專利名稱：交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，具體說一種基于智能視頻分析裝置和多種傳感器信息相融合的應(yīng)急指揮系統(tǒng)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)做為安防行業(yè)中一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域，通常只起到對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)場景的記錄，記錄的視頻信息也只能用于事后檢索，而且傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控領(lǐng)域也沒有融入系統(tǒng)和互聯(lián)的概念。近年來，隨著平安工程、電力變電站、銀行網(wǎng)點監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的需求不斷增長以及NVR和IP攝像機(jī)的逐步被接受和應(yīng)用，視頻監(jiān)控也從安防領(lǐng)域應(yīng)用拓展到其他各個行業(yè)，例如交通、環(huán)境監(jiān)測、國土安全等。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得越來越多的不同類型的傳感器組成了龐大的信息網(wǎng)，以支持不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。在物聯(lián)網(wǎng)概念的前提下，視頻信息可以傳送和集中的價值并不僅僅是跨越空間距離獲取信息，更關(guān)鍵的是在這個基礎(chǔ)上可以擴(kuò)展各種各樣的智能分析應(yīng)用。將現(xiàn)有網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)中涉及的射頻識別、紅外感應(yīng)、全球定位等信息獲取設(shè)備，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的音視頻信息通過標(biāo)準(zhǔn)的信息交互協(xié)議進(jìn)行融合，并最終將這些信息應(yīng)用于對各種事件的決策指揮調(diào)度系統(tǒng)，從而構(gòu)成一個龐大的閉環(huán)控制系統(tǒng)。而隨著傳感器數(shù)量的急劇增加，如何有效合理的管理傳感器信息成為了目前應(yīng)用最迫切解決的問題。以監(jiān)控系統(tǒng)為例，對攝像頭的管理通常采用位置信息管理方式，而位置信息的表達(dá)通常采用語言描述式，這就使得各攝像頭之間產(chǎn)生了信息壁壘，無法真正實現(xiàn)互聯(lián)和信息的融合，也就無法實現(xiàn)多攝像頭的聯(lián)動，類似問題也在物聯(lián)網(wǎng)的各類應(yīng)用中廣泛存在。借助于地理信息系統(tǒng)中坐標(biāo)的概念，為每個攝像機(jī)和傳感器設(shè)置獨立的數(shù)字化坐標(biāo)，借助于現(xiàn)代的3D GIS技術(shù)，既可以實現(xiàn)對大量攝像頭和傳感器的管理、查詢和檢索，信息管理系統(tǒng)也可以通過每個傳感器的數(shù)字化坐標(biāo)實現(xiàn)完全的信息融合和多傳感器的聯(lián)動， 從而進(jìn)一步提升該網(wǎng)絡(luò)的智能化程度。在如此龐大和智能化的信息網(wǎng)絡(luò)支持下任何領(lǐng)域的應(yīng)用都將得心應(yīng)手。在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中針對公共安全、交通保障、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用尤為重要，而這些領(lǐng)域的事件又往往具有突發(fā)性的特點，因此在上述的智能化信息網(wǎng)絡(luò)的支持下建立一套開放式的針對于多行業(yè)應(yīng)用的基于專家系統(tǒng)的突發(fā)事件應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)意義更為重大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)并與局限于某一特殊領(lǐng)域，而廣泛適用于各類對智能視頻監(jiān)控、多傳感器信息融合以及應(yīng)急指揮調(diào)度由迫切需求的領(lǐng)域。本實用新型所公開的的交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)主要包括監(jiān)控攝像機(jī)(101)、智能視頻分析裝置(102)、各類傳感器(103)、多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)(104)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(105)、信息管理與存儲服務(wù)器(107)、應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器(108)、系統(tǒng)管理與配置終端(109)、遠(yuǎn)程訪問客戶端(110)和中央控制室(106)。系統(tǒng)工作過程是散布于監(jiān)控范圍內(nèi)各處的監(jiān)控攝像機(jī)將視頻信息傳送給智能視頻分析裝置，智能視頻分析裝置對視頻信息進(jìn)行分析并根據(jù)事先設(shè)定好的報警情況進(jìn)行判斷，并將報警信息通過公共通信網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)傳送至中央控制室，同時散布于區(qū)域內(nèi)的各類傳感器也通過多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)將各類信息傳送至中央控制室。中央控制室安裝有大屏幕和應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器，應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器通過對報警信息分析和結(jié)合周邊傳感器信息作出合理的事件處理方案，并實現(xiàn)對相關(guān)資源的合理調(diào)配。本實用新型中所公開的智能視頻分析裝置包括連接監(jiān)控攝像機(jī)的視頻解碼電路
(201)、DSP處理器(204)和網(wǎng)絡(luò)接口電路Q06)，其中DSP處理器還配有SDRAM數(shù)據(jù)存儲器
(202)和FLASH程序存儲器(203)以及JTAG調(diào)試接口(205)。本實用新型中所公開的多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)包括干接點輸入電路 (301)、模擬量輸入電路(30 、各類串行口輸入電路(30 、微控制器(304)、存儲器(305)、 網(wǎng)絡(luò)接口 (306)和電源。系統(tǒng)中各視頻輸入終端和傳感器終端包括移動式和固定式兩種安裝方式，而且每個信息輸入終端設(shè)備都具有獨立的三維位置信息，及經(jīng)緯度和高度，應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器通過位置信息準(zhǔn)確定位報警地點，同時實現(xiàn)對其周圍信息的獲取，將這些信息一同作為專家系統(tǒng)的輸入，并得到分析結(jié)果作為對突發(fā)事件處理的參考方案。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)組成框圖。圖2為本實用新型中的智能視頻分析裝置原理框圖。圖3為本實用新型中的多傳感器信息采集與與通信網(wǎng)關(guān)原理框圖。圖4為本實用新型的系統(tǒng)工作流程框圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)人員能夠更好地理解本實用新型的方法和裝置，
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本系統(tǒng)利用分布于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的攝像頭和各種其他傳感器，例如震動、壓力、紅外、電磁、氣體、煙霧等，作為原始輸入信息，主要利用對視頻信息的智能分析以確定各類報警事件的發(fā)生，同時融合何種傳感器信息作為專家系統(tǒng)的輸入信息，從而有專家系統(tǒng)作出對事件處理的決策建議，并最終實現(xiàn)對突發(fā)事件的實時處理。圖1為系統(tǒng)的原理框圖，根據(jù)圖1給出一種具體的實施方式，在待檢測區(qū)內(nèi)(樓宇、小區(qū)或城市等)根據(jù)需要布置監(jiān)控攝像機(jī)(101)和各類非視頻傳感器(103)，監(jiān)控攝像機(jī)后端連接智能視頻分析裝置(102)，其他類型傳感器連接到多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)(104)，智能視頻分析裝置和多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(10 連接到公共互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或者專用網(wǎng)絡(luò)，將信息傳送到應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器(108)和信息管理與存儲服務(wù)器(107)，應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器上安裝有專家系統(tǒng)，利用輸入信息和先驗知識對所發(fā)生事件的處理方式提出建議。整個系統(tǒng)的管理通過位于中央控制室(106)系統(tǒng)管理和配置終端(109)完成，授權(quán)用戶還可通過遠(yuǎn)程訪問客戶端(110)對系統(tǒng)的各種信息進(jìn)行管理和查詢等操作。本實用新型中兩個主要的前端設(shè)備是智能視頻分析裝置和多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)，下面分別介紹兩種設(shè)備的具體實施方案。智能視頻分析裝置其主要功能是對攝像機(jī)輸入的視頻進(jìn)行分析并對可疑事件進(jìn)行報警，圖2為智能視頻分析裝置原理框圖，具體實施中可以采用TI公司生產(chǎn)的DSP器件 TMS320DM642作為核心處理單元，視頻解碼器采用TVP5150，其數(shù)據(jù)接口方式為BT656標(biāo)準(zhǔn)接口與DM642的視頻口直接相連，同時未DM642擴(kuò)展的SDRAM和FLASH芯片為MT48LC4M32B2 和AiC9LV033C分別作為數(shù)據(jù)和程序存儲器，DM642繼承了 10M/100M以太網(wǎng)接口可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸。多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)其功能是采集不同類型的傳感器信息并且將各類信息打包后按照規(guī)定的協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳送到相應(yīng)服務(wù)器，圖3為其原理框圖，具體實施中可以使用TI公司生產(chǎn)的LM3S6537為控制做為設(shè)備核心控制器，該芯片包括最多61個I/O 端口、4通道10位ADC、兩個UART串口、一個I2C串口、一個SPI串口以及一個10M/100M以太網(wǎng)接口，方便實現(xiàn)圖3中的各種功能。通過I/O端口實現(xiàn)開關(guān)量信息采集，同時前端采用光耦進(jìn)行隔離；利用ADC實現(xiàn)模擬輸入量的采集；利用UART接口實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的接收；利用以太網(wǎng)接口實現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸。圖4為系統(tǒng)的工作流程框圖，在完成了系統(tǒng)的各項參數(shù)配置后，系統(tǒng)開始運行 G01)，攝像機(jī)連續(xù)獲取監(jiān)控場景內(nèi)的圖像信息002)，通過對視頻進(jìn)行智能分析判斷有誤報警事件發(fā)生003)，若有報警時間發(fā)生則將相關(guān)信息上傳應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器(404)并將視頻信息存儲到信息管理與存儲服務(wù)器005)，根據(jù)具體時間確定是否調(diào)用周邊信息 006)，若需要則搜索周邊傳感器信息007)，并將視頻信息與其他傳感器信息共同輸入到專家系統(tǒng)008)，專家系統(tǒng)根據(jù)輸入信息和先驗知識作出事件處理決策并調(diào)配相關(guān)資源 (409)。
權(quán)利要求1.一種交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)控攝像機(jī)通過復(fù)合視頻線與智能視頻分析裝置相連，煙霧、溫濕度、氣體等傳感器通過RS485、RS232或干接點形式與多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)相連，智能視頻分析裝置相連和多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將視頻和其他各類信息上傳至位于中央控制室的信息管理與存儲服務(wù)器和應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于中央控制室配有信息管理與存儲服務(wù)器和應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)管理與配置終端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于智能視頻分析裝置包括視頻采集電路、基于DSP的視頻分析電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路和電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)包括干接點輸入電路、模擬量輸入電路、各類串行口輸入電路、 微控制器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)接口和電源。
專利摘要本實用新型公開一種交互式智能視頻分析與應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，包括監(jiān)控攝像機(jī)、智能視頻分析裝置、各類傳感器、多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、信息管理與存儲服務(wù)器、應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器、系統(tǒng)管理與配置終端、遠(yuǎn)程訪問客戶端和中央控制室。其工作原理為散布于監(jiān)控范圍內(nèi)各處的監(jiān)控攝像機(jī)將視頻信息傳送給智能視頻分析裝置進(jìn)行分析并根據(jù)事先設(shè)定好的報警情況進(jìn)行判斷，并將報警信息傳送至中央控制室，同時散布于區(qū)域內(nèi)的各類傳感器也通過多傳感器信息采集與通信網(wǎng)關(guān)將信息傳送至中央控制室。中央控制室中應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)器通過專家系統(tǒng)產(chǎn)生對突發(fā)事件處理方案并調(diào)度相關(guān)資源。該系統(tǒng)廣泛適用于公共安全、交通保障、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
文檔編號H04N7/18GK202197363SQ20112018831
公開日2012年4月18日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者孫立滿, 張耀輝, 梁小龍, 王金龍, 陳梁, 魯東, 鮑劍濤 申請人:北京引創(chuàng)科技有限責(zé)任公司, 北京立成朗明科技發(fā)展有限公司, 哈爾濱天智網(wǎng)絡(luò)通信工程有限公司