CN113793441A - 基于物联网的校园访客安全分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于物联网的校园访客安全分析系统，涉及校园安全领域，通过将来访人员分为常设来访人员与临时来访人员，使得常设来访人员能够快速通过门禁进入校园，进而提高了来访人员进入校园的效率，通过处理器将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间进行提前预设，达到预设的储存时间阈值后可以自动删除，从而限制临时来访人员后期随意进入校园，减低校园安全隐患出现的概率；通过实时监控单元对进入校园的访客进行实时监控，并将采集的监控信息发送至处理器，根据接触次数以及每次接触时的接触速度，从而判定访客之间是否出现冲突，及时作出应急反应，保护访客人身安全，进而营造安全的校园环境。

Description

基于物联网的校园访客安全分析系统

技术领域

本发明涉及校园安全领域，具体涉及基于物联网的校园访客安全分析系统。

背景技术

校园安全与每个师生、家长和社会都有着密切的关系，从广义上讲，校园事故是指学生在校期间，由于某种偶然突发的因素而导致的人为伤害事件，就其特点而言，一般是因为责任人疏忽大意过失失职而不是因为故意而导致事故的发生，学校安全工作，是全社会安全工作的一个十分重要的组成部分，它直接关系到青少年学生能否安全、健康地成长，关系到千千万万个家庭的幸福安宁和社会稳定，青少年学生在校时，一般有老师等照看，不易发生安全事故，但是有时候避免不了校外无关人员对学生的伤害，并且一些不法分子假冒学生家长，欺骗带走学生，并且学校有时举办活动，或者采购物资等行为，也没有办法杜绝外来人员入校。

因此，校园安全是学校最为关心的事情，学校的外来人员访问也是校园安全隐患之一，如何对校园访客做好身份确认、登记，并且对进入校园的访客进行实时监控是保证校园安全的有效手段。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供基于物联网的校园访客安全分析系统：通过处理器、门禁单元、数据采集单元、注册登录单元首先将校园访客进行身份核查，排除涉案或者犯罪人员，之后将其划分为常设来访人员和临时来访人员，之后利用处理器、实时监控单元、安全报警单元以及安全访客终端对进入校园的访客进行实时监控，并分析出安全系数，之后通过安全报警单元进行报警，及时作出应急反，解决了学校的外来人员访问校园会对校园安全造成隐患的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于物联网的校园访客安全分析系统，包括处理器、门禁单元、数据采集单元、注册登录单元、实时监控单元、安全报警单元以及安全访客终端；

所述门禁单元用于接收处理器发送的门禁关闭信号或门禁开启信号，并根据门禁关闭信号或门禁开启信号进行门禁的关闭或者开启；

所述实时监控单元用于对进入校园的访客进行实时监控，并将采集得到的监控信息发送至处理器进行分析，监控信息包括接触次数JC、接触速度JS；

所述处理器用于对监控信息进行分析，通过监控信息分析生成危险信号，并将危险信号发送至安全报警单元，所述危险信号包括非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号；

所述处理器对监控信息进行分析的具体过程如下：

处理器接收到接触次数JC、接触速度JS后，并将接触次数JC、接触速度JS的数值代入公式

获取到访客FKi的危险系数

，其中a和b均为比例系数，且a＞b＞0，γ为误差修正因子，取值为0.98，处理器将危险系数

与预设的阈值YZ进行比较：

若WX＜0.9YZ，则生成非异常信号；

若0.9YZ≤WX≤YZ，则生成轻度异常信号；

若WX＞YZ，则生成重度异常信息；

处理器将生成的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号发送至安全报警单元；上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

所述安全报警单元用于接收处理器发送的危险信号，并根据危险信号生成报警信号，并将报警信号发送至安全访客终端，所述报警信号包括一级报警信号和二级报警信号；

所述安全访客终端包括监控室显示器以及校园管理者手机终端。

作为本发明进一步的方案：所述注册登录单元用于接收常设来访人员通过手机终端提交的校园信息、身份证信息以及面部识别信息，并将接收到的校园信息、身份证信息以及面部识别信息发送至处理器；

所述注册登录单元的工作过程如下：

常设来访人员利用手机终端提交校园信息、身份证信息和面部识别信息，并将校园信息、身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将手机终端提交的身份证信息标记为常设身份证信息，将手机终端提交的面部识别信息标记为常设面部识别信息，处理器通过常设身份证信息以及常设面部识别信息分别与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，则注册成功，若存在匹配对象，则注册不成功并删除校园信息、常设身份证信息以及常设面部识别信息。

作为本发明进一步的方案：所述数据采集单元用于采集临时来访人员的身份证信息以及面部识别信息，并将采集的身份证信息以及面部识别信息发送至处理器中；

所述数据采集单元的工作过程如下：

数据采集单元采集临时来访人员身份证信息以及面部识别信息，并将采集到的身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将数据采集单元采集的身份证信息标记为临时身份证信息，将数据采集单元采集的面部识别信息标记为临时面部识别信息，处理器通过临时身份证信息与临时面部识别信息与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，处理器保留临时身份证信息以及临时面部识别信息，并将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间设置为Tc，当Tc=Ty时，处理器删除临时身份证信息以及临时面部识别信息，Ty为预设的储存时间阈值，若存在匹配对象，处理器立即删除临时身份证信息以及临时面部识别信息。

作为本发明进一步的方案：所述门禁单元包括金属探测机与面部识别摄像头，金属探测机用于探测访客是否携带管制刀具，面部识别摄像头用于拍摄访客面部，并将拍摄的面部照片发送至处理器中，处理器通过面部识别技术将拍摄的面部照片与常设面部识别信息、临时面部识别信息进行比对，若无匹配对象，处理器生成门禁关闭信号并将门禁关闭信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁关闭信号后进行门禁关闭，若存在匹配对象，处理器生成门禁开启信号并将门禁开启信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁开启信号后进行门禁开启。

作为本发明进一步的方案：所述实时监控单元包括安装在校园中的若干个实时监控摄像头，所述实时监控单元的工作过程具体如下：

监控摄像头对进入校园中的访客按照时间顺序依次标记为FKi，i=1……n，n为正整数，并将单位时间内各个访客产生的接触次数标记为JC，将单位时间内各个访客产生接触对应的接触速度标记为JS，将接触次数JC、接触速度JS发送至处理器进行分析；访客产生接触表示为访客进入校园后与其他访客产生的接触。

作为本发明进一步的方案：所述安全报警单元的工作过程具体如下：

安全报警单元接收到处理器发送的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号，根据轻度异常信号生成一级报警信号，并将一级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“注意”字样，根据重度异常信号生成二级报警信号，并将二级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“危险”字样。

本发明的有益效果：

本发明的基于物联网的校园访客安全分析系统，该基于物联网的校园访客安全分析系统通过注册登录单元利用常设来访人员的校园信息、身份证信息以及面部识别信息进行信息注册，通过数据采集单元对临时来访人员的身份证信息以及面部识别信息进行信息采集，从而将来访人员分为常设来访人员与临时来访人员，进而使得常设来访人员能够快速通过门禁进入校园，进而提高了来访人员进入校园的效率，避免来访人员在门禁处出现严重拥堵的现象，在注册登录单元进行信息注册以及数据采集单元进行信息采集的过程中，首先都要与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，排出了来访人员是涉案以及犯罪人员的可能，确认了校园访客身份的安全性，同时通过处理器将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间进行提前预设，达到预设的储存时间阈值后可以自动删除，从而限制临时来访人员后期随意进入校园，减低校园安全隐患出现的概率。

该基于物联网的校园访客安全分析系统通过实时监控单元对进入校园的访客进行实时监控，并将采集得到的监控信息发送至处理器进行分析，处理器根据接触次数JC、接触速度JS经过分析后生成危险信号并发送至安全报警单元，安全报警单元根据危险信号生成报警信号，并将报警信号发送至安全访客终端进行显示，根据接触次数以及每次接触时的接触速度，从而判定访客之间是否出现冲突，危险系数大于阈值，从而判断访客之间存在攻击，通过安全报警单元进行报警，及时作出应急反应，保护访客人身安全，进而营造安全的校园环境。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中基于物联网的校园访客安全分析系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本实施例为基于物联网的校园访客安全分析系统，包括处理器、门禁单元、数据采集单元、注册登录单元、实时监控单元、安全报警单元以及安全访客终端；

注册登录单元用于接收常设来访人员通过手机终端提交的校园信息、身份证信息以及面部识别信息，并将接收到的校园信息、身份证信息以及面部识别信息发送至处理器；

数据采集单元用于采集临时来访人员的身份证信息以及面部识别信息，并将采集的身份证信息以及面部识别信息发送至处理器中；

门禁单元用于接收处理器发送的门禁关闭信号或门禁开启信号，并根据门禁关闭信号或门禁开启信号进行门禁的关闭或者开启；

实时监控单元用于对进入校园的访客进行实时监控，并将采集得到的监控信息发送至处理器进行分析，监控信息包括接触次数JC、接触速度JS；

处理器用于对监控信息进行分析，通过监控信息分析生成危险信号，并将危险信号发送至安全报警单元，危险信号包括非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号；

安全报警单元用于接收处理器发送的危险信号，并根据危险信号生成报警信号，并将报警信号发送至安全访客终端，报警信号包括一级报警信号和二级报警信号；

安全访客终端包括监控室显示器以及校园管理者手机终端。

注册登录单元的工作过程如下：

常设来访人员利用手机终端提交校园信息、身份证信息和面部识别信息，并将校园信息、身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将手机终端提交的身份证信息标记为常设身份证信息，将手机终端提交的面部识别信息标记为常设面部识别信息，处理器通过常设身份证信息以及常设面部识别信息分别与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，则注册成功，若存在匹配对象，则注册不成功并删除校园信息、常设身份证信息以及常设面部识别信息；

常设来访人员包括教师、学生以及校园工作人员，身份证信息包括身份证号码、姓名，面部识别信息包括面部照片；校园信息包括教师工作号、学生学号以及校园工作人员编号；涉案犯罪人员信息包括涉案犯罪人员的身份证号码、姓名以及面部照片。

数据采集单元的工作过程如下：

数据采集单元采集临时来访人员身份证信息以及面部识别信息，并将采集到的身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将数据采集单元采集的身份证信息标记为临时身份证信息，将数据采集单元采集的面部识别信息标记为临时面部识别信息，处理器通过临时身份证信息与临时面部识别信息与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，处理器保留临时身份证信息以及临时面部识别信息，并将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间设置为Tc，当Tc=Ty时，处理器删除临时身份证信息以及临时面部识别信息，Ty为预设的储存时间阈值，若存在匹配对象，处理器立即删除临时身份证信息以及临时面部识别信息。

门禁单元包括金属探测机与面部识别摄像头，金属探测机用于探测访客是否携带管制刀具，面部识别摄像头用于拍摄访客面部，并将拍摄的面部照片发送至处理器中，处理器通过面部识别技术将拍摄的面部照片与常设面部识别信息、临时面部识别信息进行比对，若无匹配对象，处理器生成门禁关闭信号并将门禁关闭信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁关闭信号后进行门禁关闭，若存在匹配对象，处理器生成门禁开启信号并将门禁开启信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁开启信号后进行门禁开启。

实时监控单元包括安装在校园中的若干个实时监控摄像头，实时监控单元的工作过程具体如下：

监控摄像头对进入校园中的访客按照时间顺序依次标记为FKi，i=1……n，n为正整数，并将单位时间内各个访客产生的接触次数标记为JC，将单位时间内各个访客产生接触对应的接触速度标记为JS，将接触次数JC、接触速度JS发送至处理器进行分析；访客产生接触表示为访客进入校园后与其他访客产生的接触。

处理器对监控信息进行分析的具体过程如下：

处理器接收到接触次数JC、接触速度JS后，并将接触次数JC、接触速度JS的数值代入公式

获取到访客FKi的危险系数

，其中a和b均为比例系数，且a＞b＞0，γ为误差修正因子，取值为0.98，处理器将危险系数

与预设的阈值YZ进行比较，e是数学常数，就是自然对数的底数，近似等于 2.718281828，还称为欧拉数：

若WX＜0.9YZ，则生成非异常信号；

若0.9YZ≤WX≤YZ，则生成轻度异常信号；

若WX＞YZ，则生成重度异常信息；

处理器将生成的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号发；至安全报警单元;

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。

安全报警单元的工作过程具体如下：

安全报警单元接收到处理器发送的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号，根据轻度异常信号生成一级报警信号，并将一级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“注意”字样，根据重度异常信号生成二级报警信号，并将二级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“危险”字样。

请参阅图1所示，本实施例中的基于物联网的校园访客安全分析系统的工作过程如下：

S1：常设来访人员需要经常进入校园，首先利用手机终端提交校园信息、身份证信息和面部识别信息，并将校园信息、身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将手机终端提交的身份证信息标记为常设身份证信息，将手机终端提交的面部识别信息标记为常设面部识别信息，处理器通过常设身份证信息以及常设面部识别信息分别与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，则注册成功，若存在匹配对象，则注册不成功并删除校园信息、常设身份证信息以及常设面部识别信息；因此，之后常设来访人员以及常设来访人员的相关人员通过门禁单元处的面部识别摄像进行拍照，利用人脸识别技术与处理器中的常设面部识别信息进行比对，若存在匹配对象，处理器生成门禁开启信号并将门禁开启信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁开启信号后进行门禁开启，常设来访人员进入校园；

S2：临时来访人员需要临时进入校园，首先校园安保人员利用数据采集单元采集临时来访人员身份证信息以及面部识别信息，并将身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将数据采集单元采集的身份证信息标记为临时身份证信息，将数据采集单元采集的面部识别信息标记为临时面部识别信息，处理器通过临时身份证信息与临时面部识别信息与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，处理器保留临时身份证信息以及临时面部识别信息，并将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间设置为Tc，当Tc=Ty时，处理器删除临时身份证信息以及临时面部识别信息，Ty为预设的储存时间阈值，若存在匹配对象，处理器立即删除临时身份证信息以及临时面部识别信息；因此，之后临时来访人员通过门禁单元处的面部识别摄像进行拍照，利用人脸识别技术与处理器中的临时面部识别信息进行比对，若存在匹配对象，处理器生成门禁开启信号并将门禁开启信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁开启信号后进行门禁开启，临时来访人员进入校园，储存时间达到预设的储存时间阈值后，由于临时身份证信息以及临时面部识别信息删除，后期临时来访人员进入校园需要重新采集临时来访人员身份证信息以及面部识别信息。

S3：常设来访人员、临时来访人员进入校园后，实时监控单元对其进行实时监控，实时监控单元将每个访客进行标记，之后将两个或两个以上的访客接触时接触点的接触次数、接触速度带入公式计算，得出访客的危险系数，危险系数与预设的阈值进行比较，生成危险信号，并将危险信号发送至安全报警单元，报警单元接收到危险信号并根据危险信号生成报警信号，并将报警信号发送至安全访客终端进行显示，从而对校园管理者进行报警提示，使得校园管理者能够及时作出应急反应。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，包括处理器、门禁单元、数据采集单元、注册登录单元、实时监控单元、安全报警单元以及安全访客终端；

所述门禁单元用于接收处理器发送的门禁关闭信号或门禁开启信号，并根据门禁关闭信号或门禁开启信号进行门禁的关闭或者开启；

所述实时监控单元用于对进入校园的访客进行实时监控，并将采集得到的监控信息发送至处理器进行分析，监控信息包括接触次数JC、接触速度JS；

所述处理器用于对监控信息进行分析，通过监控信息分析生成危险信号，并将危险信号发送至安全报警单元，所述危险信号包括非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号；

所述处理器对监控信息进行分析的具体过程如下：

处理器接收到接触次数JC、接触速度JS后，并将接触次数JC、接触速度JS的数值代入公式

，获取到访客FKi的危险系数

，其中a和b均为比例系数，且a＞b＞0，γ为误差修正因子，取值为0.98，处理器将危险系数

与预设的阈值YZ进行比较：

若WX＜0.9YZ，则生成非异常信号；

若0.9YZ≤WX≤YZ，则生成轻度异常信号；

若WX＞YZ，则生成重度异常信息；

处理器将生成的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号发送至安全报警单元；

所述安全报警单元用于接收处理器发送的危险信号，并根据危险信号生成报警信号，并将报警信号发送至安全访客终端，所述报警信号包括一级报警信号和二级报警信号；

所述安全访客终端包括监控室显示器以及校园管理者手机终端。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，所述注册登录单元用于接收常设来访人员通过手机终端提交的校园信息、身份证信息以及面部识别信息，并将接收到的校园信息、身份证信息以及面部识别信息发送至处理器；

所述注册登录单元的工作过程如下：

常设来访人员利用手机终端提交校园信息、身份证信息和面部识别信息，并将校园信息、身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将手机终端提交的身份证信息标记为常设身份证信息，将手机终端提交的面部识别信息标记为常设面部识别信息，处理器通过常设身份证信息以及常设面部识别信息分别与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，则注册成功，若存在匹配对象，则注册不成功并删除校园信息、常设身份证信息以及常设面部识别信息。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，所述数据采集单元用于采集临时来访人员的身份证信息以及面部识别信息，并将采集的身份证信息以及面部识别信息发送至处理器中；

所述数据采集单元的工作过程如下：

数据采集单元采集临时来访人员身份证信息以及面部识别信息，并将采集到的身份证信息和面部识别信息发送至处理器储存，处理器将数据采集单元采集的身份证信息标记为临时身份证信息，将数据采集单元采集的面部识别信息标记为临时面部识别信息，处理器通过临时身份证信息与临时面部识别信息与办案系统中的涉案犯罪人员信息进行比对，若无匹配对象，处理器保留临时身份证信息以及临时面部识别信息，并将临时身份证信息以及临时面部识别信息的储存时间设置为Tc，当Tc=Ty时，处理器删除临时身份证信息以及临时面部识别信息，Ty为预设的储存时间阈值，若存在匹配对象，处理器立即删除临时身份证信息以及临时面部识别信息。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，所述门禁单元包括金属探测机与面部识别摄像头，金属探测机用于探测访客是否携带管制刀具，面部识别摄像头用于拍摄访客面部，并将拍摄的面部照片发送至处理器中，处理器通过面部识别技术将拍摄的面部照片与常设面部识别信息、临时面部识别信息进行比对，若无匹配对象，处理器生成门禁关闭信号并将门禁关闭信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁关闭信号后进行门禁关闭，若存在匹配对象，处理器生成门禁开启信号并将门禁开启信号发送至门禁单元，门禁单元接收到门禁开启信号后进行门禁开启。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，所述实时监控单元包括安装在校园中的若干个实时监控摄像头，所述实时监控单元的工作过程具体如下：

监控摄像头对进入校园中的访客按照时间顺序依次标记为FKi，i=1……n，n为正整数，并将单位时间内各个访客产生的接触次数标记为JC，将单位时间内各个访客产生接触对应的接触速度标记为JS，将接触次数JC、接触速度JS发送至处理器进行分析。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的校园访客安全分析系统，其特征在于，所述安全报警单元的工作过程具体如下：

安全报警单元接收到处理器发送的非异常信号、轻度异常信号以及重度异常信号，根据轻度异常信号生成一级报警信号，并将一级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“注意”字样，根据重度异常信号生成二级报警信号，并将二级报警信号发送至监控室显示器以及校园管理者手机终端并显示“危险”字样。

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