CN104243917A - 视频监控设备报警防护和监测系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频监控设备报警防护和监测系统及其控制方法。所述视频监控设备报警防护和监测系统包括前端设备、后台管理设备和报警系统终端；所述前端设备包括报警触发和控制模块以及UPS供电模块，所述UPS供电模块与所述报警触发和控制模块连接；所述后台管理设备包括报警解码和视频联动模块以及报警系统管理终端；所述报警触发和控制模块通过光端机与报警解码和视频联动模块连接，所述报警解码和视频联动模块与报警系统管理终端连接。本发明利用现成的光纤通讯网络，最大限度地减少投入成本的情况下，通过开关量编码方式，使报警系统管理终端能及时了解视频监控设备报警防护和监测的种类，具有降低系统构建成本等有益效果。

Description

视频监控设备报警防护和监测系统及其控制方法

技术领域

本发明属于公共安全监控技术领域，特别涉及一种视频监控设备报警防护和监测系统及其控制方法。

背景技术

随着经济的发展和流动人口的增加，全社会对公共场所安全管理的信息化要求也越来越高。目前，公共场所的监控报警装置有多种形式，诸如防盗探测器、断电探测器、温度探测器、警灯、警号、监控摄像机等。各种监控报警装置在运行过程中亟需集约化控制，才能充分发挥作用。然而，现有的监控报警装置的系统传输部分采用光纤通信及光端机开关量传送报警信息，由于开关量只有“开”或“关”两种状态，并且系统前端存在多种不同的报警类型，如高速球形摄像机被盗信号、设备机箱的被盗信号、外部供电线路故障报警信号、设备机箱温度过高报警信号等，由于不能区分报警的类型，这就使得现有的监控报警装置难以避免误报的问题。如何通过开关量的两种工作状态来传送多种报警类型，以及有效避免、减少误报警的发生，是多年来人们渴望解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种视频监控设备报警防护和监测系统及其控制方法，其目的在于充分利用已有的光纤通讯网络，应用多种探测手段对监控设备进行防护，并通过开关量编码方式，使报警系统管理终端能及时了解报警的种类，从而在最大限度地减少投入成本的情况下对监控设备进行防护、监测及有效地避免误报警的干扰、提高警方的工作效率、避免盲目出警。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种视频监控设备报警防护和监测系统，包括前端设备、后台管理设备；所述前端设备包括报警触发和控制模块以及UPS供电模块，所述UPS供电模块与所述报警触发和控制模块连接；所述后台管理设备包括报警解码和视频联动模块以及报警系统管理终端；所述报警触发和控制模块通过光端机与报警解码和视频联动模块连接，所述报警解码和视频联动模块与报警系统管理终端连接。

在上述技术方案的基础上，本发明可进一步采用下述技术手段，以便更好地实现本发明的目的：

所述报警触发和控制模块包括第一单片机以及分别与所述第一单片机连接的通讯电路、报警提示电路、消警电路、摄像机报警检测电路、设备机箱的箱门状态报警检测电路、电压检测电路、温度检测电路、报警信号输出电路、报警控制输出电路、备用报警控制输出电路和备用检测电路。

进一步地，所述报警解码和视频联动模块包括第二单片机以及与第二单片机连接的通讯电路。

进一步地，所述前端设备还包括摄像机、防盗探测器、断电探测器和温度探测器；所述摄像机、防盗探测器、断电探测器和温度探测器分别与所述报警触发和控制模块的数据输入接口连接。所述摄像机优选高速球形摄像机。

进一步地，所述前端设备还包括警灯、警号和射灯，所述警灯、警号和射灯分别与所述报警触发和控制模块的数据输出接口连接。

进一步地，所述前端设备还包括报警输入和消警开关。

本发明视频监控设备报警防护和监测系统的控制方法主要是根据所述光端机在5秒内的开关量吸合的次数区分不同的报警类型，以配有摄像机的视频监控设备报警防护和监测系统为例，其控制方法如下：

在所述报警触发和控制模块内设定系统报警的编码，通过所述光端机在5秒内的开关量吸合的次数区分不同的报警类型：摄像机被盗信号采用开关量5秒内吸合1次，设备机箱被盗信号采用开关量5秒内吸合2次，外部供电线路故障采用开关量5秒内吸合3次，温度过高报警采用开关量5秒内吸合4次。

进一步地，所述报警解码和视频联动模块对开关量信息进行解码以识别为何种报警信息，进行报警，并通过报警管理终端进行显示。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、通过开关量编码方式，使得报警系统管理终端能及时了解报警的种类，避免盲目的出警；

2、利用现成的光纤通讯网络，大大降低了系统的构建成本，无需对系统进行复杂昂贵的投资；

3、后台管理可实时视频监控，实现快速反应。具体地说，当前端设备出现异常报警情况时，后台管理终端能自动处理报警信息，弹出现场图像，使值班人员能第一时间发现前端异常情况；

4、对前端设备提供多种保护手段，当设备运行的环境温度过高、设备机箱被盗、摄像机被盗、电力线被盗或停电时，本发明都能向后端发出报警信号，并在现场发出声、光报警(警灯、警号、射灯等)以警示及阻吓不法行为人，同时提醒值班人员注意。

5、在公共安全领域中，通常都会安装很多前端点，由于值班人员通常只有1‐2人，以致难以及时发现报警情况。本发明有效地弥补了这一不足，避免了空间和时间上的脱离监管，突破了传统的通过人工巡检和人盯海量视频图像的管理瓶颈，在提高公共安全管理的同时，最大限度地节省警力，大大提高了公共安全管理工作效率和科技含量。

附图说明

图1是本发明视频监控设备报警防护和监测系统的工作原理图；

图2是本发明中的报警触发和控制模块的电路原理图；

图3是本发明中的报警解码和视频联动模块的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图，通过一个实施例对本发明视频监控设备报警防护和监测系统作非限制性解释。

如图1所示，一种视频监控设备报警防护和监测系统，包括前端设备、后台管理设备；所述前端设备包括报警触发和控制模块以及UPS供电模块，所述UPS供电模块与所述报警触发和控制模块连接；所述后台管理设备包括报警解码和视频联动模块以及报警系统管理终端；所述报警触发和控制模块通过光端机与报警解码和视频联动模块连接，所述报警解码和视频联动模块与报警系统管理终端连接。

所述前端设备还包括分别与所述报警触发和控制模块的数据输入接口连接的摄像机(图中未显示)、报警输入(备用报警检测电路)、消警开关、防盗探测器、断电探测器、温度探测器，所述摄像机、防盗探测器、断电探测器和温度探测器。为了增强本发明视频监控设备报警防护和监测系统的报警功能，还可在所述前端设备中设置警灯、警号和射灯，所述警灯、警号和射灯分别与所述报警触发和控制模块的数据输出接口连接。

在实际使用本发明视频监控设备报警防护和监测系统时，可根据实际需要配置多个前端设备(图1直接显示了两个前端设备，并用虚线表示被该图省略的前端设备)，亦即本发明中的前端设备共有若干组，分布于各个监控地点。

在本实施例中，所述防盗探测器包括机箱防盗探测器和摄像机防盗探测器；机箱防盗探测器用于探测外场设备机箱的箱门状态，当箱门被非法打开时候，则防盗探测器输出报警信号；摄像机防盗探测器在被非法拆除或被剪线时会输出报警信号。

所述断电探测器用于检测外部输入的AC220V电源是否导通，当检测到AC220V供电中断，则通过开关量或TTL(晶体管‐晶体管逻辑集成电路)电平输出报警信号。

所述警灯用于接收报警模块输出信号，并发出警示灯光信号；警号用于接收报警模块输出信号，并发出警示声音鸣响信号；射灯用于接收报警模块输出信号，并对机箱附近区域照明。

所述摄像机选用具备报警输入、报警输出接口及报警联动预置位功能的高速球型摄像机。

所述报警触发和控制模块具有不少于4路的数据输入接口和不少于3路的数据输出接口，数据输入接口用于接收来自机箱防盗探测器、电压探测器、温度探测器、高速球型摄像机防拆开关的报警输出信号，并通过数据输出接口实现下述功能：

(1)触发各种设备，例如触发对应的警灯、警号、射灯等启动现场声光报警；

(2)输出报警信息至光端机，并通过光纤传输至指挥控制室的后台管理设备。

所述UPS供电模块的作用是，当外部供电被中断时，该装置自动进入后备供电状态，对前端摄像机、光端机和本系统各工作模块、警号、警灯、射灯等前端设备进行供电，能够维持设备正常工作时间不少于20分钟。

如图2所示，所述报警触发和控制模块包括第一单片机以及分别与所述第一单片机连接的通讯电路、报警提示电路、消警电路、摄像机报警检测电路、设备机箱的箱门状态报警检测电路、电压检测电路、温度检测电路、报警信号输出电路、报警控制输出电路、备用报警控制输出电路和备用检测电路。所述第一单片机可采用现有技术中已有的单片机，其包括复位电路、时钟电路、电源电路等基础电路。

所述电源电路由变压器(图中未示出)、保险管FU1、压敏电阻RV1、桥堆RS1、电容C6、C9、C10、C4、C7、稳压芯片U2、U3组成，其中是桥堆RS1起整流作用，电容C6、C9、C10、C4、C7是起滤波作用，稳压芯片U2、U3分别输出12V和5V稳定电压。电阻R3、发光二极管LED1构成电源指示电路。

所述复位电路由电容C5、电阻R4组成，其作用是使单片机初始化。

所述时钟电路由晶振XTL1、电容C11、C12组成。第一单片机要工作，需要有内部振荡电路，但要形成时钟，必须在外部附加电路，因此时钟电路是第一单片机的基础外围电路。

所述通讯电路由通讯芯片U1和U5、电阻R16、R24、R28、电容C1、C2、C3、C8、压敏电阻RV8及单片机的P3口中的RXD(接收数据的引脚)、TXD(发送数据的引脚)组成，将单片机经编程处理后的报警编码传输出去。通讯电路部分可以分别采用RS485和RS232两种长短不同的通讯方式，既可以满足长距离通讯，距离可最长到1200米，又可以采用短距离通讯，距离为30米左右。

所述报警提示电路由电阻R1、R2、三极管Q1、Q2、蜂鸣器SPK1和单片机的P0.3口组成，其作用提示已触发报警。

所述消警电路由开关S1、压敏电阻RV3、电容C13及单片机的P1.0口组成，其作用是现场维修人员对报警进行消警处理，以免监控中心将维修误作为报警处理。

所述摄像机报警检测电路由前端高速球型摄像机的报警信号开关量(DOME+和DOME‐)、压敏电阻RV4、电容C14及单片机的P1.1口组成，其作用是当高速球机被盗时会触发出一个报警开关信号，导致报警信号开关量(DOME+和DOME‐)开路，在这种情况下，单片机会马上检测出信号的变化，从而启动相应的报警程序。

所述设备机箱的箱门状态报警检测电路是由前端设备机箱的门状态检测器、压敏电阻RV5、电容C15及单片机的P1.4口组成，其作用是当设备机箱被非法打开时会触发出一个报警开关信号，导致GATE+和GATE‐开路，单片机会马上检测出信号的变化，从而启动相应的报警程序。

所述电压检测电路是由电压检测器F2、压敏电阻RV6、电容C16及单片机的P1.2口组成，其作用是当单片机检测出电压的变化，从而启动相应的报警程序。

所述温度检测电路是由温度检测器F1和单片机的P0.7口组成，其作用是单片机通过定时读取温度检测器的检测数据，如发现温度过高，会自动启动相应的报警程序。

所述报警信号输出电路是由电阻R7、R8、三极管Q3、Q4、二极管D1、继电器RL1、压敏电阻RV11及单片机的P0.0口组成，其作用是根据检测的报警情况，通过光端机开关量发送不同的报警信号到监控中心。

所述报警控制输出电路是由电阻R17、R15、三极管Q5、Q6、二极管D2、D3、继电器RL2、压敏电阻RV10及单片机的P0.1口组成，其作用是根据检测的报警情况，驱动警号、警灯、射灯、以警示及阻吓犯罪分子。

所述备用报警控制输出电路是由电阻R22、R23、三极管Q7、Q8、二极管D4、D9、继电器RL3、压敏电阻RV9及单片机的P0.2口组成，其作用是留有备用输出，以防以后系统需要增加其它功能。

所述备用检测电路是由压敏电阻RV7、电容C17及单片机的P1.3口组成，其作用是留有备用输入，以防以后系统需要增加其它功能。

上述所有处理信号均连接到第一单片机，通过对第一单片机进行汇编语言和C语言编程，使第一单片机能按设计要求可靠工作。

所述后台管理设备包括报警解码和视频联动模块、报警系统管理终端。

所述报警解码和视频联动模块与光端机的开关量输出接口连接，对接收前端传回的报警信息进行解码，以区分前端报警信息为何种类型报警。报警解码和视频联动模块与视频矩阵系统连接，联动视频矩阵在大屏幕上自动调出该报警点的视频图像，在监控中心发出报警。

此外，本发明视频监控设备报警防护和监测系统中还设有电池充电装置，电池充电装置由稳压芯片U4、电阻R5、R26、R32、二极管D6、D7、D8、压敏电阻RV2、保险管FU2组成，其作用是对后备电池进行充电，以保证在外部电源不正常时，系统仍然能继续工作。

如图3所示，所述报警解码和视频联动模块包括第二单片机和通讯电路，所述通讯电路与所述第二单片机连接。所述第二单片机可采用现有技术中已有的单片机，其包括复位电路、时钟电路、电源电路等基础电路。

所述电源电路由供电电源(图中未示出)、电容C1、C2，电阻R1、R2，发光二极管LED2组成，电容C1、C2的作用是给电源滤波，发光二极管LED2是电源的显示灯，发光二极管LED1是系统运行的指示灯。

所述复位电路由电容C3、电阻R3组成，其作用是使单片机初始化。

所述时钟电路由晶振Y1、电容C4、C5组成。第二单片机要工作，需要有内部振荡电路，但要形成时钟，必须在外部附加电路。因此时钟电路是第一单片机的基础外围电路。

所述通讯电路由通讯芯片U2、电阻R5、R6、R7及单片机的P3口中的RXD、TXD组成，其作用是将单片机经编程处理后的报警编码传输出去。通讯电路部分采用RS485通讯方式，可以满足长距离通讯，距离可最长到1200米。

所述单片机的P0、P1、P2口组成24路的报警输入接口。

所述报警解码和视频联动模块可处理24路的报警输入，报警解码和视频联动模块的数量可由系统的报警输入总路数来决定，如需要处理120路报警输入时则需要设置5个报警解码和视频联动模块。当报警解码和视频联动模块在接收到报警信号后可通过单片机的内部程序对报警信息进行解码，并将信息转换为上位机或视频矩阵识别的数据进行传输，各个报警解码和视频联动模块的通讯线是全部并接起来的，同时各个电路的P3口中的T0端口也是全部并接起来，作为通讯请求端口。当其中一个报警解码和视频联动模块接收到报警数据并将报警数据处理后，需先检测P3口的T0是否为低电平，如为高电平，则代表通讯总线空闲，此时可发送经处理后的报警数据，同时将该端口置为低电平，以防数据发送冲突。在通讯完成后马上再将T0端口置为高电平，以便其它报警解码和视频联动模块与上位机或视频矩阵进行通讯。

在实施本发明的过程中，所有处理信号均连接到相应的单片机中，通过对单片机进行汇编语言和C语言编程，使单片机能按设计要求可靠工作。

实际应用本发明时，可在监控中心配置报警系统中心管理工作站，报警系统中心管理工作站安装报警系统管理终端软件。报警系统管理终端软件具有提高系统安全性的多级控制功能，通过网络(TCP/IP协议)对视频矩阵主机设备进行视频切换和控制；具备多个可供用户选择的报警方式；具有完整的地图显示功能及图标编辑功能；具备报警点录像存储功能，可查询和回放各报警点的录像资料；具备报警日志管理功能，记录前端报警的详细信息，包括报警点位置，报警类型，报警时间等；具备智能查询和浏览报警信息功能，可对根据报警时间、报警类型、报警点位置等信息进行搜索，查询详细的报警信息。

报警系统中心管理工作站还装有视频采集卡，将模拟信号转换为数字信号，在报警系统中心管理工作站上显示；当前端报警时，报警系统中心管理工作站的电子地图能立即显示报警点的位置。并可以在电子地图上通过点击摄像机图标调用前端视频图像，快速了解报警地点的情况。

以上结合附图介绍了本发明视频监控设备报警防护和监测系统的一个实施例，以下，进一步介绍本发明视频监控设备报警防护和监测系统的工作原理和控制方法：

当本发明视频监控设备报警防护和监测系统的前端设备中的摄像机被盗或设备机箱被盗或机箱设备供电被非法中断时，摄像机报警检测电路、设备机箱的箱门状态报警检测电路、电压检测电路输出报警信号，经报警触发和控制模块触发报警。当报警触发时，安装在现场的声光装置自动启动，射灯即时对机箱附近区域照明，警号鸣响，警灯闪烁示警。通过警号鸣响、警灯闪烁示警和射灯强光照明，对报警现场的不法分子起到震慑作用，同时将报警信息经编码后发送到监控中心。具体设定系统报警的编码是，通过光端机在5秒内开关量吸合的次数进行区分不同的报警类型，如高速球形摄像机被盗信号采用开关量5秒内吸合1次，设备机箱被盗信号采用开关量5秒内吸合2次，外部供电线路故障采用开关量5秒内吸合3次，温度过高报警采用开关量5秒内吸合4次等进行区分，开关量吸合的不同次数与前端设备的各种报警类型一一对应。而监控中心则通过报警解码和视频联动模块对传送的开关量报警信息进行解码以识别为何种报警信息，通过报警管理终端进行显示。而当机箱设备温度超过设定值时，不触发现场报警设备，只将报警信息经编码后发送到监控中心。

报警触发和控制模块通过光端机将报警编码传送到报警解码和视频联动模块，该模块对前端传回的报警信息进行解码接收，以区分前端报警信息为何种类型报警，同时将解码后的报警信息传送到报警管理终端，报警管理终端的电子地图能立即显示报警点的位置。在此过程中，前端设备中的摄像机会自动定位监视设备机箱的位置(摄像机的预置定位由中心编程设定)，由报警管理终端对摄像机图像自动进行显示及录像，供实时指挥调度及日后取证查询、回放，并可以在电子地图上通过点击摄像机图标调用前端视频图像，快速了解报警地点的情况。与此同时，报警解码和视频联动模块与监控中心的视频矩阵系统连接，联动矩阵在监视器上自动调出该报警点的视频图像，摄像机会自动定位监视设备机箱的位置，摄像机的预置定位由中心编程设定。

总之，本发明视频监控设备报警防护和监测系统通过报警触发和控制模块输出报警信息至光端机，并通过光纤传输至报警解码和视频联动模块，报警解码和视频联动模块与光端机的开关数据接口连接，对接收前端设备传回的报警信息进行解码，从而对前端报警信息的报警类型进行区分。报警解码和视频联动模块同时与视频矩阵连接，联动视频矩阵在大屏幕上自动调出相应报警点的视频图像，在报警系统管理终端发出报警。通过采用开关量编码方式，本发明中的报警系统管理终端能使值班人员及时了解报警的种类，避免盲目的出警。本发明充分利用已有的光纤通讯网络，对现有已建成的众多社会公共安全视频监控点提供有效的防护手段，大大降低了系统的构建成本。本发明中的后台管理可实时视频监控，实现快速反应，具体地说，当前端设备出现异常报警情况时，后台管理终端能自动处理报警信息，弹出现场图像，使值班人员能第一时间发现前端异常情况。

Claims (9)

1.一种视频监控设备报警防护和监测系统，包括前端设备、后台管理设备，其特征是：

(1)所述前端设备包括报警触发和控制模块以及UPS供电模块，所述UPS供电模块与所述报警触发和控制模块连接；

(2)所述后台管理设备包括报警解码和视频联动模块以及报警系统管理终端；

(3)所述报警触发和控制模块通过光端机与报警解码和视频联动模块连接，所述报警解码和视频联动模块与报警系统管理终端连接。

2.如权利要求1所述的视频监控设备报警防护和监测系统，其特征在于：所述报警触发和控制模块包括第一单片机以及分别与第一单片机连接的通讯电路、报警提示电路、消警电路、摄像机报警检测电路、设备机箱的箱门状态报警检测电路、电压检测电路、温度检测电路、报警信号输出电路、报警控制输出电路、备用报警控制输出电路和备用检测电路。

3.如权利要求1所述的视频监控设备报警防护和监测系统，其特征在于：所述报警解码和视频联动模块包括第二单片机以及与第二单片机连接的通讯电路。

4.如权利要求1所述的视频监控设备报警防护和监测系统，其特征在于：所述前端设备还包括摄像机、防盗探测器、断电探测器和温度探测器，所述摄像机、防盗探测器、断电探测器和温度探测器分别与所述报警触发和控制模块的数据输入接口连接。

5.如权利要求1所述的视频监控设备报警防护和监测系统，其特征在于：所述前端设备还包括警灯、警号和射灯，所述警灯、警号和射灯分别与所述报警触发和控制模块的数据输出接口连接。

6.如权利要求4所述的视频监控设备报警防护和监测系统，其特征在于：所述摄像机为高速球形摄像机。

7.一种视频监控设备报警防护和监测系统的控制方法，其特征在于：在所述报警触发和控制模块内设定系统报警的编码，通过所述光端机在5秒内的开关量吸合的次数区分不同的报警类型：摄像机被盗信号采用开关量5秒内吸合1次，设备机箱被盗信号采用开关量5秒内吸合2次，外部供电线路故障采用开关量5秒内吸合3次，温度过高报警采用开关量5秒内吸合4次。

8.如权利要求7所述的视频监控设备报警防护和监测系统的控制方法，其特征在于：所述报警触发和控制模块通过光端机将报警编码传送到报警解码和视频联动模块。

9.如权利要求7所述的视频监控设备报警防护和监测系统的控制方法，其特征在于：所述报警解码和视频联动模块对开关量信息进行解码，从而识别所述开关量信息为何种类型的报警信息，并根据报警信息的具体类型进行报警；所述报警信息还通过所述报警管理终端予以显示。