CN102938187A

CN102938187A - 公共安全事件监测系统

Info

Publication number: CN102938187A
Application number: CN2012105169587A
Authority: CN
Inventors: 胡成华; 杨彦兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-02-20

Abstract

本发明公开了一种公共安全事件监测系统，此系统涉及公共安全事件信息监控的技术领域。系统由传感器和控制中心平台两部分组成，其中传感器包括：火灾探测器、声音(爆炸)传感器和视频传感器等物理感知器件，用于采集道路及其周边信息；控制中心平台包括节点控制器，与上述传感器及其处理电路相连，并完成信号采集与判别，并发出预警信号和其他控制指令；控制中心平台还包括通讯模块，与节点控制器相连，用于发送节点控制器采集的信息和接收控制中心发送的指令；控制中心平台还包括信号处理系统平台、数据储存系统和控制软件等。本发明解决了现有的安防和公共视频监控系统不能的满足社会需要的问题。

Description

公共安全事件监测系统

技术领域

本发明涉及一种公共安全事件监控系统，是一种利用传感器网络和信息处理平台的智能监控及预警系统，属于公共安全事件信息监控的技术领域。

背景技术

随着社会的发展，公共安全事件越来越受到关注；而这也关系着广大人民群众的切身利益和国家的安定繁荣。以往的安防监控系统或公共视频监控系统，都是需要单独布线，因此只有在人口稠密的城市关键地带布设。而犯罪、事故高发的城镇郊区和偏远路段，由于种种原因并没有安防系统，因此急需发展一种可以广泛布置的新型的公共事件监控系统。此外，大多公共安全事件都会发出意外声音，如爆炸、犯罪受害人的呼救等，因此利用声音信息监控公共安全的系统，可以弥补由于其他监控手段而带来的不足，可以作为现有监控网络的有效补充。此外，以往的监控系统不能自动判别危险信息，需要值班人员实时查看监控系统发现危险信息，因此需要很大的人力成本且不能真正做到实时提前预警。综上所述，随着社会的进一步发展，现有的安防和公共视频监控系统不能的满足社会的需要。

发明内容

本发明提供的公共安全事件监测系统，解决了现有的安防和公共视频监控系统不能的满足社会需要的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：公共安全事件监测系统，包括：传感器、控制中心平台、用户计算机和数据储存器；

传感器包括：火灾探测器、声音(爆炸)传感器、视频传感器等物理感知器件，用于采集道路及其周边信息；

声音、爆炸传感器信号调理电路，用于处理此传感器感知的信号，完成信号滤波、放大等一系列动作；

控制中心平台包括节点控制器，与上述传感器及其处理电路相连，并完成信号采集与判别，并发出预警信号和其他控制指令；

控制中心平台还包括通讯模块，与节点控制器相连，用于发送节点控制器采集的信息和接收控制中心发送的指令；

控制中心平台还包括信号处理系统平台、数据储存系统和控制软件等，用于处理和显示节点控制器传回的信息和控制各个节点控制器和传感器。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述公共安全事件监测系统，可单独分为火灾监控及预警系统、声音监控及预警系统、视频监控系统、爆炸监控及预警系统四类，每类系统可根据情况自由组合。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述系统可部署在道路路灯、广场路灯、楼宇灯箱场合。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述声音、爆炸传感器及其处理电路，由麦克风或麦克风阵列组成，后端处理电路包括前置放大器、低通滤波器、AGC(自动增益控制)部分。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述节点控制器由单片机、数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑门阵列(FPGA)构成，其内部包括语言信号数字滤波器和语言识别器。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述通讯模块由Zigbee通讯模块、电力载波通讯模、3G无线通讯模块和WiFi通讯模块组成；且可以为上述模块的任一组合。

进一步地，本发明的公共安全事件监测系统还具有如下特点：所述控制中心信息处理系统通过通讯模块与各个节点控制器相连，且由PowerPC、工控机、微型服务器、微型计算机和相应储存系统组成。

本发明的优点：提供了一种公共安全事件监控系统，可以在不改变现有公共设施(如路灯照明系统)快速布设，并且系统可以组成单独火灾报警系统、声音侦听系统、视频监控系统，也可同时组网运行；系统内各个监控节点可单独工作，也可以自组网工作；尤其是利用Zigbee通讯模块组网，系统节点可以实现自动路由、节点信息传输路径优化等功能。系统利用先进的信号处理技术，可以实现从监控到预警的全部功能，提早发现公共安全事件隐患，预防公共安全事故。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图中符号说明：路灯1、传感器2、控制中心平台3、用户计算机4、数据储存器5；

图2为节点控制模块结构示意图；

图3为声音传感器后级信号调理电路结构示意图。

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。

如下图1所示，公共安全事件监控系统可利用现有的路灯系统作为载体，由各种传感器、节点控制器、通讯模块、控制中心平台、数据储存系统和客户端软件组成。其中传感器主要由火灾探测器、声音(爆炸)传感器、视频传感器组成。各个传感器采集信息后，直接传送到本地节点控制器，节点控制器对数据进行处理后，再由通讯模块采用有线(电力载波通讯)或无线(Zigbee、3G网络、WIFI)方式将数据实时传送至控制中心；控制中心对全系统数据进行统计分析后，将有效数据储存于储存系统中或者以报表、图文、视频等方式呈现给用户。系统中节点控制器也可根据现场情况，利用自身信息处理平台给出实时预警信息，并向控制中心发起中断请求，或强制控制中心响应安全事件，以减小人为预警耽误时间减小损失。

系统控制中心由控制中心硬件平台、数据储存系统、客户端软件组成；其软件架构采用客户端/服务器(C/S)体系结构，由控制中心硬件平台和数据储存系统组成系统的服务器端，客户端软件利用远程数据库访问功能，完成对服务器中的数据读取和其他指令操作。控制中心硬件平台使用PowePC、Cortex-A15处理器作为控制核心，负责对各个节点数据的收集和处理，并利用实时数据给出预警信息；数据储存系统采用大型硬盘或大型数据储存器作为核心，利用数据储存系统软件和数据库管理软件，完成对数据的储存和操作。客户端软件采用基于网络数据库接口的软件开发，为用户提供使用方便直观的图像操作界面，强大的文件报表生成功能。

如图2所示，节点控制模块主要有传感器部分、节点控制器部分和通讯模块部分组成，可以将传感器和节点控制器布置与一处，也可以分开布设。其中火灾探测器主要采用红外温度传感器和烟雾传感器作为核心器件，再利用后端处理电路和节点控制器，完成对环境温度的监测，从而实现对火灾的监控和预警。视频传感器主要以摄像头、后级信号处理电路、以及视频编码压缩器组成，也可配属云台等辅助装置，摄像头完成图像感知后，由后级电路完成对图像信息放大和滤波，经视频编码压缩后以MJPG-4或H.263格式发送数据到节点控制器或控制中心。声音(爆炸)检测器主要由麦克风或麦克风阵列、后级信号调理电路组成，由麦克风检测环境声音信息，在信号调理电路处理后，送入AD(模数)转换器转换为数字信号，共节点控制器处理并识别语言信息，并将有用信息通过通讯模块传输至控制中心。节点控制器主要以单片机、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑门阵列(FPGA)组成，可完成对以上传感器的控制，处理传感器采集的信息，并识别出异常情况给出实时报警信息。通讯模块可以采用电力载波通信模块、Zigbee模块、3G模块和WiFi模块；其中电力载波通信模块采用基于OFDM(正交频分复用技术)电力线载波通讯芯片DLC-2B为核心，该芯片包括物理层和MAC层，也集成了微控制器，工作频段在10kHz～490kHz之间，数据速度从9.6kbps到576kbps；Zigbee模块采用基于IEEE802.15.4标准的CC2420芯片作为核心，该芯片工作于2.400～2.4835GHz之间，数据速率达250kbps码片速率达2MChip/s；3G模块可以使用各大移动网络运营商(中国移动、联通、电信)提供的专业移动通讯模块；WIFI模块采用基于TCP/IP协议的AX22001/11芯片为核心，其数据速率可达10/100Mbps。

如图3所示，给出了声音(爆炸)传感器后级信号调理电路的典型结构。声音信号经麦克风转换为电信号后，经过前置放大器对信号一级处理后，由低通滤波器滤除高频分量，在经过自动增益控制放大器之后，送入AD转换器转换为数字信号，供节点控制器使用。其中前置放大器使用NE5532芯片作为主运放，滤波电路采用基于LM358的有源低通滤波器电路，自动增益控制电路采用基于PGA203和PGA202芯片的放大电路，AD转换器，可以使用节点控制器内部自带AD，也可使用单独的AD芯片。

本发明提供的一种公共安全事件监控系统，可以利用现有的公共设施，如路灯照明系统、室内外灯箱系统、广告牌显示系统等，快速建设组网。系统可以组成单独火灾探测报警系统、声音侦听系统或视频监控系统；也可同时利用多种传感器组网运行，构成公共安全事件立体监控及预警系统。系统利用先进的传感器网络技术、信号处理技术及网络技术，可以实现从信息监控到实时预警的全部功能，提早发现公共安全事件隐患，预防公共安全事故。并且本系统造价低，不需要单独布线布设快速方便，使用安全可靠，能够实现对常见公共事件或事故的监控。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.公共安全事件监测系统，其特征在于，包括：传感器、控制中心平台、用户计算机和数据储存器；

2.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述公共安全事件监测系统，可单独分为火灾监控及预警系统、声音监控及预警系统、视频监控系统、爆炸监控及预警系统四类，每类系统可根据情况自由组合。

3.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述系统可部署在道路路灯、广场路灯、楼宇灯箱场合。

4.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述声音、爆炸传感器及其处理电路，由麦克风或麦克风阵列组成，后端处理电路包括前置放大器、低通滤波器、AGC(自动增益控制)部分。

5.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述节点控制器由单片机、数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑门阵列(FPGA)构成，其内部包括语言信号数字滤波器和语言识别器。

6.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述通讯模块由Zigbee通讯模块、电力载波通讯模、3G无线通讯模块和WiFi通讯模块组成；且可以为上述模块的任一组合。

7.根据权利要求1所述公共安全事件监测系统，其特征是：所述控制中心信息处理系统通过通讯模块与各个节点控制器相连，且由PowerPC、工控机、微型服务器、微型计算机和相应储存系统组成。