一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)及方法，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊和綜合監(jiān)管模塊，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊安裝在需要監(jiān)控和報警的裝置上，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊在監(jiān)測點完成對監(jiān)測區(qū)域周圍環(huán)境的監(jiān)測，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理后將處理后的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到所述綜合監(jiān)管模塊，所述綜合監(jiān)管模塊提供實時數(shù)據(jù)的存儲、優(yōu)化、實時監(jiān)控和查詢。本發(fā)明采用多種傳感器組成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了目標(biāo)驅(qū)動報警，綜合控制平臺采用友好界面，對防區(qū)實時在線監(jiān)控，管理平臺操作維護簡單。
【專利說明】一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安防【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在變電站等高危工作區(qū)域，如果安防不到位，稍不注意就可能發(fā)生事故。在當(dāng)前以人為本的號召下，各項工作都將人身安全放在了第一位。然而，除了操作規(guī)程、安全條約等規(guī)章制度限制外，還沒有一套切實可行的主動報警的安全保障手段。因而，如果操作人員造作失誤、判斷失誤，或懶性、隨意性、巡視誤入間隔等，都可能直接或間接導(dǎo)致事故的發(fā)生，使人身安全受到威脅的同時使經(jīng)濟利益也受到損失。
[0003]安防系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，特別是在公安、監(jiān)獄、銀行和政府機關(guān)等和總要部門，安防系統(tǒng)是必不可少的。隨著社會的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域都用到了安防系統(tǒng)，例如公司、家庭等。
[0004]現(xiàn)在國內(nèi)的絕大多數(shù)變電站都沒有針對工作人員的監(jiān)控和報警系統(tǒng)，雖然有的變電站裝備了攝像頭，起到一定的監(jiān)督作用，但是，攝像頭存在一些監(jiān)控上的“死角”;視頻信息的傳輸存在延時，不能實現(xiàn)實時監(jiān)控；每個攝像頭只是監(jiān)控制定區(qū)域范圍內(nèi)的工作人員，不能形成一個連續(xù)的監(jiān)控模式；同時其布線和安裝工序復(fù)雜，成本較高，只適合在小型變電站。一些變電站人員作業(yè)管理系統(tǒng)存在變電站巡檢、檢修、參觀人員邊界預(yù)警及定位不準(zhǔn)問題。對于設(shè)備檢測和環(huán)境感知也是各自獨立、不具備智能對話功能的小型自動化裝置，形成多個信息孤島，需要更多的人工來關(guān)注、理解和處理這些設(shè)備的信息，沒有達到智能變電站的智能運行管理要求。
[0005]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了人類社會與物理系統(tǒng)的整合，通過自動、實時對設(shè)備進行識別、定位、追蹤、監(jiān)控并觸發(fā)相應(yīng)事件，實現(xiàn)了對設(shè)備的實時管理和控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)及方法，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的靈活組網(wǎng)、協(xié)同感知、自適應(yīng)等特點，針對作業(yè)現(xiàn)場周界安防需要，提供安防一體化解決方案，實現(xiàn)非法進出危險或作業(yè)區(qū)域自動報警和非規(guī)范著裝模式識別等功能。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊和綜合監(jiān)管模塊，其中，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊安裝在需要監(jiān)控和報警的裝置上，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊在監(jiān)測點完成對監(jiān)測區(qū)域周圍環(huán)境的監(jiān)測，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集與通信模塊對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理后將處理后的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到所述綜合監(jiān)管模塊，所述綜合監(jiān)管模塊提供實時數(shù)據(jù)的存儲、優(yōu)化、實時監(jiān)控和查詢。
[0008]在本發(fā)明較佳實施方式中，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊包括采集控制模塊、WSN數(shù)據(jù)節(jié)點、電源模塊、警報喇叭驅(qū)動模塊、傳感器模塊、攝像取證模塊和無線信號發(fā)送模塊，所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點負責(zé)對傳感器采集數(shù)據(jù)，所述攝像取證模塊負責(zé)采集現(xiàn)場視頻或圖像信息，所述實時采集控制模塊把所述采集數(shù)據(jù)和圖像信息進行壓縮處理，然后通過RS-232接口與所述無線信號發(fā)射模塊相連，通過所述無線信號發(fā)射模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊。
[0009]在本發(fā)明另一較佳實施方式中，所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點、前置機和通信模塊。其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收所述無線信號發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，以串口通信方式傳給所述前置機，所述前置機為現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理的嵌入式系統(tǒng)，負責(zé)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，所述前置機還能夠?qū)崟r的響應(yīng)所述綜合監(jiān)管模塊的控制命令，所述通信模塊連接所述前置機和所述綜合監(jiān)管模塊。
[0010]在本發(fā)明較佳實施方式中，所述綜合監(jiān)管模塊包括交換機、數(shù)據(jù)接口模塊、視頻/數(shù)據(jù)采集/監(jiān)測數(shù)據(jù)/監(jiān)控應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控中心，其中，所述監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)控屏、顯示器、手機終端或IPAD設(shè)備，實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、展示及統(tǒng)計分析，所述綜合監(jiān)管模塊通過B/S的方式提供實時數(shù)據(jù)查詢、定位、報警功能，實現(xiàn)作業(yè)監(jiān)控區(qū)域的實時信息管理、綜合監(jiān)管及與其他子系統(tǒng)的接口，所述網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控模塊通過接入SCADA或MIS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，將重點監(jiān)管區(qū)域的現(xiàn)場視頻信息、環(huán)境監(jiān)測信息、監(jiān)測區(qū)域人員圖像信息等通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄C合監(jiān)管模塊的監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對重點監(jiān)控區(qū)域遠程動態(tài)實時監(jiān)控。
[0011]在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路為Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0012]在本發(fā)明的較佳實施方式中，所述傳感器模塊包括紅外對射傳感器和震動傳感器，所述攝像取證模塊包括紅外攝像頭和視頻圖像壓縮卡。
[0013]在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，所述前置機為ARM開發(fā)平臺，所述通信模塊為3G/GPRS/Internet 接入模塊。
[0014]一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，用于對監(jiān)測區(qū)域信息采集和信息處理，實現(xiàn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的獲取、作業(yè)現(xiàn)場圍界報警等功能，具體步驟如下:
[0015]I)當(dāng)有外來入侵時，所述傳感器模塊自動檢測周界信息，所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點采集所述集傳感器模塊監(jiān)測到的數(shù)據(jù)；
[0016]2)通過安裝在圍界上的所述攝像取證模塊，攝取特定圖像并輸出圖像或視頻信息，同所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點采集的數(shù)據(jù)上傳至所述采集控制模塊；
[0017]3)所述采集控制模塊對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行處理后通過無線信號發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點；
[0018]4)所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點經(jīng)過串口解析后將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至所述前置機，并發(fā)送至綜合監(jiān)管模塊。
[0019]一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的作業(yè)現(xiàn)場目標(biāo)識別方法，用于對監(jiān)管區(qū)域人員非法闖入、非法離開以及非規(guī)范著裝等入侵情況進行自動識別和處理，具體步驟如下:
[0020]若作業(yè)現(xiàn)場已裝設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，則通過攝像取證模塊獲取視頻數(shù)據(jù)，采用模式識別方法，自動判斷工作人員是否合法、規(guī)范著裝等，如發(fā)現(xiàn)不是合法人員或沒有穿工作月艮，或沒有戴工作帽，則自動發(fā)出警示信息，并通過對講機發(fā)出糾正指令，或通過無線通信網(wǎng)絡(luò)下達指令到現(xiàn)場的報警系統(tǒng)，使其自動發(fā)出提示信息。
[0021]若現(xiàn)場沒有裝設(shè)攝像取證模塊，或已有攝像取證模塊的角度無法監(jiān)控到作業(yè)現(xiàn)場，則可在現(xiàn)場裝設(shè)便攜式圖像采集系統(tǒng)，周期性采集現(xiàn)場作業(yè)圖像，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，將圖像自動上傳至綜合監(jiān)管模塊，同樣采用模式識別方法，提取作業(yè)人員邊沿特征，特殊屬性，從而判斷人員著裝規(guī)范情況。
[0022]一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法，當(dāng)入侵行為發(fā)生時，前端監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊實時采集現(xiàn)場信息，數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征融合后經(jīng)過網(wǎng)關(guān)節(jié)點在上傳至前置機進行數(shù)據(jù)處理和信息融合，綜合監(jiān)管模塊再對數(shù)據(jù)進行決策融合，具體步驟如下:
[0023]1)WSN數(shù)據(jù)節(jié)點對采集的數(shù)據(jù)預(yù)處理，運用分布圖法對采集的數(shù)據(jù)進行疏失誤差剔除，消除各參數(shù)測量中的不確定性，使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、可靠；
[0024]2)采集控制模塊采用貝葉斯估計的數(shù)據(jù)融合算法進行特征級數(shù)據(jù)融合，將多余的感知數(shù)據(jù)剔除，獲得客觀、準(zhǔn)確、完備的信息；
[0025]3)將初次融合后的結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊傳輸至綜合監(jiān)管模塊，綜合監(jiān)管模塊再運用可拓理論進行特征決策級數(shù)據(jù)融合，通過對信息特征提取和目標(biāo)特性分析完成目標(biāo)行為識別。
[0026]本發(fā)明提供的安防一體化系統(tǒng)在作業(yè)現(xiàn)場圍界采用多種傳感器組成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全新的目標(biāo)識別、多點融合和協(xié)同感知，融合了報警，聲光，視頻等，從而提高全天候，全天時的檢測性能，降低虛報，漏報率。而且系統(tǒng)通過傳感器網(wǎng)絡(luò)手段能告知目標(biāo)“是什么”、“在哪里”、“做什么”之后再進行報警，即目標(biāo)驅(qū)動報警，實現(xiàn)了低虛警率、高報警率的周界防入侵；綜合控制平臺采用友好界面，對防區(qū)實時在線監(jiān)控，管理平臺操作維護簡單，與信號驅(qū)動報警等其它系統(tǒng)相比有明顯優(yōu)勢。
[0027]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安防一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明一個較佳實施例的數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明一較佳實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安防一體化系統(tǒng)，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊和綜合監(jiān)管模塊，其中，監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊安裝在需要監(jiān)控和報警的裝置上，監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊在監(jiān)測點完成對監(jiān)測區(qū)域周圍環(huán)境的監(jiān)測，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊，數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)送給綜合監(jiān)管模塊。
[0031]監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊包括采集控制模塊、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)數(shù)據(jù)節(jié)點、電源模塊、警報喇叭驅(qū)動模塊、傳感器模塊、攝像取證模塊和無線信號發(fā)送模塊，傳感器模塊包括紅外對射傳感器、震動傳感器等，安裝在需要監(jiān)控和報警的圍界上，自動感知外來入侵引起的信號變化，WSN數(shù)據(jù)節(jié)點負責(zé)對傳感器采集數(shù)據(jù)。攝像取證模塊包括紅外攝像頭和視頻圖像壓縮卡，安裝在需要監(jiān)控和報警的圍界上。在紅外傳感器和振動傳感器探測到有人入侵時，攝像取證模塊控制采集圖像信息。采集控制模塊接收來自WSN數(shù)據(jù)節(jié)點、攝像取證模塊采集的數(shù)據(jù)和信息，實現(xiàn)檢測信息和圖像信息的采集壓縮，然后通過RS-232接口與無線信號發(fā)射模塊相連，采集控制模塊為是整個監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊與及數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，通過所述無線信號發(fā)射模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊，并通過數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊發(fā)送至綜合監(jiān)管模塊。并實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。
[0032]數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點、前置機和通信模塊，其中網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收無線信號發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，以串口通信方式傳給所述前置機，前置機為現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理的嵌入式系統(tǒng)，負責(zé)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，如對入侵行為引起的特征量的變化是否超出既定閾值，從而裁斷入侵行為的真實性、入侵地點等，另一方面，前置機將數(shù)據(jù)通過通信模塊將處理后的數(shù)據(jù)上傳至綜合監(jiān)管模塊。并且前置機能夠?qū)崟r的響應(yīng)綜合監(jiān)管模塊的控制命令，負責(zé)實時地解析、處理各種控制命令，并按照綜合監(jiān)管模塊發(fā)來的命令進行特定的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，為數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)提供盡可能大的吞吐率并接收綜合監(jiān)管模塊下達的進一步指令，比如報警、燈光指示。數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中網(wǎng)關(guān)節(jié)點負責(zé)匯聚監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，并傳給前置機或ARM開發(fā)平臺，通信模塊為3G/GPRS/Internet接入模塊，人機交互界面為綜合監(jiān)管模塊中的監(jiān)測平臺，為獲取終端信息提供接口。通信模塊的工作原理如下:
[0033]上行數(shù)據(jù)工作原理:通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點接收來自分布節(jié)點(傳感器數(shù)據(jù)節(jié)點)所采集的數(shù)據(jù)并將其送給前置機或ARM開發(fā)平臺處理，數(shù)據(jù)在前置機或ARM平臺的控制下通過串口傳給通信模塊發(fā)送給綜合監(jiān)管模塊，從而實現(xiàn)了開發(fā)平臺的無線/有線接入。
[0034]下行數(shù)據(jù)工作原理:通信模塊接收來自綜合監(jiān)管模塊的數(shù)據(jù)并將其送給前置機或ARM平臺處理，ARM平臺解析出下行的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點實現(xiàn)分布節(jié)點的控制。
[0035]綜合監(jiān)管模塊包括交換機、數(shù)據(jù)接口模塊、視頻/數(shù)據(jù)采集/監(jiān)測數(shù)據(jù)/監(jiān)控應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控中心，其中，監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)控屏、顯示器、手機終端或IPAD等設(shè)備，實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、展示及統(tǒng)計分析，所述綜合監(jiān)管模塊通過B/S的方式提供實時數(shù)據(jù)查詢、定位、報警等功能，實現(xiàn)作業(yè)監(jiān)控區(qū)域的實時信息管理、綜合監(jiān)管及與其他子系統(tǒng)的接口。所述網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控模塊通過接入SCADA或MIS等網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，將重點監(jiān)管區(qū)域的現(xiàn)場視頻信息、環(huán)境監(jiān)測信息、監(jiān)測區(qū)域人員圖像信息等通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄C合監(jiān)管模塊的監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對重點監(jiān)控區(qū)域遠程動態(tài)實時監(jiān)控。
[0036]一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，用于對監(jiān)測區(qū)域信息采集和信息處理，實現(xiàn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的獲取、作業(yè)現(xiàn)場圍界報警等功能，具體步驟如下:
[0037]I)當(dāng)有外來入侵時，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的傳感器自動檢測并采集周界信息檢測；
[0038]2)通過安裝在圍界上的攝像取證模塊，攝取特定圖像并輸出圖像或視頻信號，同傳感器感知的數(shù)據(jù)一并上傳至采集控制模塊；
[0039]3)所述采集控制模塊對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行處理后通過無線信號發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點；
[0040]4)所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點經(jīng)過串口解析后將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至所述前置機，并發(fā)送至綜合監(jiān)管模塊。
[0041]作業(yè)區(qū)域是劃定的安全和允許工作的范圍，可作為安防和監(jiān)管的重點區(qū)域。本發(fā)明一較佳實施例提供一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的作業(yè)現(xiàn)場目標(biāo)識別方法，用于對監(jiān)管區(qū)域人員非法闖入、非法離開以及非規(guī)范著裝等入侵情況進行自動識別和處理，具體步驟如下:
[0042]若作業(yè)現(xiàn)場已裝設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，則通過攝像取證模塊獲取視頻數(shù)據(jù)，采用模式識別方法，自動判斷工作人員是否合法、規(guī)范著裝等，如發(fā)現(xiàn)不是合法人員或沒有穿工作月艮，或沒有戴工作帽，則自動發(fā)出警示信息，并通過對講機發(fā)出糾正指令，或通過無線通信網(wǎng)絡(luò)下達指令到現(xiàn)場的報警系統(tǒng)，使其自動發(fā)出提示信息。
[0043]若現(xiàn)場沒有裝設(shè)攝像取證模塊，或已有攝像取證模塊的角度無法監(jiān)控到作業(yè)現(xiàn)場，則可在現(xiàn)場裝設(shè)便攜式圖像采集系統(tǒng)，周期性采集現(xiàn)場作業(yè)圖像，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，將圖像自動上傳綜合監(jiān)管模塊，同樣采用模式識別方法，提取作業(yè)人員邊沿特征，特殊屬性，從而判斷人員著裝規(guī)范情況。
[0044]一種用于所述安防一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法，當(dāng)入侵行為發(fā)生時，前端監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊實時采集現(xiàn)場信息，數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征融合后經(jīng)過網(wǎng)關(guān)節(jié)點在上傳至前置機進行數(shù)據(jù)處理和信息融合，綜合監(jiān)管模塊再對數(shù)據(jù)進行決策融合，對數(shù)據(jù)具體步驟如下:
[0045]1)WSN數(shù)據(jù)節(jié)點對采集的數(shù)據(jù)預(yù)處理，運用分布圖法對采集的數(shù)據(jù)進行疏失誤差剔除，消除各參數(shù)測量中的不確定性，使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、可靠；
[0046]2)采集控制模塊采用貝葉斯估計的數(shù)據(jù)融合算法進行特征級數(shù)據(jù)融合，將多余的感知數(shù)據(jù)剔除，獲得更為客觀、準(zhǔn)確、完備的信息，既有效的減少了能量消耗，又能對多傳感器信息進行協(xié)作處理；
[0047]3)將初次融合后的結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊傳輸至綜合監(jiān)管模塊，綜合監(jiān)管模塊再運用可拓理論進行特征決策級數(shù)據(jù)融合，通過對信息特征提取和目標(biāo)特性分析完成目標(biāo)行為識別。
[0048]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊和綜合監(jiān)管模塊，其中，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊安裝在需要監(jiān)控和報警的裝置上，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊在監(jiān)測點完成對監(jiān)測區(qū)域周圍環(huán)境的監(jiān)測，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理后將處理后的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到所述綜合監(jiān)管模塊，所述綜合監(jiān)管模塊提供實時數(shù)據(jù)的存儲、優(yōu)化、實時監(jiān)控和查詢。
2.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊包括采集控制模塊、WSN數(shù)據(jù)節(jié)點、電源模塊、警報喇叭驅(qū)動模塊、傳感器模塊、攝像取證模塊和無線信號發(fā)送模塊，所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點負責(zé)對傳感器采集數(shù)據(jù)，所述攝像取證模塊負責(zé)采集現(xiàn)場視頻或圖像信息，所述實時采集控制模塊把所述采集數(shù)據(jù)和圖像信息進行壓縮處理，然后通過RS-232接口與所述無線信號發(fā)射模塊相連，通過所述無線信號發(fā)射模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點、前置機和通信模塊；其中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收所述無線信號發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，以串口通信方式傳給所述前置機，所述前置機為現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理的嵌入式系統(tǒng)，負責(zé)對數(shù)據(jù)進行分析和處理，所述前置機還能夠?qū)崟r的響應(yīng)所述綜合監(jiān)管模塊的控制命令，所述通信模塊連接所述前置機和所述綜合監(jiān)管模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述綜合監(jiān)管模塊包括交換機、數(shù)據(jù)接口模塊、視頻/數(shù)據(jù)采集/監(jiān)測數(shù)據(jù)/監(jiān)控應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控中心，其中，所述監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)控屏、顯示器、手機終端或IPAD設(shè)備，實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、展示及統(tǒng)計分析，所述綜合監(jiān)管模塊通過B/S的方式提供實時數(shù)據(jù)查詢、定位、報警功能，實現(xiàn)作業(yè)監(jiān)控區(qū)域的實時信息管理、綜合監(jiān)管及與其他子系統(tǒng)的接口，所述網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控模塊通過接入SCADA或MIS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，將重點監(jiān)管區(qū)域的現(xiàn)場視頻信息、環(huán)境監(jiān)測信息、監(jiān)測區(qū)域人員圖像信息等通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄C合監(jiān)管模塊的監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對重點監(jiān)控區(qū)域遠程動態(tài)實時監(jiān)控。
5.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信鏈路為Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
6.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊包括紅外對射傳感器和震動傳感器，所述攝像取證模塊包括紅外攝像頭和視頻圖像壓縮卡。
7.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防一體化系統(tǒng)，其中，所述前置機為ARM開發(fā)平臺，所述通信模塊為3G/GPRS/Internet接入模塊。
8.一種用于權(quán)利要求1所述的安防一體化系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，用于對監(jiān)測區(qū)域信息采集和信息處理，實現(xiàn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的獲取、作業(yè)現(xiàn)場圍界報警等功能，具體步驟如下: 1)當(dāng)有外來入侵時，所述傳感器模塊自動檢測周界信息，所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點采集所述集傳感器模塊監(jiān)測到的數(shù)據(jù)； 2)通過安裝在圍界上的所述攝像取證模塊，攝取特定圖像并輸出視頻圖像或視頻信息，同所述WSN數(shù)據(jù)節(jié)點采集的數(shù)據(jù)上傳至所述采集控制模塊； 3)所述采集控制模塊對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行處理后通過無線信號發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點； 4)所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點經(jīng)過串口解析后將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至所述前置機，并發(fā)送至綜合監(jiān)管模塊。
9.一種用于權(quán)利要求1所述的安防一體化系統(tǒng)的作業(yè)現(xiàn)場目標(biāo)識別方法，用于對監(jiān)管區(qū)域人員非法闖入、非法離開以及非規(guī)范著裝等入侵情況進行自動識別和處理，具體步驟如下: 若作業(yè)現(xiàn)場已裝設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，則通過攝像取證模塊獲取視頻數(shù)據(jù)，采用模式識別方法，自動判斷工作人員是否合法、規(guī)范著裝等，如發(fā)現(xiàn)不是合法人員或沒有穿工作服，或沒有戴工作帽，則自 動發(fā)出警示信息，并通過對講機發(fā)出糾正指令，或通過無線通信網(wǎng)絡(luò)下達指令到現(xiàn)場的報警系統(tǒng)，使其自動發(fā)出提示信息； 若現(xiàn)場沒有裝設(shè)攝像取證模塊，或已有攝像取證模塊的角度無法監(jiān)控到作業(yè)現(xiàn)場，則可在現(xiàn)場裝設(shè)便攜式圖像采集系統(tǒng)，周期性采集現(xiàn)場作業(yè)圖像，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，將圖像自動上傳至綜合監(jiān)管模塊，同樣采用模式識別方法，提取作業(yè)人員邊沿特征，特殊屬性，從而判斷人員著裝規(guī)范情況。
10.一種用于權(quán)利要求1所述的安防一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法，當(dāng)入侵行為發(fā)生時，前端監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊實時采集現(xiàn)場信息，數(shù)據(jù)與處理和特征融合后經(jīng)過網(wǎng)關(guān)節(jié)點上傳至前置機，綜合監(jiān)管模塊再對數(shù)據(jù)進行決策融合，具體步驟如下: 1)WSN數(shù)據(jù)節(jié)點對采集的數(shù)據(jù)預(yù)處理，運用分布圖法對采集的數(shù)據(jù)進行疏失誤差剔除，消除各參數(shù)測量中的不確定性，使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、可靠； 2)采集控制模塊采用貝葉斯估計的數(shù)據(jù)融合算法進行特征級數(shù)據(jù)融合，將多余的感知數(shù)據(jù)剔除，獲得客觀、準(zhǔn)確、完備的信息； 3)將初次融合后的結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸與通信模塊傳輸至綜合監(jiān)管模塊，綜合監(jiān)管模塊再運用可拓理論進行特征決策級數(shù)據(jù)融合，通過對信息特征提取和目標(biāo)特性分析完成目標(biāo)行為識別。
【文檔編號】G08B13/196GK104079874SQ201410260663
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】喬勇進, 陸鳳英 申請人:黃河科技學(xué)院