專利名稱：公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公共安全事件監(jiān)控系統(tǒng)，是一種利用傳感器網(wǎng)絡(luò)和信息處理平臺的智能監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)，屬于公共安全事件信息監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，公共安全事件越來越受到關(guān)注；而這也關(guān)系著廣大人民群眾的切身利益和國家的安定繁榮。以往的安防監(jiān)控系統(tǒng)或公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)，都是需要單獨布線，因此只有在人口稠密的城市關(guān)鍵地帶布設(shè)。而犯罪、事故高發(fā)的城鎮(zhèn)郊區(qū)和偏遠(yuǎn)路段， 由于種種原因并沒有安防系統(tǒng)，因此急需發(fā)展一種可以廣泛布置的新型的公共事件監(jiān)控系統(tǒng)。此外，大多公共安全事件都會發(fā)出意外聲音，如爆炸、犯罪受害人的呼救等，因此利用聲音信息監(jiān)控公共安全的系統(tǒng)，可以彌補由于其他監(jiān)控手段而帶來的不足，可以作為現(xiàn)有監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的有效補充。此外，以往的監(jiān)控系統(tǒng)不能自動判別危險信息，需要值班人員實時查看監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)危險信息，因此需要很大的人力成本且不能真正做到實時提前預(yù)警。綜上所述，隨著社會的進一步發(fā)展，現(xiàn)有的安防和公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)不能的滿足社會的需要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的安防和公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)不能的滿足社會需要的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器、控制中心平臺、用戶計算機和數(shù)據(jù)儲存器；
傳感器包括火災(zāi)探測器、聲音(爆炸)傳感器、視頻傳感器等物理感知器件，用于采集道路及其周邊信息；
聲音、爆炸傳感器信號調(diào)理電路，用于處理此傳感器感知的信號，完成信號濾波、 放大等一系列動作；
控制中心平臺包括節(jié)點控制器，與上述傳感器及其處理電路相連，并完成信號采集與判別，并發(fā)出預(yù)警信號和其他控制指令；
控制中心平臺還包括通訊模塊，與節(jié)點控制器相連，用于發(fā)送節(jié)點控制器采集的信息和接收控制中心發(fā)送的指令；
控制中心平臺還包括信號處理系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)和控制軟件等，用于處理和顯示節(jié)點控制器傳回的信息和控制各個節(jié)點控制器和傳感器。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，可單獨分為火災(zāi)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)、聲音監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、爆炸監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)四類，每類系統(tǒng)可根據(jù)情況自由組合。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述系統(tǒng)可部署在道路路燈、廣場路燈、樓宇燈箱場合。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述聲音、爆炸傳感器及其處理電路，由麥克風(fēng)或麥克風(fēng)陣列組成，后端處理電路包括前置放大器、低通濾波器、AGC(自動增益控制)部分。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述節(jié)點控制器由單片機、數(shù)字信號處理器(DSP)和可編程邏輯門陣列(FPGA)構(gòu)成，其內(nèi)部包括語言信號數(shù)字濾波器和語言識別器。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述通訊模塊由 Zigbee通訊模塊、電力載波通訊模、3G無線通訊模塊和WiFi通訊模塊組成；且可以為上述模塊的任一組合。
進一步地，本發(fā)明的公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)還具有如下特點所述控制中心信息處理系統(tǒng)通過通訊模塊與各個節(jié)點控制器相連，且由PowerPC、工控機、微型服務(wù)器、微型計算機和相應(yīng)儲存系統(tǒng)組成。
本發(fā)明的優(yōu)點提供了一種公共安全事件監(jiān)控系統(tǒng)，可以在不改變現(xiàn)有公共設(shè)施 (如路燈照明系統(tǒng))快速布設(shè)，并且系統(tǒng)可以組成單獨火災(zāi)報警系統(tǒng)、聲音偵聽系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也可同時組網(wǎng)運行；系統(tǒng)內(nèi)各個監(jiān)控節(jié)點可單獨工作，也可以自組網(wǎng)工作；尤其是利用Zigbee通訊模塊組網(wǎng)，系統(tǒng)節(jié)點可以實現(xiàn)自動路由、節(jié)點信息傳輸路徑優(yōu)化等功能。系統(tǒng)利用先進的信號處理技術(shù)，可以實現(xiàn)從監(jiān)控到預(yù)警的全部功能，提早發(fā)現(xiàn)公共安全事件隱患，預(yù)防公共安全事故。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中符號說明路燈I、傳感器2、控制中心平臺3、用戶計算機4、數(shù)據(jù)儲存器5;
圖2為節(jié)點控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖3為聲音傳感器后級信號調(diào)理電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面用最佳的實施例對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。
如下圖I所示，公共安全事件監(jiān)控系統(tǒng)可利用現(xiàn)有的路燈系統(tǒng)作為載體，由各種傳感器、節(jié)點控制器、通訊模塊、控制中心平臺、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)和客戶端軟件組成。其中傳感器主要由火災(zāi)探測器、聲音(爆炸)傳感器、視頻傳感器組成。各個傳感器采集信息后，直接傳送到本地節(jié)點控制器，節(jié)點控制器對數(shù)據(jù)進行處理后，再由通訊模塊采用有線(電力載波通訊)或無線(Zigbee、3G網(wǎng)絡(luò)、WIFI)方式將數(shù)據(jù)實時傳送至控制中心；控制中心對全系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析后，將有效數(shù)據(jù)儲存于儲存系統(tǒng)中或者以報表、圖文、視頻等方式呈現(xiàn)給用戶。系統(tǒng)中節(jié)點控制器也可根據(jù)現(xiàn)場情況，利用自身信息處理平臺給出實時預(yù)警信息，并向控制中心發(fā)起中斷請求，或強制控制中心響應(yīng)安全事件，以減小人為預(yù)警耽誤時間減小損失。
系統(tǒng)控制中心由控制中心硬件平臺、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)、客戶端軟件組成；其軟件架構(gòu)采用客戶端/服務(wù)器(C/S)體系結(jié)構(gòu)，由控制中心硬件平臺和數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)組成系統(tǒng)的服務(wù)器端，客戶端軟件利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問功能，完成對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)讀取和其他指令操作。控制中心硬件平臺使用PowePC、Cortex-A15處理器作為控制核心，負(fù)責(zé)對各個節(jié)點數(shù)據(jù)的收集和處理，并利用實時數(shù)據(jù)給出預(yù)警信息；數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)采用大型硬盤或大型數(shù)據(jù)儲存器作為核心，利用數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫管理軟件，完成對數(shù)據(jù)的儲存和操作。 客戶端軟件采用基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫接口的軟件開發(fā)，為用戶提供使用方便直觀的圖像操作界面，強大的文件報表生成功能。
如圖2所示，節(jié)點控制模塊主要有傳感器部分、節(jié)點控制器部分和通訊模塊部分組成，可以將傳感器和節(jié)點控制器布置與一處，也可以分開布設(shè)。其中火災(zāi)探測器主要采用紅外溫度傳感器和煙霧傳感器作為核心器件，再利用后端處理電路和節(jié)點控制器，完成對環(huán)境溫度的監(jiān)測，從而實現(xiàn)對火災(zāi)的監(jiān)控和預(yù)警。視頻傳感器主要以攝像頭、后級信號處理電路、以及視頻編碼壓縮器組成，也可配屬云臺等輔助裝置，攝像頭完成圖像感知后，由后級電路完成對圖像信息放大和濾波，經(jīng)視頻編碼壓縮后以MJPG-4或H. 263格式發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點控制器或控制中心。聲音(爆炸)檢測器主要由麥克風(fēng)或麥克風(fēng)陣列、后級信號調(diào)理電路組成，由麥克風(fēng)檢測環(huán)境聲音信息，在信號調(diào)理電路處理后，送入AD (模數(shù))轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，共節(jié)點控制器處理并識別語言信息，并將有用信息通過通訊模塊傳輸至控制中心。節(jié)點控制器主要以單片機、數(shù)字信號處理器(DSP)、可編程邏輯門陣列(FPGA)組成，可完成對以上傳感器的控制，處理傳感器采集的信息，并識別出異常情況給出實時報警信息。通訊模塊可以采用電力載波通信模塊、Zigbee模塊、3G模塊和WiFi模塊；其中電力載波通信模塊采用基于OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))電力線載波通訊芯片DLC-2B為核心，該芯片包括物理層和MAC層，也集成了微控制器，工作頻段在IOkHz 490kHz之間，數(shù)據(jù)速度從9. 6kbps到576kbps ；Zigbee模塊采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的CC2420芯片作為核心， 該芯片工作于2. 400 2. 4835GHz之間，數(shù)據(jù)速率達(dá)250kbps碼片速率達(dá)2MChip/s ；3G模塊可以使用各大移動網(wǎng)絡(luò)運營商(中國移動、聯(lián)通、電信)提供的專業(yè)移動通訊模塊;WIFI 模塊采用基于TCP/IP協(xié)議的AX22001/11芯片為核心，其數(shù)據(jù)速率可達(dá)10/100Mbps。
如圖3所示，給出了聲音(爆炸)傳感器后級信號調(diào)理電路的典型結(jié)構(gòu)。聲音信號經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號后，經(jīng)過前置放大器對信號一級處理后，由低通濾波器濾除高頻分量，在經(jīng)過自動增益控制放大器之后，送入AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，供節(jié)點控制器使用。 其中前置放大器使用NE5532芯片作為主運放，濾波電路采用基于LM358的有源低通濾波器電路，自動增益控制電路采用基于PGA203和PGA202芯片的放大電路，AD轉(zhuǎn)換器，可以使用節(jié)點控制器內(nèi)部自帶AD，也可使用單獨的AD芯片。
本發(fā)明提供的一種公共安全事件監(jiān)控系統(tǒng)，可以利用現(xiàn)有的公共設(shè)施，如路燈照明系統(tǒng)、室內(nèi)外燈箱系統(tǒng)、廣告牌顯示系統(tǒng)等，快速建設(shè)組網(wǎng)。系統(tǒng)可以組成單獨火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、聲音偵聽系統(tǒng)或視頻監(jiān)控系統(tǒng)；也可同時利用多種傳感器組網(wǎng)運行，構(gòu)成公共安全事件立體監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)利用先進的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信號處理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 可以實現(xiàn)從信息監(jiān)控到實時預(yù)警的全部功能，提早發(fā)現(xiàn)公共安全事件隱患，預(yù)防公共安全事故。并且本系統(tǒng)造價低，不需要單獨布線布設(shè)快速方便，使用安全可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)對常見公共事件或事故的監(jiān)控。
最后應(yīng)說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括傳感器、控制中心平臺、用戶計算機和數(shù)據(jù)儲存器；傳感器包括火災(zāi)探測器、聲音(爆炸)傳感器、視頻傳感器等物理感知器件，用于采集道路及其周邊信息；聲音、爆炸傳感器信號調(diào)理電路，用于處理此傳感器感知的信號，完成信號濾波、放大等一系列動作；控制中心平臺包括節(jié)點控制器，與上述傳感器及其處理電路相連，并完成信號采集與判別，并發(fā)出預(yù)警信號和其他控制指令；控制中心平臺還包括通訊模塊，與節(jié)點控制器相連，用于發(fā)送節(jié)點控制器采集的信息和接收控制中心發(fā)送的指令；控制中心平臺還包括信號處理系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)和控制軟件等，用于處理和顯示節(jié)點控制器傳回的信息和控制各個節(jié)點控制器和傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，可單獨分為火災(zāi)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)、聲音監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、爆炸監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)四類，每類系統(tǒng)可根據(jù)情況自由組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)可部署在道路路燈、廣場路燈、樓宇燈箱場合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述聲音、爆炸傳感器及其處理電路，由麥克風(fēng)或麥克風(fēng)陣列組成，后端處理電路包括前置放大器、低通濾波器、 AGC (自動增益控制)部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述節(jié)點控制器由單片機、 數(shù)字信號處理器(DSP)和可編程邏輯門陣列(FPGA)構(gòu)成，其內(nèi)部包括語言信號數(shù)字濾波器和語言識別器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述通訊模塊由Zigbee通訊模塊、電力載波通訊模、3G無線通訊模塊和WiFi通訊模塊組成；且可以為上述模塊的任一組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述控制中心信息處理系統(tǒng)通過通訊模塊與各個節(jié)點控制器相連，且由PowerPC、工控機、微型服務(wù)器、微型計算機和相應(yīng)儲存系統(tǒng)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公共安全事件監(jiān)測系統(tǒng)，此系統(tǒng)涉及公共安全事件信息監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)由傳感器和控制中心平臺兩部分組成，其中傳感器包括火災(zāi)探測器、聲音(爆炸)傳感器和視頻傳感器等物理感知器件，用于采集道路及其周邊信息；控制中心平臺包括節(jié)點控制器，與上述傳感器及其處理電路相連，并完成信號采集與判別，并發(fā)出預(yù)警信號和其他控制指令；控制中心平臺還包括通訊模塊，與節(jié)點控制器相連，用于發(fā)送節(jié)點控制器采集的信息和接收控制中心發(fā)送的指令；控制中心平臺還包括信號處理系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)和控制軟件等。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的安防和公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)不能的滿足社會需要的問題。
文檔編號G08B21/02GK102938187SQ201210516958
公開日2013年2月20日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者胡成華, 楊彥兵 申請人:胡成華