CN104658188A - 通道安全预警系统以及通道预警方法 - Google Patents

Abstract

一种通道安全预警系统，包括通道安全预警仪、多媒体预警终端和后台监控主机。通道安全预警仪为智能设备，用于采集通道视频、音频以及人体红外信息，经计算分析和研判后如达到预警阈值将自动向现场发出干预语音，并向后台监控主机发出报警信号，并可将现场实时情况的数据(图像、声音等)发送给后台监控主机。本发明通过红外探头、摄像头以及麦克风对监控区域进行三个要素的信息监测，可通过干预、指导人群有序通过或者疏散，解决了现有技术中人群在无人指挥的情况下而发生的混乱、踩踏等问题。本发明还提供了一种通道预警方法，在该方法中，采用三种信号采集方式并在现场设备中进行计算分析，极大程度地提高了预警的可靠性和及时性。

Description

通道安全预警系统以及通道预警方法

技术领域

本发明涉及监测监控设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种通道安全预警系统以及一种通道预警方法。

背景技术

在公共场所的建筑物中，通道、楼梯或者走廊通常是人流通行的瓶颈所在，由于其特殊的结构，一旦出现人流大的情况，就非常容易造成通行不畅、拥挤、甚至堵塞，如不加以干预和疏导，就有可能发生人员踩踏的悲剧。

以商业楼为例，为了尽可能在有限的建筑面积下增加其可使用面积，仅仅在楼体的边缘或者是角落设计一条安全通道，如此，一旦发生险情，在没有人员指挥的情况下，人们会变得非常混乱，在通过安全通道求生的过程中，混乱的人流不但不利于通道通过，反而会发生一些类似于踩踏事件等悲剧。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种通道安全预警系统以及一种通道预警方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通道安全预警系统，包括：

后台监控主机、通道安全预警仪和多媒体预警终端；

所述后台监控主机为安装有通道安全预警管理系统的多媒体计算机，用于控制所述通道安全预警仪和所述多媒体预警终端，并播放预警仪传来的视频图像和声音；如达到报警级别，将自动向工作人员发出语音报警信息，并向相关位置的多媒体预警终端发出控制指令，播放相应的语音和显示相应的文字；如必要工作人员可通过麦克风向现场喊话进行指挥和疏导；

所述通道安全预警仪包括第一电脑主板、用于通讯的第一网络模块、用于获取人体红外信息的红外探头、用于获取视频图像的摄像头、用于获取音频信息的麦克风和用于语音预警的预警喇叭，所述网络模块、所述红外探头、所述摄像头、所述麦克风和所述喇叭均与所述电脑主板信号连接；

所述多媒体预警终端包括第二电脑主板、用于通讯的第二网络模块、用于文字提醒的LED显示屏和用于语音提醒的提醒喇叭，所述网络模块、所述LED显示屏和所述喇叭均与所述电脑主板信号连接。

优选地，所述通道安全预警仪包括有外壳，所述电脑主板、网络模块、所述红外探头、所述摄像头、所述麦克风和所述喇叭均安装于所述外壳内；所述多媒体预警终端包括有外壳，所述电脑主板、网络模块、和所述喇叭均安装于所述外壳内。

优选地，所述通道安全预警仪能够实现视频、音频以及人体红外信息的采集、计算、分析，并根据预设阈值自动播放相应的预警和干预语音，并根据预设阈值自动向后台监控主机报警。

优选地，所述通道安全预警仪和多媒体预警终端包括多个，通过网络通信方式与后台监控主机连接，实现和后台监控主机的数据通讯；所述通道安全预警仪能在断网情况下独立自主运行。

优选地，所述通道安全预警仪能够接收后台监控主机的控制进行预警阈值的调整，并可播放后台监控主机传来的人工干预语音。

通过上述结构设计，本发明通过红外探头、摄像头以及麦克风对监控区域进行三个要素的信息监测，当其中一项要素的监测数值超过了阀值，则可以通过多媒体预警终端发出报警，并通过干预、指导人群有序通过或者疏散，如此，完全解决了现有技术中人群在无人指挥的情况下而发生的混乱、踩踏等问题。

本发明还提供了一种通道安全预警方法，对需要监测的区域进行连续的视频、音频以及人体红外线信息的采集并进行计算分析；

对视频图像进行灰度处理，并将处理后的视频图像与被监测区域的标准背景图像和动态背景图像进行对比并确定出移动、短时静止、长时静止物体的面积占比，得出人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度和环境照明度等指标，并与预警阀值对比，当超过预警阀值时自动对现场人群进行语音干预和疏导，当超过报警阀值时自动向后台监控主机发出报警信号，提示工作人员进行人为干预和指挥；

对音频信息进行处理，连续计算现场的噪音分贝值，判定现场是否出现喊叫、打闹、骚乱等异常情况；

对红外线信息进行处理，确定监控区域内的物体是否是人体，并修正人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍度等指标。

优选地，通道安全预警仪将监测到的视频、音频以及人体红外信息经预警仪计算分析后，得出人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度、环境照明度以及噪音分贝值等指标，并根据预警阈值自动发出预警和干预语音，如达到报警阈值，将向后台监控主机发出报警信号，并自动触发相关联的多媒体预警终端播放语音和文字，实现了数据采集、计算、预警、报警、信息发布的全程自动化；通道安全预警仪向后台监控主机发送现场的视频和音频数据，并通过语音的方式提示工作人员，工作人员可通过麦克风向现场喊话的方式进行人为干预和指挥。

本发明提供的通道安全预警系统利用上述通道安全预警方法，在该方法中，采用视频、音频和人体红外三种信号采集方式，极大程度地提高了预警信息的可靠性，降低了错误报警可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例中通道安全预警系统的应用结构示意图；

图2为本发明一种实施例中通道安全预警仪的结构示意图；

图3为本发明一种实施例中多媒体预警终端的结构示意图；

图4为本发明一种实施例中通道预警方法的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1、图2和图3，其中，图1为本发明一种实施例中通道安全预警系统的应用结构示意图；图2为本发明一种实施例中通道安全预警仪的结构示意图；图3为本发明一种实施例中多媒体预警终端的结构示意图。

本发明提供了一种通道安全预警系统，包括：后台监控主机、通道安全预警仪以及多媒体预警终端；后台监控主机包括有处理器、储存器以及显示器，处理器用于接收由通道安全预警仪发出的监测信息，并通过与其连接的储存器以及显示器进行信息储存和图像显示；通道安全预警仪包括有电脑主板1、用于通讯的Wifi模块2、用于获取红外线信息的红外探头3、用于获取视频信息的摄像头4、用于获取音频信息的麦克风5以及用于进行报警的喇叭5，红外探头3、摄像头4、麦克风5以及喇叭5均与电脑主板4信号连接；

通道安全预警仪安装在各通道的容易形成通行瓶颈处的顶部，通过网络和后台监控主机连接。预警仪通过摄像头、人体红外探头和麦克风采集现场的视频、音频和人体红外信息，在其内部完成计算分析，得出人流的密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度、环境照明度和噪音分贝值等指标，并自动发出预警和干预语音以及向后台监控主机发出报警信号。

多媒体预警终端安装在各通道瓶颈指定距离外，在后台监控主机的控制下，通过播放语音和文字的方式，向该处人流通报前方的通行情况以及人工指挥信息。

在上述结构设计中，当本发明安装到一个建筑物上后，后台监控主机则作设置到一个独立的房间内，其包括有主机，主机内置处理器，能够接收外接发送回的监测信息，并且，处理器可将监测信息储存到储存器内。显示器既可以采用传统的计算机显示器，也可以为独立的大屏幕，便于监测区域的人工监测。通道安全预警仪包括有如下三套组件：红外探头、摄像头和麦克风。其中，摄像头采集的为视频图像，其通过图像处理技术可以直接判断某一个物体是否移动、停留，然后通过处理器计算其大小，并根据预设报警阈值，做出是否需要报警的决定；红外探头能够侦测到监控区域内的人体热红外线，用于判读物体是否是人体，并消去光影变化造成的影响。麦克风则能够采集现场的音频，众所周知，声音会随着人群内人的数量增加而增加，当采集到的分贝超过阀值，则同样可以进行报警。

通过上述结构设计，本发明通过红外探头、摄像头以及麦克风对监控区域进行三个要素的信息监测，当其中一项要素的监测数值超过了阀值，则可以通过多媒体预警终端发出报警，并通过干预、指导人群有序通过或者疏散，如此，完全解决了现有技术中人群在无人指挥的情况下而发生的混乱、踩踏等问题。

具体地，通道安全预警仪包括有外壳，红外探头、摄像头以及麦克风均设置于外壳上，电脑主板设置于外壳内。

电脑主板1为安装有Android系统的。

具体地，通道安全预警仪包括有多个，全部的通道安全预警仪通过无线通信方式与处理器连接。需要说明的是：在本发明中采用的无线通信方式为WIFI无线网络实现通讯。当然，在本发明中还可以采用蓝牙、ZIGBEE、3G等技术实现无线通信。

需要说明的是：在本发明一种实施例中的通道安全预警仪和多媒体预警终端采用的是Android，其软件为专门开发的Android App软件，当然，在本发明中还可以采用运行WinCe、Linux等系统的并开发相应的软件。

需要说明的是：在本发明一种实施例中的后台通道安全预警管理系统采用的是visual Studio C#语言开发，当然，在本发明中还可以采用C、C++、Java等其他语言开发。

请参考图4，图4为本发明一种实施例中通道预警方法的方框示意图。

本发明还提供了一种通道安全预警方法，在该方法中，对需要监测的区域进行视频、音频和人体红外信息的获取对视频图像进行灰度处理，并将处理后的图像与被监测区域的标准背景图像和动态背景图像进行对比并确定出移动、短时静止、长时静止物体的面积占比，得出人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度、环境照明度等指标，并与预警阀值对比，当超过预警阀值时自动对现场人群进行语音干预和疏导，当超过报警阀值时自动向后台监控主机发出报警信号。

对人体红外信息进行处理，从而确定物体是否人体，修正人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍度等指标。

对音频信息进行处理，连续计算现场的噪音分贝值，判定现场是否出现喊叫、打闹等异常情况。

本发明提供的通道安全预警系统利用上述通道安全预警方法，在该方法中，采用三种信号采集方式，极大程度地提高了预警信息的可靠性，降低了错误报警可能。

具体地，在本发明中：通道安全预警仪将监测的视频、音频以及人体红外信息计算分析，自动向人流发出预警和干预语音，并可向后台监控主机发出警报，触发相关联的多媒体预警终端显示相应的文字和播放相应的语音，并可通过麦克风喊话的方式进行人为干预。

本发明的通道安全预警仪集成为了一个便于灵活安装的设备，在该设备内部有，如此就能够在本地进行数据处理，及时判断是否需要自动预警和干预。

本发明的通道安全预警仪可独立自主运行，不依赖后台监控主机和网络。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种通道安全预警系统，其特征在于，包括：

后台监控主机(1)、通道安全预警仪(2)和多媒体预警终端(3)；

所述后台监控主机为安装有通道安全预警管理系统的多媒体计算机，用于控制所述通道安全预警仪和所述多媒体预警终端，并播放预警仪传来的视频图像和声音；如达到报警级别，将自动向工作人员发出语音报警信息，并向相关位置的多媒体预警终端发出控制指令，播放相应的语音和显示相应的文字；如必要工作人员可通过麦克风向现场喊话进行指挥和疏导；

所述通道安全预警仪包括第一电脑主板(4)、用于通讯的第一网络模块(5)、用于获取人体红外信息的红外探头(6)、用于获取视频图像的摄像头(7)、用于获取音频信息的麦克风(8)和用于语音预警的预警喇叭(9)，所述网络模块、所述红外探头、所述摄像头、所述麦克风和所述喇叭均与所述电脑主板信号连接；

所述多媒体预警终端包括第二电脑主板(10)、用于通讯的第二网络模块(11)、用于文字提醒的LED显示屏(12)和用于语音提醒的提醒喇叭(13)，所述网络模块、所述LED显示屏和所述喇叭均与所述电脑主板信号连接。

2.根据权利要求1所述的通道安全预警系统，其特征在于，

所述通道安全预警仪包括有外壳，所述电脑主板、网络模块、所述红外探头、所述摄像头、所述麦克风和所述喇叭均安装于所述外壳内；

所述多媒体预警终端包括有外壳，所述电脑主板、网络模块、和所述喇叭均安装于所述外壳内。

3.根据权利要求1所述的通道安全预警系统，其特征在于，

所述通道安全预警仪能够实现视频、音频以及人体红外信息的采集、计算、分析，并根据预设阈值自动播放相应的预警和干预语音，并根据预设阈值自动向后台监控主机报警。

4.根据权利要求1所述的通道安全预警系统，其特征在于：

所述通道安全预警仪和多媒体预警终端包括多个，通过网络通信方式与后台监控主机连接，实现和后台监控主机的数据通讯；

所述通道安全预警仪能在断网情况下独立自主运行。

5.根据权利要求1所述的通道安全预警系统，其特征在于：

所述通道安全预警仪能够接收后台监控主机的控制进行预警阈值的调整，并可播放后台监控主机传来的人工干预语音。

6.一种通道安全预警方法，其特征在于，

对需要监测的区域进行连续的视频、音频以及人体红外线信息的采集并进行计算分析；

对视频图像进行灰度处理，并将处理后的视频图像与被监测区域的标准背景图像和动态背景图像进行对比并确定出移动、短时静止、长时静止物体的面积占比，得出人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度和环境照明度等指标，并与预警阀值对比，当超过预警阀值时自动对现场人群进行语音干预和疏导，当超过报警阀值时自动向后台监控主机发出报警信号，提示工作人员进行人为干预和指挥；

对音频信息进行处理，连续计算现场的噪音分贝值，判定现场是否出现喊叫、打闹、骚乱等异常情况；

对红外线信息进行处理，确定监控区域内的物体是否是人体，并修正人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍度等指标。

7.根据权利要求6所述的通道安全预警方法，其特征在于，

通道安全预警仪将监测到的视频、音频以及人体红外信息经预警仪计算分析后，得出人流密集度、拥堵度、滞留度、障碍物度、环境照明度以及噪音分贝值等指标，并根据预警阈值自动发出预警和干预语音，如达到报警阈值，将向后台监控主机发出报警信号，并自动触发相关联的多媒体预警终端播放语音和文字，实现了数据采集、计算、预警、报警、信息发布的全程自动化；

通道安全预警仪向后台监控主机发送现场的视频和音频数据，并通过语音的方式提示工作人员，工作人员可通过麦克风向现场喊话的方式进行人为干预和指挥。