CN103920270B - 一种消防设备巡检视频监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防设备巡检视频监控方法及系统，属于消防设备安全管理领域。该方法包括以下步骤：步骤一：进行入侵检测；步骤二：检测信号融合，音视频采集模块开启录像功能，抓拍入侵图像并上传；步骤三：入侵身份合法性验证，根据存档模板确认入侵者身份是否合法，若不合法，建立非法入侵档案并启动现场声光报警，若身份合法，则建立维护档案。步骤四：进行入侵人员撤离检测；步骤五：停止报警，停止录像并上传录像档案。该方法能有效监控消防设备工作环境是否受到非法入侵，并且能够对消防设备的维修人员操作过程进行记录存档。从根本上避免了消防设备遭到无关人员破坏及工作人员的不当操作，对消防设备的安全管理具有较强的现实意义。

Description

一种消防设备巡检视频监控方法及系统

技术领域

本发明属于消防设备安全管理领域，涉及一种消防设备巡检视频监控方法及系统。

背景技术

近年来，各类型消防系统的设计、设备功能和自动化程度等方面都有了长足的发展，但即使如此，发生火灾后各类消防设备不能正常运转的火灾案例屡见不鲜，各地消防部门在日常的防火检查中发现的消防设备形同虚设的情况也比比皆是。无数经验和教训都证明，火灾报警是否及时准确和初期火灾的扑救成功与否，重要的必要条件之一就是消防设备能否起作用，而消防设备安全管理就是保证消防设备正常工作的一个根本性的问题。

消防水泵及消防水泵巡检机组布置在消防水泵房内，而消防水泵房一设置在距离办公区域较远的地方，与消防值班办公室较远，在巡检过程中往往要耗费人力物力，因此在日常工作中经常出现监管不力的现象。对消防设备不能进行有效的安全规范管理。

采用网络摄像机对消防设备远程监控，能有效避免非法入侵对消防设备造成的破坏同时，还能对工作人员的维修过程进行记录，不仅能节省相当的人力物力，还具有较高的实时性。

因此，实时、高效的消防设备巡检视频监控对消防设备安全规范管理乃至及时发挥控火灭火作用都是至关重要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种消防设备巡检视频监控方法及系统，该方法和系统根据消防水泵房内有无人员入侵的具体情况，判断入侵者的合法性，若是无关人员，则进行现场报警驱赶。若是合法工作人员在对消防设备进行维护，则记录工作过程，建立维护档案，以保证消防设备不受以外损害及工作人员规范操作。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种消防设备巡检视频监控方法，包括以下步骤：步骤一：进行入侵检测；步骤二：检

测信号融合，音视频采集模块开启录像功能，抓拍入侵图像并上传；步骤三：入侵身份

合法性验证，根据存档模板确认入侵者身份是否合法，若不合法，建立非法入侵档案并

启动现场声光报警，若身份合法，则建立维护档案。；步骤四：进行入侵人员撤离检测；

步骤五：停止报警，停止录像并上传录像档案。

进一步，步骤一中，通过布置在消防水泵房内的传感器实现入侵检测，所述入侵包括合法入侵和非法入侵。

进一步，所述传感器包括红外传感器和微波传感器等能实现所述功能的设备。

进一步，步骤二中，传感器检测到的入侵信号经表决法融合后发送给本地控制模块，由于表决融合所采用的是硬决策方法，数据由各传感器独自处理，其输出到融合中心的是根据其所定阈值而得到的决策结果，低于阈值的信息都被忽略掉了。本地控制模块发送控制命令给布置在消防水泵房内的音视频采集模块开启音视频录入功能，同时抓拍入侵图像，数据模块依据RTP协议通过局域网将图像数据上传至远程监控系统。

进一步，步骤三中，数据处理模块根据采集到的入侵图像，采用基于子图分割的人脸识别算法进行身份合法性确认。该识别算法中的“图像分割”是指利用各种边缘检测算法检测统一图像中不同物体的边界，进而将图像中不同部分分开。对子图应用基于变异系数的特征提取方法提取一个特征表示该子图，进而组合所有特征即可得到表示人脸图像的特征向量。若入侵者身份合法，则建立维修档案，将工作人员信息添加到摄像机录像画面中，记录工作人员操作过程；若入侵者身份不合法，则建立入侵档案，记录入侵全过程，同时开启现场声光报警功能，督促入侵者离开。

进一步，在步骤四中，传感器检测到入侵人员离开后的信号，经表决法融合后发送给本地控制模块。

进一步，在步骤五中，本地控制模块发送控制命令给音视频采集模块，停止现场报警，停止录像，数据传输模块依据RTP协议将数据封装成RTP包，通过局域网将录像档案上传至远程监控系统，解包后进行存储，以待后查。

进一步，所述方法还包括以下步骤：为防止意外情况发生及非法入侵者长时间逗留，音视频采集模块具有声光报警功能和语音对讲功能，消防办公室的工作人员通过语音对讲功能与消防水泵房现场保持语音沟通。

本发明还提供了一种应用上述方法的消防设备巡检视频监控系统。该系统由设置在消防水泵房内的各类传感器、音视频采集模块、本地控制与数据传输模块及远程监控系统组成，该系统可以通过上述方法实现消防设备视频监控的安全管理。

本发明的有益效果在于：本发明提供的方法和系统基于对消防设备的视频监控，准确直观的记录消防设备可能遭受的外来入侵或者工作人员的维护操作过程；能实现设备现场与消防值班室的实时交流，从根本上解决了消防设备遭到无关人员恶意破坏、工作人员操作不当等现存问题,对提高消防设备安全规范管理，减少火灾发生时消防设备无法正常工作造成的财产损失和人员伤亡有较强的现实意义。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的模块结构框图；

图2为本发明的流程示意图。

图3为本发明的表决器的一种实现。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1中，消防设备巡检视频监控系统，包括消防水泵房设备、传感器检测模块、本地控制及数据传输模块、音视频采集及处理模块、远程监控系统。红外传感器和微波传感器与本地控制模块相连，本地控制模块通过通讯接口与音视频采集模块相连。远程监控系统通过网络与本地控制器相连。音视频采集模块写入图像抓拍程序、录像程序、声光报警程序及音频对讲程序。远程监控系统写入身份识别程序和与之相关合法身份的工作人员信息，包括工作单位、姓名、头部正面清晰图像等。

当有人员入侵时，传感器检测到入侵信息后发出的信号采用表决法融合后发送到与之相

连的控制器模块，由于表决融合所采用的是硬决策方法，数据由各传感器独自处理，其输出到融合中心的是根据其所定阈值而得到的决策结果，低于阈值的信息都被忽略掉了。这种方法的优点是经济性好，速度快，容易用硬件实现，可进行在线的融合处理决策，这在实时监测时是非常有效的。

具体来说，整个融合过程可以用以下逻辑表达式表示：

V＝A₁B₁C₁+A₂C₂+B₂C₂+A₃B₃(其中A₁,B₁,C₁为不同置信水平下各传感器检测结果。)

表决器的一种实现如图3所示。

控制器模块向音视频采集模块发送一个控制信号，命令其开启音视频录入功能。同时抓拍入侵图像，并将图像上传到远程监控系统的数据处理模块。

数据处理模块获取图像后，开启身份识别程序，先对得到的入侵图像进行人脸检测定位，然后对人脸图像进行预处理，提取有效的识别特征，然后与人脸模板数据库中的合法身份图像进行特征匹配。最后得到身份判决的结果，即入侵者身份是否合法。

具体地说，提取特征的方法为：

1.先将人脸图像均分成N个子块。

2.计算各个子块的变异系数。 $\mathrm{CV}=\mathrm{\σ}/\mathrm{\μ}=\left(\sqrt{\frac{N\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i^2-{\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i\right)}^2}{N^2}}\right)/\mathrm{\μ}$

3.计算阈值，小于阈值的设置为0。

4.利用欧几里得距离进行特征匹配和识别。

当入侵者身份的合法性得到确认以后，若入侵者身份合法，远程监控系统将确认身份的工作过人员信息在屏幕上显示，同时传递至音视频采集模块，添加到录像信息中，建立工作人员维护档案，开启语音对讲。若入侵者身份非法，远程监控系统将入侵者人脸图像存储，建立入侵档案，本地控制器发送报警命令，驱动声光报警程序，开启语音对讲。

当入侵人员离开现场，包括工作人员离开和非法入侵者离开。传感器发送融合后的信号给本地控制器，本地控制器发送控制命令给音视频采集模块。此时，若音视频采集模块的报警功能在工作，则停止声光报警。停止录像，关闭对讲功能，并将录像信息依据RTP协议封装成RTP包，通过局域网上传到远程监控系统进行存档，以待后查。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种消防设备巡检视频监控方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：进行入侵检测；

步骤二：检测信号融合，音视频采集模块开启录像功能，抓拍入侵图像并上传；

步骤三：入侵身份合法性验证，根据存档模板确认入侵者身份是否合法，若不合法，建立非法入侵档案并启动现场声光报警，若身份合法，则建立维护档案；

步骤四：进行入侵人员撤离检测；

步骤五：停止报警，停止录像并上传录像档案；

步骤一中，通过布置在消防水泵房内的传感器实现入侵检测，所述入侵包括合法入侵和非法入侵；

所述传感器包括红外传感器和微波传感器；

步骤二中，对传感器检测到入侵后发出的信号，采用表决法进行融合后将信号发送给本地控制模块；本地控制模块发送控制命令给布置在消防水泵房内的音视频采集模块开启录像功能，同时抓拍入侵图像，数据传输模块根据RTP协议通过局域网将图像数据上传至远程监控系统；

步骤三中，数据处理模块根据采集得到的图像，采用基于子图分割的人脸识别算法进行身份合法性确认；若入侵者身份合法，则建立工作人员维护档案，记录工作人员操作过程；若入侵者身份不合法，则建立入侵档案，同时本地控制模块开启现场声光报警功能，督促入侵者离开；

步骤四中，传感器检测到入侵人员离开现场后发出的信号，采用表决法融合后发送给本地控制模块；所述入侵人员包括合法入侵和非法入侵。

2.根据权利要求1所述的消防设备巡检视频监控方法，其特征在于：步骤五中，本地控制模块接收到撤离信号以后，发送控制命令给音视频采集模块停止现场报警，停止录像，数据传输模块根据RTP协议将录像档案上传至远程监控系统，以待后查。

3.根据权利要求2所述的消防设备巡检视频监控方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：为防止意外情况发生及非法入侵者长时间逗留，音视频采集模块具有声光报警功能和语音对讲功能，消防办公室的工作人员通过语音对讲功能与消防水泵房现场保持语音沟通。