本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

管道運輸是用管道作為運輸工具的一種長距離輸送液體和氣體物資，如石油、媒和化學產(chǎn)品等，是一種專門由生產(chǎn)地向市場輸送物資的運輸方式，是統(tǒng)一運輸網(wǎng)中干線運輸?shù)奶厥饨M成部分。由于管線運輸管路中運輸?shù)奈镔Y具有易燃、易爆和毒性等特點，對管線的實時有效的監(jiān)控和管理對管道運輸?shù)陌踩\行非常重要。當前對管道運輸最大的威脅是人為破壞，主要體現(xiàn)是打孔盜油、工程破壞、違章建筑等情況。這些違法行為造成物資泄漏，極易引起火災，威脅人員安全，造成環(huán)境污染甚至可能影響周邊河流、土地的安全。

目前，現(xiàn)有的輸油管路防盜系統(tǒng)多數(shù)采取通過輸油管路輸油端和出油端加裝壓力傳感器的方式，實時監(jiān)控輸油管路輸油過程的壓力變化情況。如果輸油管路發(fā)生盜油情況，會導致出油端壓力變小，監(jiān)控系統(tǒng)會顯示壓力變化情況，通過與正常輸油狀態(tài)下的油壓數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)比對，在系統(tǒng)上判斷輸油管是否有人在盜油及大概的盜油區(qū)域，如果發(fā)現(xiàn)異常情況再通知保衛(wèi)部門采取措施。

上述方案存在的主要問題：通過長輸油品管路兩端油壓的變化，只能判斷有沒有盜油、管路已遭受破壞現(xiàn)象，但不能精確定位盜油地點，無法確定管路是哪個位置被破壞，給值班人員在判斷反應上帶來較大的偏差。即便是發(fā)現(xiàn)了盜油情況，無法在第一時間趕到現(xiàn)場也于事無補。如果盜油者在盜油時盜油管輸出較緩慢的話，出油端油壓變化可能很小，系統(tǒng)將無法及時判斷該管路被盜油的狀態(tài)，這樣也就起不到防盜的作用。當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)油壓變化較大，能確定有人在盜油時，此時會有巡防人員趕赴現(xiàn)場處理。但此時油管已經(jīng)被破壞，需要對油管進行緊急搶修；而油品已被盜走或泄露，已經(jīng)造成損失。這種辦法只能在事后預警，即等到油被盜后才能發(fā)現(xiàn)。

針對上述問題，目前已有專利申請?zhí)枮閏n201110117849.3用于長輸油品管路監(jiān)控的智能物聯(lián)網(wǎng)安全防范預警系統(tǒng)，其系統(tǒng)由網(wǎng)絡變速云臺攝像機、聲音報警設備構(gòu)成，通過利用 wifi無線通信技術(shù)和智能視頻識別分析技術(shù)，對已建成的長輸油管路進行全程24小時不間斷的視頻監(jiān)控和巡視，通過監(jiān)控中心對長輸管路進行防入侵周界設置，系統(tǒng)自動對油品管路上的人、車、物等進行信息采集、智能識別、定位、分析、跟蹤、告警、監(jiān)控和管理。上述專利技術(shù)方案雖全面概述了整個系統(tǒng)的功能，但具體的云臺控制方法和對違法行為的示警方式具體的實施方案沒有進行詳細闡述，而這兩方面的內(nèi)容是該系統(tǒng)的價值所在。

多方向監(jiān)控區(qū)域預警定位自動跟蹤監(jiān)控裝置(以下簡稱多方向監(jiān)控裝置)，專利申請?zhí)枮閏n201210357740.1,如圖1所示，該監(jiān)控裝置包括預警定位機構(gòu)和跟蹤示警機構(gòu)，其中預警定位機構(gòu)內(nèi)設有預警定位模塊，跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)設有跟蹤示警模塊。該監(jiān)控裝置通過對多個方向進行預警視頻采集，直接檢測多個預警視頻圖像內(nèi)的動態(tài)，從而確定所監(jiān)控運動目標的位置信息，進而對運動目標進行跟蹤視頻采集、音頻采集、光照示警和聲音示警，同時，還在相應視頻圖像中添加報警信號，并通過回傳指令控制主控設備產(chǎn)生報警動作，最終將多個預警視頻和跟蹤視頻進行存儲并傳輸至顯示設備。該監(jiān)控裝置具有多方向監(jiān)控區(qū)域調(diào)節(jié)功能，其適用性和靈活性得到了顯著提高。多方向監(jiān)控裝置是區(qū)別與傳統(tǒng)云臺攝像機的創(chuàng)新型新產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多方向監(jiān)控裝置、視頻分析子系統(tǒng)、地圖管理子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)等組成。

一種管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多方向監(jiān)控裝置、視頻分析子系統(tǒng)、地圖管理子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)等組成，其特征在于：所述多方向監(jiān)控裝置，由預警定位機構(gòu)和跟蹤示警機構(gòu)組成，預警定位機構(gòu)由水平視頻采集裝置和垂直視頻采集裝置組成，跟蹤預警機構(gòu)由云臺攝像機和聲光示警裝置構(gòu)成，其視頻采集裝置都配置輔助光源裝置；

所述視頻分析子系統(tǒng)包括預警邊界設置和云臺攝像機掃描路徑設置；

地圖管理子系統(tǒng)包括監(jiān)控管線名稱標記、監(jiān)控管線定位和入侵報警處標記；

所述報警子系統(tǒng)包括本地聲光示警和后方報警輸出；

所述系統(tǒng)管理子系統(tǒng)包括用戶登入登出、系統(tǒng)操作和日志管理。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于：

(1)用戶通過系統(tǒng)管理子系統(tǒng)登入登出本系統(tǒng)，并進行系統(tǒng)操作和報警日志管理；

(2)用戶通過視頻分析子系統(tǒng)，根據(jù)多方向監(jiān)控裝置水平視頻采集裝置采集的背景視頻 進行預警邊界設置，根據(jù)多方向監(jiān)控裝置跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)的云臺攝像機進行監(jiān)控點、監(jiān)控點采集時間和巡航設置；

(3)入侵對象進入水平視頻采集裝置預警邊界，觸發(fā)報警子系統(tǒng)，使跟蹤示警機構(gòu)快速跟蹤到報警處，并進行聲音示警和光照示警(頻閃或直照)，同時進行抓拍或視頻取證記錄；

(4)地圖管理子系統(tǒng)標記報警處管線名稱和地理位置，視頻分析子系統(tǒng)計算報警處在監(jiān)控管線的具體位置。

3、一種如權(quán)利要求1或2任一所述的管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、本系統(tǒng)多方向監(jiān)控裝置水平視頻采集裝置對管線監(jiān)控區(qū)域(用戶選定)進行視頻采集，并作為視頻分析背景進行存儲，系統(tǒng)將定期進行背景更新；

步驟二、通過多方向監(jiān)控裝置水平視頻監(jiān)控裝置在背景視頻上設置預警邊界；

步驟三、結(jié)合多方向監(jiān)控裝置跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)的云臺攝像機，在視頻分析背景(管線監(jiān)控區(qū)域內(nèi))設置監(jiān)控采集點、監(jiān)控點采集時間；

步驟四、云臺攝像機掃描完所有設置的監(jiān)控點為一次巡航，用戶可設置巡航的次數(shù)和時間。

本發(fā)明的有益效果：

本系統(tǒng)通過多方向監(jiān)控裝置的使用和實施，提升了現(xiàn)有管線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綜合性能，提供了安全可靠、高效全面的管線預警方案：

本系統(tǒng)通過基于多方向監(jiān)控裝置的預警邊界設置、跟蹤示警裝置的巡航掃描方法、地圖管理子系統(tǒng)和報警子系統(tǒng)，實現(xiàn)了從管線全景視頻監(jiān)控、預警，到局部巡航掃描監(jiān)控；

在預警邊界觸發(fā)報警后，跟蹤示警機構(gòu)進行聲光示警，并進行圖像或視頻取證，同時根據(jù)監(jiān)控點計算報警處在管線的具體位置，結(jié)合地圖管理子系統(tǒng)的報警管線名稱和地理方位信息，提供了更加詳盡的管線報警信息，大大提高了執(zhí)法、維護人員對管線破壞處找尋的效率，降低了環(huán)境污染風險和資源損失。

附圖說明

圖1本發(fā)明管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)框架圖；

圖2本發(fā)明管線安全預警方法的監(jiān)控點設置及報警處定位方法示意圖；

圖3監(jiān)控點及采集時間設置表；

圖4本發(fā)明管線安全預警方法流程圖；

圖5本發(fā)明預警邊界設置及跟蹤機構(gòu)巡航掃描方法流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供一種管線視頻監(jiān)測預警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多方向監(jiān)控裝置、視頻分析子系統(tǒng)、地圖管理子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)等組成。

所述多方向監(jiān)控裝置，由預警定位機構(gòu)和跟蹤示警機構(gòu)組成，預警定位機構(gòu)由水平視頻采集裝置和垂直視頻采集裝置組成，跟蹤預警機構(gòu)由云臺攝像機和聲光示警裝置構(gòu)成，其視頻采集裝置都配置輔助光源裝置；

所述視頻分析子系統(tǒng)包括預警邊界設置和云臺攝像機掃描路徑設置；

地圖管理子系統(tǒng)包括監(jiān)控管線名稱標記、監(jiān)控管線定位和入侵報警處標記；

所述報警子系統(tǒng)包括本地聲光示警和后方報警輸出；

所述系統(tǒng)管理子系統(tǒng)包括用戶登入登出、系統(tǒng)操作和日志管理。

上述系統(tǒng)連接關(guān)系：多方向監(jiān)控裝置用于采集管線視頻圖像和對入侵者進行跟蹤和示警警示，進一步為多方向監(jiān)控裝置的水平視頻采集裝置沿管線路徑方向進行定點視頻監(jiān)控，垂直視頻采集裝置用于采集多方向監(jiān)控裝置下方的管線視頻圖像，從而形成管線的固定全景視頻采集，視頻分析子系統(tǒng)的預警邊界設置是通過對其多方向監(jiān)控裝置的固定全景視頻監(jiān)控區(qū)域內(nèi)劃預警監(jiān)控邊界，一般是沿管線且大于管線直徑的范圍進行劃分，用戶可根據(jù)調(diào)整多方向監(jiān)控裝置的水平視頻采集裝置來調(diào)整監(jiān)控區(qū)域范圍，視頻分析子系統(tǒng)還可以設置多方向監(jiān)控裝置上方跟蹤預警機構(gòu)(云臺攝像機)的巡航掃描方式，擴大本系統(tǒng)視頻監(jiān)控區(qū)域范圍，地圖管理子系統(tǒng)對多方向監(jiān)控裝置監(jiān)控的管線名稱進行標記，在結(jié)合地理地圖定位管線的地理位置，地圖管理子系統(tǒng)還包括對入侵報警處的標記，報警子系統(tǒng)包括本地聲光示警和后方報警輸出，本地聲光報警是由本系統(tǒng)的云臺攝像機上配置的報警揚聲器和光照頻閃裝置實現(xiàn)的，同時向后端監(jiān)視者進行報警輸出，系統(tǒng)管理子系統(tǒng)用于后端監(jiān)視者進入和操作本系統(tǒng)的工作界面，包括系統(tǒng)登入登出、系統(tǒng)操作和日志管理。

如圖2所示，本發(fā)明管線安全預警方法的監(jiān)控點設置及報警處定位方法示意圖：

圖中，a0為多方向監(jiān)控裝置，本發(fā)明設為監(jiān)控點的原點，a—1、a—2、a—3、a—4、a—5、a—n……為管線左端視頻監(jiān)控采集點，a+1、a+2、a+3、a+4、a+5、a+n……為管線右端視頻監(jiān)控采集點，豎 立實線與發(fā)散虛斜線圍成的區(qū)域是視頻監(jiān)控采集點的區(qū)域范圍，兩條發(fā)散虛斜線是多方向監(jiān)控裝置水平視頻采集裝置的視頻監(jiān)控區(qū)域的預警邊界，本實施例選擇的管線為“一”字型，對于“十”字型或其它多交叉管線，只需增設不同方向的水平視頻采集裝置，整個監(jiān)控點設置方法是相同的。

報警處在管線具體位置計算方法：首先入侵對象進入水平視頻監(jiān)控裝置設置的預警邊界，即入侵對象將觸發(fā)報警子系統(tǒng)，報警子系統(tǒng)啟動后，視頻分析子系統(tǒng)會快速將多方向監(jiān)控裝置上方的跟蹤示警機構(gòu)轉(zhuǎn)動到報警處，同時，計算報警處距離最近監(jiān)控點的位置，如圖2所示，b點為報警處，其真好位于a—5監(jiān)控點，那么報警處a—5位于監(jiān)控原點a0的距離就是5個連續(xù)監(jiān)控點視頻采集區(qū)域的長度和，因此在進行背景存儲時，只需在監(jiān)控點預存時，將每個監(jiān)控點距離監(jiān)控原點的距離同時存儲，那么發(fā)現(xiàn)報警處位于哪個監(jiān)控點后，就可以快速找到報警處位于管線的具體位置。

如圖3所示，監(jiān)控點及采集時間設置表，橫坐標為跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)云臺攝像機的監(jiān)控點點位，縱坐標為每個監(jiān)控點的視頻采集時間，云臺攝像機根據(jù)從上至下的順序執(zhí)行掃描監(jiān)控點，用戶可選取若干個監(jiān)控點及設置其視頻采集時間，完成一個云臺攝像機的一條巡航掃描路線，保存后可通過系統(tǒng)管理子系統(tǒng)進行調(diào)用，用戶也可以設置云臺攝像機執(zhí)行該掃描路線的巡航次數(shù)和時間。

如圖4所示，本發(fā)明設置監(jiān)控點及跟蹤示警機構(gòu)巡航掃描方法：

1.本系統(tǒng)多方向監(jiān)控裝置水平視頻采集裝置對管線監(jiān)控區(qū)域(用戶選定)進行視頻采集，并作為視頻分析背景進行存儲，系統(tǒng)將定期進行背景更新；

2.通過多方向監(jiān)控裝置水平視頻監(jiān)控裝置在背景視頻上設置預警邊界；

3.結(jié)合多方向監(jiān)控裝置跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)的云臺攝像機，在視頻分析背景(管線監(jiān)控區(qū)域內(nèi))設置監(jiān)控采集點、監(jiān)控點采集時間；

4.云臺攝像機掃描完所有設置的監(jiān)控點為一次巡航，用戶可設置巡航的次數(shù)和時間。

如圖5所示，本發(fā)明管線安全預警方法：

1.用戶通過系統(tǒng)管理子系統(tǒng)登入登出本系統(tǒng)，并進行系統(tǒng)操作和報警日志管理；

2.用戶通過視頻分析子系統(tǒng)，根據(jù)多方向監(jiān)控裝置水平視頻采集裝置采集的背景視頻進行預警邊界設置，根據(jù)多方向監(jiān)控裝置跟蹤示警機構(gòu)內(nèi)的云臺攝像機進行監(jiān)控點、監(jiān)控點采 集時間和巡航設置；

3.入侵對象進入水平視頻采集裝置預警邊界，觸發(fā)報警子系統(tǒng)，使跟蹤示警機構(gòu)快速跟蹤到報警處，并進行聲音示警和光照示警(頻閃或直照)，同時進行抓拍或視頻取證記錄；4.地圖管理子系統(tǒng)標記報警處管線名稱和地理位置，視頻分析子系統(tǒng)計算報警處在監(jiān)控管線的具體位置，指揮執(zhí)法維護人員盡快找尋報警處。