历史案例库与实时数据的交叉分析，动态更新化工工艺知识图谱的边属性权重，从而提升知识推理的准确性。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干预控制单元建立实时反馈评估机制，通过风险消减效果、生产影响程度和资源消耗水平三个维度动态评估干预效果，将评估结果反馈至策略优化模块以支持干预策略的持续改进。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述追溯存证单元采用因果推理机制辅助违规行为溯源，基于马尔可夫蒙特卡洛采样算法搜索最大后验概率的因果链假设，所述因果链假设由知识图谱中的边构成，边的权重由条件概率和互信息决定。
【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的化工园区违规行为干预与追踪溯源系统，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，所述边缘智能处理单元支持基于多任务分解的计算资源动态调度机制，其中包括节点负载监测与分配调整过程，以确保高效资源利用率。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工艺智能分析单元通过历史案例库与实时数据的交叉分析，动态更新化工工艺知识图谱的边属性权重，从而提升知识推理的准确性。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵和伟，姜朝露，张文，
申请(专利权)人：北京思路智园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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