[发明专利]一种基于数字孪生技术的智慧养老监测与预警系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的智慧养老监测与预警系统，其特征在于，所述系统包括物理空间单元、数据采集与识别单元、数据分析单元、虚拟空间单元及风险预警单元，

所述物理空间单元包含多个分布式的物理场景，每个物理场景均由场景数据、人体行为数据及个体生理健康数据组成，所述物理场景的数据通过工控网络、局域网或无线网络传输到数据分析单元；

所述数据采集与识别单元包括数据监测模块、人脸识别模块及人体行为识别模块，所述数据监测模块用于实时监测个体生理健康数据，

所述人脸识别模块用于识别人脸，确定用户身份信息，

所述人体行为识别模块用于获取人体行为数据，并识别出人体行为与状态；

所述数据分析单元用于对场景数据、人体行为数据及个体生理健康数据进行分析；

所述虚拟空间单元由三维可视化引擎在人物数字模型和场景数字模型的驱动下，利用数据分析单元产生的各种数据结果，对物理场景进行可视化展示，在云端实时展示场景内老年人的物理模型状态；

所述风险预警单元根据老年人的物理模型状态，利用深度学习算法，对老年人的风险状态进行判定或者预测，并向终端发送报警信息或者预警信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述场景数据为实际测得的活动场所的尺寸数据，所述人体行为数据由智能感应设备监控人体活动所采集到的数据，包括人体姿态数据和人体活动轨迹数据，所述个体生理健康数据包括来自于社区的健康档案、相关疾病和患病史及日常的健康监测数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述智能感应设备包括普通彩色摄像头、深度摄像头、激光摄像头、雷达、红外探测设备。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述物理场景的数据通过工控网络、局域网或无线网络传输到数据采集与识别单元，支持Zigbee、Bluetooth、LAN、WI-FI、NB-IoT、4G、5G多种传输协议。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述场景数字模型根据场景数据，由3D建模软件构建出数字环境模型，通过结合现有的数字组件，实现一个完整实时的可视化的沉浸式环境。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述人物数字模型包括人物关节模型和人物身份模型，所述人物关节模型根据深度学习算法识别出人体的关键节点，利用3D建模软件塑造虚拟人物的关节模型，虚拟人物的关键节点根据人体活动范围任意活动，实现真实人体的关键节点与虚拟人物的关键节点的精准映射；所述人物身份识别模块以人体的面部特征、衣着、姿态来识别人物的身份。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述风险预警单元适配于声光报警终端装置、电视墙、个人电脑及微信小程序。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述风险预警单元包括监测模块和预测模块，所述监测模块用于对老年人的实时行为进行监督，出现危险动作时向终端发送报警信息；预测模块对老年人的实时行为进行预测，针对老年人的风险状态发出预警信息。