CN108806144A - 一种基于5g网络的社区报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G网络的社区报警系统，包括报警系统、5G基站及用户终端系统，所述报警系统包括用于感知社区入侵警戒预警的振动光纤设备，所述5G基站连接所述用户终端系统及报警系统，所述振动光纤设备用于对社区外围环境的感应及监控，所述振动光纤设备通过所述5G基站将数据传送至所述用户终端系统；采由于报警系统包括振动光纤设备，结合5G基站，从而实现了报警系统的智能探测、入侵预警及波形复核等功能，此外，采用5G基站作为数据传输的媒介，大大提高了数据的传输速度，同时也将获得更大的容量的，以便多方位的监控。

Description

一种基于5G网络的社区报警系统

技术领域

本发明属于安防系统技术领域，具体涉及一种基于5G网络的社区报警系统。

背景技术

安全防范简称安防，安全防范系统又简称为安防系统，安防系统是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品。随着安防技术的不断发展和进步以及人类日益需求的不断提高，具有各式各样功能的安防设备得以广泛运用。

目前，随着4G网络的规模化商用，面对未来的第五代移动通讯技术（5G）已经成为全球研发的热点，5G以更快的速度、更大的容量、更低的成本给客户提供更好的用户体验，针对不同的环境有不同的安防系统，但这种需要什么就安装什么的方式无法满足当下综合复制场所对安防系统统一和便捷控制的需求，现有的安防系统结构太过于单一，而数据的传输速度慢，无法对多个需求同时达到便捷监控的目的，远程操控不便，系统配置的基本组成没有达到最优配置，在一定程度上影响监控效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于5G网络的社区报警系统，包括报警系统、5G基站及用户终端系统，所述报警系统包括用于感知社区入侵警戒预警的振动光纤设备，所述5G基站连接所述用户终端系统及报警系统，所述振动光纤设备用于对社区外围环境的感应及监控，所述振动光纤设备通过所述5G基站将数据传送至所述用户终端系统。

采用以上技术方案后，由于报警系统包括振动光纤设备，结合5G基站，从而实现了报警系统的智能探测、入侵预警及波形复核等功能，此外，采用5G基站作为数据传输的媒介，大大提高了数据的传输速度，同时也将获得更大的容量的，以便多方位的监控，同时振动光纤设备也是一种无需供电、节能环保、不怕雷击及可靠性高的新一代赌输警戒防范手段，确保本系统具有市场领先的竞争力。

优选的，所述振动光纤设备包括社区传感设备、振动数据采集设备及后端管理分析设备，所述社区传感设备通过所述振动数据采集设备连至所述后端管理分析设备。

优选的，所述社区传感设备包括社区模块及与社区模块连接的传感光缆，所述社区模块与传感光缆均安装在社区周界的栅栏上。

优选的，所述社区模块包括社区头端模块及社区终端模块，所述社区头端模块与社区终端模块的位置相对应。

优选的，所述社区头端模块上设有第一耦合器，所述社区终端模块上设有第二耦合器及反射镜；当光束依次经过第一耦合器及第二耦合器后，光束通过反射镜返回第一耦合器。

优选的，所述振动数据采集设备包括激光器、光电探测器及数据采集控制装置，所述激光器发出光信号经过社区头端模块及社区终端模块后进行干涉，所述光电探测器将干涉后的光信号接收并转化为电信号传递至数据采集控制装置。

优选的，还包括振动光纤子系统，所述振动光纤设备通过所述振动光纤子系统连至所述5G基站。

优选的，还包括传输供电设备，所述报警系统、5G基站及用户终端系统均均连至所述传输供电设备。

优选的，还包括视频监控设备，所述视频监控设备包括摄像机，该摄像机为球形结构。

优选的，所述用户终端系统为客户端电脑、显示设备、声光警示、短信网关或语意喊话麦克风。

附图说明

图1为本发明较佳实施例所提供一种基于5G网络的社区报警系统的一种系统结构示意图：

图2为本发明较佳实施例所提供一种基于5G网络的社区报警系统的另一种系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-2，本发明实施例提供的社区报警系统，包括报警系统1、5G基站2及用户终端系统3，其中，所述报警系统包括用于感知社区入侵警戒预警的振动光纤设备及用于实时数据采集的视频监控设备，在本实施例中，所述振动光纤设备及视频监控设备均通过5G基站2连至所述用户终端系统3，采用以上技术方案后，当振动光纤设备感知到社区内的入侵目标时，配合视频监控设备从而实现对入侵目标的智能识别与分析，此后将信号发送到5G基站2，并由5G基站2将信号传递自用户终端系统3中，进而实现系统的无人自主报警功能。

采用以上技术方案后，本发明利用5G网络的广泛分布和快速的传输速度，大大提高了社区报警系统的智能化，有利于对社区的多个角度进行监控，并及时将可疑人物的状态信息及位置进行汇报，以便进行下一步的跟踪及分析计划，极大的保证了居民的生命财产安全。

作为优选的实施方式，还包括5G通讯模块，所述5G基站包括射频单元、数字信号处理器、微控制单元、数据分析单元及电源单元，所述5G通讯模块包括交换机和功率放大器，所述5G通讯模块通过滤波器的信息输出至5G基站，5G基站的信息输出至5G通讯模块的功率放大器，功率放大器的信息输出输出至交换机，5G基站与用户终端系统及报警系统相互通信，微控制单元分别与射频单元、数字信号处理器、数据分析单元相互通信，电源单元为微控制单元提供电能，这样可以将5G基站及5G通讯模块一体化，有利于减少5G基站的尺寸大小，以便进行社区的安装及布置，同时也便于信息的传输。

作为优选的实施方式，所述振动光纤设备包括社区传感设备、振动数据采集设备及后端管理分析设备，所述社区传感设备通过所述振动数据采集设备连至所述后端管理分析设备，在本实施例中，所述社区传感设备沿社区双侧周界栅栏连续等距离全程布设，依据现有技术条件要求，社区长度不大于250米，当然科技发展到一定程度时，社区长度也可以超过250米；振动数据采集设备安装于视频采集点的位置上，并通过传输光缆就近接入采集点周边光纤社区，采用实时振动数据并上传；后端管理分析设备是为了实现振动数据的接收、分析处理、预警，具备社区参数远程配置功能。

作为优选的实施方式，所述社区传感设备包括社区模块及与社区模块连接的传感光缆，全无源器件，其中，社区模块的工作波长为1540~1560nm，插入损耗为0.6dB左右，其功率承受能力≤500mW，在本实施例中，所述社区模块与传感光缆均安装于周界栅栏上，采用以上技术方案后，不仅无需供电、节能环保，而且不怕雷击、具有可靠性高的新一代赌输警戒防范手段，从而确保本系统具有市场领先的竞争力。

作为优选的实施方式，所述社区模块包括社区头端模块及社区终端模块，所述社区头端模块与社区终端模块的位置相对应，所述振动数据采集设备包括激光器、光电探测器及数据采集控制装置，所述激光器发出光信号经过社区头端模块及社区终端模块后进行干涉，所述光电探测器将干涉后的光信号接收并转化为电信号传递至数据采集控制装置。

作为优选的实施方式，所述振动数据采集设备采用干涉式的光纤振动传感系统，该干涉式的光纤振动传感系统可为分布型或总线型，其中，分布型为单点到多点的形式，总线型为一缆式；振动数据采集设备的定位精度优于200米，其预警响应时间为1-10秒，这样可以更加及时与精准的实现系统的无人自主报警速度，确保该系统在市场上的领先地位。

作为优选的实施方式，所述社区头端模块上设有第一耦合器，所述社区终端模块上设有第二耦合器及反射镜；当激光器发出的光信号经过社区头端模块第一耦合器后分成两路光束，其中一路光束依次经过光纤延时纤、社区终端模块第二耦合器后经反射镜反射后，再依次经过第二耦合器、传感光缆后返回第一耦合器，另一路光束依次经过传感光缆、第二耦合器后经反射镜反射后依次经过第二耦合器、光纤延时纤后返回所述第一耦合器，两路光束在第一耦合器内发生干涉；所述光电探测器用于接收干涉后的光束，并将光信号转换为电信号发送到数据采集控制装置，数据采集控制装置用于采集所述电信号并进行预处理。

作为优选的实施方式，后端管理分析设备用于振动数据采集设备的接入、参数设置、布撤防、数据分析处理和预警管理等，对接收码流进行初步的极值包络处理后，交给经过深度学习训练的识别模型进行分析，以确定预警类型，其中，周界入侵智能报警系统中的振动光纤是应用Michelson干涉原理，即激光光源发出的光，经耦合器分为两路，分别射入到传感光纤和参考光纤，传感光纤和参考光纤的反射光在耦合器处叠加，从而产生干涉效应；当外部振动作用在光纤埋伏的栅栏上时，会导致光相位的变化，最终引起经过光纤的激光强度发生变化，通过接收端对光强度变化的监测，就可以实现对外部振动信号的检获。

采用以上技术方案后，不仅使得本系统具有易操作、易管理及易维护等优点，而且还具有灵敏度高、监测反应连续、快速及准确等特点；此外，由于由于灵敏度很高，为了防止过敏，在我们的施工规范中禁止振动光缆以任何形式架空，严防留下鸟兽停落攀援及植物枝叶藤蔓缠绕穿越的空间，禁止振动光缆与板网及刺丝滚笼有任何直接接触，只紧固安装在水泥栅栏横梁和立柱上，远离一切不稳定传感介质结构。

作为优选的实施方式，在社区上接有用于增加反射光强度的反射镜，从而解决了光束干涉后产生比较弱的信号的问题。

作为优选的实施方式，所述视频监控设备包括摄像机5，该摄像机5为高清网络型激光摄像机，可全方位旋转和变焦，责任监视范围单侧500米，单侧安装间距500－1000米，铁路双侧错位安装，连续布点覆盖，全天候不间断监视警戒。

作为优选的实施方式，为充分利用既有铁路资源，高清摄像机安装于接触网立杆上，该立杆设置在社区上，其距轨面4.5米高位置外侧，此外，所述摄像机5为球形结构，风阻小，有效降低过车对设备的冲击，摄像机5具有防抖动功能，可避免抖动对图像监视识别的影响。

作为优选的实施方式，为满足安全社区业务需求，摄像机5专门设计了语音、激光驱赶和指引功能，在突发事件时，可进行语音喊话、可见激光驱离入侵目标，或在夜间通过可见激光指示入侵目标位置，引导警员抓捕。

作为优选的实施方式，在立杆底部设有现场智能设备箱，集成安装电源、传输、振动采集设备、音频功放、高音喇叭和防雷保护设备，接入DC400V电源、传输光纤和摄像机5信号线缆。

作为优选的实施方式，摄像机5采集的实时视频数据上传5G基站2，进行数据的分析识别、转分发；基于卷积神经网络深度学习的人工智能模式识别技术，通过模式识别、深度学习和智能分析，对现场所有摄像机5的实时码流进行逐帧分析，一旦发生入侵事件，立即报告摄像机5视窗内每个入侵目标类别、计算目标坐标位置和相似度，框示所有目标，并选择相似度最高的目标上报，以供进行跟踪。

作为优选的实施方式，所述振动光纤设备还包括对振动光纤设备产生的振动数据进行分析识别的振动光纤子系统，所述视频监控设备还包括对视频监控设备产生的摄像数据进行分析识别的视频监控子系统，所述视频监控子系统与振动光纤子系统均连至所述5G基站，采用以上技术方案后，所述视频监控子系统与振动光纤子系统形成一个社区联动巡搜，当社区传感设备感知到社区有目标物入侵时并进去预警，所述摄像机5可以按照入侵预警类别，并调用预先设定的对应联动预案，当接收用户终端系统3的控制指令，从而对预警社区执行联合巡搜。

作为优选的实施方式，所述振动光纤子系统内置有各种不同环境的波形，如安静状况下的波形、雨天状态的波形及翻越入侵的波形等，当社区传感设备感知到社区有目标物入侵时，所述振动光纤子系统将收集到的波形与内置振动光纤子系统的波形进行对比，从而实现了智能探测的功能。

作为优选的实施方式，所述视频监控子系统包括视频采集部分、视频传输部分及人工智能视频识别部分，根据地形变化单侧布点间距500米或1000米，所述摄像机5安装在责任监控范围500米处，以便视频采集部分进行无死角的拍摄。

作为优选的实施方式，所述视频采集部分将视频采集后，通过视频传输部分将视频传输到人工智能视频识别部分，所述人工智能视频识别部分采用计算机科学方法将所收集到的视频进行识别与分析，并把他们整合在一起，这样能够有效过滤非入侵幻象，可同时框示多个目标，计算全部目标的大小、位置和相似度。

作为优选的实施方式，还包括存储服务器4，所述摄像机5通过5G基站2连至所述存储服务器4，这样可以将摄像机5所拍摄的视频存至所述存储服务器4上，从而以便于支持本地、远程事件或定时录像数据检索及回放，播放过程中可进行播放控制操作。

作为优选的实施方式，还包括传输供电设备，所述报警系统、5G基站及用户终端系统均连至所述传输供电设备，在本实施例中，所述传输供电设备为AC220V市电，根据机房设备用电功率，配置UPS不间断电源设备，支持蓄电池储能，市电异常时灾备延时供电不低于4小时，增加向外供电的电源容量。

用于保护电气电子设备免受雷电电磁脉冲感应电压、操作瞬态和谐振（<100µs）过电压的影响。该交流电源防雷器具有响应时间特别快，残压低，及时脱扣等特点，并且阻燃级别达到V-0级，最大程度上杜绝火灾发生；所述直流电源防雷器用于直流配电系统C级防护，用于防止雷电过电压和瞬态过电压对直流电源系统和用电设备造成的损坏，保护设备和使用者的安全，该直流电源防雷器采用温控保护电路，内置热保护，通流容量大，响应时间快，残压低，自带远程告警干接点等特点，阻燃级别达到V-0级，最大程度上杜绝火灾发生。

作为优选的实施方式，所述用户终端系统为客户端电脑、显示设备、声光警示、短信网关或语意喊话麦克风，所述声光警示、显示设备、声光警示、短信网关或语意喊话麦克风与用户终端电脑连接，当客户端软件接收到社区预警信息或摄像机报警信息时，自动控制接通声光报警电源，发出声光提示，或自动连接短信网关，向指定号码发送短信提醒消息。

作为优选的实施方式，还包括地图服务器，所述振动光纤设备及视频监控设备均通过所述地图服务器连至所述5G基站，通过该地图服务器可以实现精准定位，并直接对监控点进行调看、设置、报警联动操作，而且还可以实现实时视频预览、录像及回放、云镜控制等监控操作，并对特定的目标自动跟踪，其中，在实时预览状态下，可以对当前选定画面的摄像机，授权的情况下可进行云台、镜头控制，操作摄像机水平、垂直旋转、镜头变焦、预置位调用、巡航调用等操作，支持摄像机3D定位操作。

采用以上技术方案后，不仅提高了系统的传输速度，而且也提高了系统的容量，以便多方位的监控，对监控点数无限制，同时可确保24小时对社区进行系统化的跟踪和监控，不需要人工巡逻，一旦有报警现象，用户终端系统3即可收到报警报告，并实时作出反应，流程操作简单，对维护人员素质要求低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G网络的社区报警系统，其特征在于：包括报警系统、5G基站及用户终端系统，所述报警系统包括用于感知社区入侵警戒预警的振动光纤设备，所述5G基站连接所述用户终端系统及报警系统，所述振动光纤设备用于对社区外围环境的感应及监控，所述振动光纤设备通过所述5G基站将数据传送至所述用户终端系统。

2.如权利要求1所述的社区报警系统，其特征在于：所述振动光纤设备包括社区传感设备、振动数据采集设备及后端管理分析设备，所述社区传感设备通过所述振动数据采集设备连至所述后端管理分析设备。

3.如权利要求2所述的社区报警系统，其特征在于：所述社区传感设备包括社区模块及与社区模块连接的传感光缆，所述社区模块与传感光缆均安装在社区周界的栅栏上。

4.如权利要求3所述的社区报警系统，其特征在于：所述社区模块包括社区头端模块及社区终端模块，所述社区头端模块与社区终端模块的位置相对应。

5.如权利要求4所述的社区报警系统，其特征在于：所述社区头端模块上设有第一耦合器，所述社区终端模块上设有第二耦合器及反射镜；当光束依次经过第一耦合器及第二耦合器后，光束通过反射镜返回第一耦合器。

6.如权利要求4所述的社区报警系统，其特征在于：所述振动数据采集设备包括激光器、光电探测器及数据采集控制装置，所述激光器发出光信号经过社区头端模块及社区终端模块后进行干涉，所述光电探测器将干涉后的光信号接收并转化为电信号传递至数据采集控制装置。

7.如权利要求1所述的社区报警系统，其特征在于：还包括振动光纤子系统，所述振动光纤设备通过所述振动光纤子系统连接至所述5G基站。

8.如权利要求1所述的社区报警系统，其特征在于：还包括传输供电设备，所述报警系统、5G基站及用户终端系统均连接至所述传输供电设备。

9.如权利要求1所述的社区报警系统，其特征在于：还包括视频监控设备，所述视频监控设备包括摄像机，该摄像机为球形结构。

10.如权利要求1所述的社区报警系统，其特征在于：所述用户终端系统为客户端电脑、显示设备、声光警示、短信网关或语意喊话麦克风。