CN114360196A - 基于云平台的5g智慧校园系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于云平台的5G智慧校园系统，该系统包括：消防安全监测模块，用于监测校园消防安全，获取消防监控视频图像；数据传输模块，用于将所述消防监控视频图像传输至云平台，以及从云平台获取数据；消防安全分析模块，用于分析消防监控视频图像，获得火情结果；消防安全处理模块，用于对火情结果进行安全预警和处置。本发明基于云平台，利用5G技术实现了校园消防安全管理的高质量监控和高效率处置，提高了校园安全管理智慧化程度。

Description

基于云平台的5G智慧校园系统

技术领域

本发明涉及智慧管理技术领域，尤其涉及基于云平台的5G智慧校园系统。

背景技术

智慧校园就是以互联网为基础，对校园环境进行全方位的智慧化建设，其中包括智慧校园管理的内容，随着云存储、云技术和5G技术等先进的信息工程来进行全方位的校园建设，改变了学校教学管的发展模式。

消防安全是校园管理的重要部分，在智慧校园建设中，建立健全网络、数据、资源的可视化监控，并展开及时的应对处置工作，对于提高消防安全的质量非常重要。目前在校园消防安全管理上，尤其是高等院校存在着校园面积大、校区分布分散、校区建筑物类型多样的实际情况，在消防安全管理上存在隐患多、管控难、处置速度慢的情况，一旦发生火灾，如处置不当，会带来严重的安全问题和不良的社会影响。

发明内容

本发明提供了基于云平台的5G智慧校园系统，基于云平台，利用5G技术实现了校园消防安全管理的高质量监控和高效率处置，提高了校园安全管理智慧化程度。

本发明提供了基于云平台的5G智慧校园系统，包括：

消防安全监测模块，用于监测校园消防安全，获取消防监控视频图像；

数据传输模块，用于将所述消防监控视频图像传输至云平台，以及从云平台获取数据；

消防安全分析模块，用于从云平台获取消防监控视频图像，分析并获得火情结果；

消防安全处理模块，用于对火情结果进行安全预警和处置。

进一步地，所述消防安全监测模块包括若干高清分辨率摄像头，用于实时采集校园内监控区域的视频图像。

进一步地，所述数据传输模块，包括5G通信组件、移动边缘计算平台；所述消防安全监测模块通过所述5G通信组件与对应的所述移动边缘计算平台连接；移动边缘计算平台用于将消防安全监测模块的数据分流至云平台。

进一步地，所述消防安全分析模块，包括视频图像转换单元和视频图像分析单元；

所述视频图像转换单元，用于对从云平台获取的视频图像进行格式转换，实现视频图像的预处理；

所述视频图像分析单元，采用混合高斯背景建模算法，对预处理后的视频图像进行动态特征分析和静态特征分析，获得监控区域内的烟雾面积变化、运动方向以及形状变化，得到火情结果。

进一步地，所述消防安全处理模块，采用射频识别技术预先对灭火器箱进行标记，基于标记的信息确定灭火器箱位置的分布图，火情发生后，锁定火情所在监控区域，并在预设的校园监控设备上显示的位置三维地图上标记火情位置，将所述火情位置和灭火器箱位置的分布图利用5G网络和app软件同时发送给消防中心和工作人员监控终端，启动联动灭火工作。

进一步地，所述消防安全监测模块还包括三维地图构建单元，用于构建标记监控设备位置的三维地图；

所述三维地图构建单元包括监控区域定位子单元、监控区域建模子单元和监控区域制图子单元；

所述监控区域定位子单元，根据校园内监控设备布设位置，在所述监控设备布设位置建立定位信号发射源，根据所述定位信号发射源，划定所述定位信号发射源的定位区域；

所述监控区域建模子单元，利用无人机对所述定位信号发射源的定位区域进行拍摄，获得多个角度的多张图像；对所述多张图像对应的拍摄区域的实际经纬度进行拼接与裁剪处理，获得该监控设备布设位置所在区域的建模用图；

所述监控区域制图子单元，通过监控区域定位子单元和监控区域建模子单元，获得全部监控设备布设位置所在区域的全部建模用图，将所述全部建模用图输入到三维地理信息系统软件，生成标记监控设备位置的三维地图。

进一步地，所述数据传输模块还包括扩容升级单元，用于对智慧校园系统进行扩容升级；

所述扩容升级单元包括主WiFi测试仪、主WiFi测试仪控制器、无线接入点、信道选择子单元和接入点位置确定子单元；所述无线接入点具有WiFi检测功能；

所述信道选择子单元，利用主WiFi测试仪控制器控制主WiFi测试仪在待测信道中循环发送第一探测请求帧，待测信道的接入点热点接收到此探测请求帧后回复第一信标帧；主WiFi检测仪根据所述第一信标帧中包含的接入点热点的工作信道信息，检测出待测信道的接入点热点列表；在所述接入点热点列表中选择接入点热点数量最少的信道，得到最优信道；

所述接入点位置确定子单元，待扩容接入点热点固定在所述最优信道发送第二探测请求帧，原有接入点热点接收到所述探测请求帧后回复第二信标帧；根据所述第二信标帧中包含的接入点热点的信号强度信息，检测出原有接入点热点在所述最优信道的信号覆盖强度大小；通过移动待扩容接入点热点的位置，选取信号覆盖最弱的接入点位置进行布置。

进一步地，还包括加装5G设备单元，用于为5G智慧校园系统增加安装5G设备，提高数据传输模块的传输速度；

所述加装5G设备单元，包括加装请求子单元、位置定位子单元和位置确定子单元；所述位置定位子单元，预存待加装5G设备区域的三维地图图像，所述三维地图图像上标记有5G网关位置；

所述加装请求子单元，向所述位置定位单元发送加装5G设备的请求，所述请求包含待加装5G设备的类型信息；

所述位置定位子单元，接受所述加装5G设备的请求，根据所述待加装5G设备的类型信息，获取该设备的接收信号强度范围，根据所述接收信号强度范围，获取该设备与所述5G网关的距离范围，根据所述5G网关位置和所述距离范围生成待加装5G设备的推荐安装位置，并标记在所述三维地图上；

所述位置确定子单元，根据所述标记有待加装5G设备推荐安装位置的三维地图，结合三维地图对应的实际区域的位置，确定待加装5G设备的安装位置，在所述安装位置加装5G设备。

进一步地，还包括火情预警信息发布平台，用于向火灾发生地点固定区域范围内的人员发布防火信息，以及向火灾发生地点固定区域范围外的人员发送预警信息；所述火情预警信息发布平台包括搜索定位单元、用户框选单元、信息发布单元和扩散提醒单元；

所述搜索定位单元，包括全球定位系统手机定位服务器，用于搜索位于火灾发生地点固定区域范围内的手机用户，并进行定位和监测，所述固定区域范围根据校园面积实际设定；

所述人员框选单元，预设一预设值，监控手机用户位于所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长，如果所述手机用户在所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长大于所述预设值，则框选该手机用户；

所述预警信息发布单元，包括信息发布服务器，用于向框选出的手机用户发送火灾预警信息，所述信息为文字短信，内容为火情位置、火情情况和应对措施；所述信息发送形式为连续发送3条相同内容的信息；

所述扩散提醒单元，用于搜索定位位于整个校园范围内且不位于火灾发生地点固定区域的其它手机用户，将发生火灾的固定区域范围及火情情况发送到所述其它手机用户手机上，同时发送不要进入火灾发生的区域的提醒信息。

进一步地，所述消防安全监测模块还包括太阳能供电摄像头，所述摄像头包括承接台、固定杆、支撑架和摄像头保护体；所述承接台上装有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接有蓄电池，所述承接台与固定杆垂直连接，所述固定杆与所述支撑架成45度角斜向连接，所述支撑架与所述摄像头保护体通过连接杆连接；所述摄像头保护体由外至内依次包括保护板、保护壳和透明玻璃罩；所述保护壳和透明玻璃罩粘附连接，所述透明玻璃罩内设有摄像头，所述保护板下端固定有摄像头驱动组件；所述摄像头驱动组件包括设置在保护板内壁的固定板和伺服电机，所述伺服电机设置在固定板上；所述保护板与保护壳通过转轴连接，伺服电机输出端连接转轴，所述转轴下端与摄像头连接，所述蓄电池向伺服电机供电。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的基于云平台的5G智慧校园系统模块示意图；

图2为本发明的基于云平台的5G智慧校园系统三维地图构建单元模块示意图；

图3为本发明基于云平台的5G智慧校园系统扩容升级单元模块示意图；

图4为本发明基于云平台的5G智慧校园系统太阳能供电摄像头结构示意图。

图中，1、承接台；2、固定杆；21、支撑架；3、太阳能电池板；41、保护板；42、保护壳；43、透明玻璃罩；5、摄像头驱动组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了基于云平台的5G智慧校园系统，如图1所示，包括：

消防安全监测模块，用于监测校园消防安全，获取消防监控视频图像；

数据传输模块，用于将所述消防监控视频图像传输至云平台，以及从云平台获取数据；

消防安全分析模块，用于从云平台获取消防监控视频图像，分析并获得火情结果；

消防安全处理模块，用于对火情结果进行安全预警和处置。

上述技术方案的工作原理为：消防安全监测模块，用于监测校园消防安全，获取消防监控视频图像；数据传输模块，用于将所述消防监控视频图像传输至云平台，以及从云平台获取数据；消防安全分析模块，用于从云平台获取消防监控视频图像，分析消防监控视频图像，并获得火情结果；消防安全处理模块，用于对火情结果进行安全预警和处置。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，基于云平台，利用5G技术实现了校园消防安全管理的高质量监控和高效率处置，提高了校园安全管理智慧化程度。

在一个实施例中，所述消防安全监测模块包括若干高清分辨率摄像头，用于实时采集校园内监控区域的视频图像。

上述技术方案的工作原理为：消防安全监测模块通过高清分辨率摄像头监控设备，获得监控区域的视频图像数据。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过摄像头监控设备，获得监控区域的图像数据，能够准确地获取监控区域的视频图像。

在一个实施例中，所述数据传输模块，包括5G通信组件、移动边缘计算平台；所述消防安全监测模块通过所述5G通信组件与对应的所述移动边缘计算平台连接；移动边缘计算平台用于将消防安全监测模块的数据分流至云平台。

上述技术方案的工作原理为：分布于全校园的海量的边缘节点会产生超高并发连接数，若直接传输至云端将造成网络传输连接数拥堵；增强现实设备作为移动佩戴终端需要大颗粒传输通道，若与其他业务共享传输网络，会因极大挤占网络带宽而导致其他业务传输拥塞；综合网络性能要求与投资成本，移动边缘计算平台可采用靠近基站部署的形式，使移动边缘计算满足校园内物联网海量传感器接入等广连接、低延时、大带宽等场景应用的需求；数据传输模块包括5G通信组件、移动边缘计算平台，消防安全监测模块通过5G通信组件与对应的移动边缘计算平台连接，移动边缘计算平台将消防安全监测模块的数据分流至云平台，利用移动边缘计算平台边将网络、计算、存储、应用等云计算核心能力下沉到靠近数据源头的一侧，提供最近端服务。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，在智慧校园建设中引入移动边缘计算平台技术，将校园的物理基础空间和数字逻辑空间有机衔接起来，实现5G核心网业务的本地化、近距离部署，满足智慧校园的业务承载需求。

在一个实施例中，所述消防安全分析模块，包括视频图像转换单元和视频图像分析单元；

所述视频图像转换单元用于对从云平台获取的视频图像进行格式转换，实现视频图像的预处理；

所述视频图像分析单元，采用混合高斯背景建模算法，对预处理后的视频图像进行动态特征分析和静态特征分析，获得监控区域内的烟雾面积变化、运动方向以及形状变化，得到火情结果。

上述技术方案的工作原理为：消防安全分析模块，用于分析消防安全监控视频图像，视频图像转换单元将烟雾浓度与预设浓度阈值比较，得到火情结果。

所述消防安全监测模块采用标准流媒体传输协议获取视频流并解码为YUV420格式图像，视频图像转换单元对图像预处理，将YUV420格式转换成RGB格式或者HSV格式；视频图像分析单元，采用混合高斯背景建模算法，对预处理后的视频图像进行动态特征分析和静态特征分析，动态特征分析包括分析烟雾的形态与运动特征，静态特征分析包括分析烟雾的颜色与形状特征，分析后获得监控区域内的烟雾面积变化、运动方向以及形状变化，根据分析可以得到火情结果。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过分析消防安全监控视频图像，能够获得监控区域的消防安全情况，通过对视频图像的预处理和高斯背景建模分析，能够监测到火灾发生情况。

在一个实施例中，所述消防安全处理模块，采用射频识别技术预先对灭火器箱进行标记，基于标记的信息确定灭火器箱位置的分布图，火情发生后，锁定火情所在监控区域，并在预设的校园监控设备上显示的位置三维地图上标记火情位置，将所述火情位置和灭火器箱位置的分布图利用5G网络和app软件同时发送给消防中心和工作人员监控终端，启动联动灭火工作。

上述技术方案的工作原理为：消防安全处理模块，通过射频识别技术预先对灭火器箱进行标记，并预存灭火器箱位置分布图，火灾发生后，锁定火情所在监控区域，并在预设的校园监控设备位置三维地图上标记火情位置，将所述火情位置和灭火器箱位置分布图利用5G网络和app软件同时发送给消防中心和工作人员监控终端，启动联动灭火工作。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，在消防安全处理上通过预先对灭火器箱的位置进行标记，能够保证发生火灾后，结合火情位置位置图，在第一时间找到与火情位置相邻近的灭火器设备，在短时间内使用灭火器进行灭火。

在一个实施例中，如图2所示，所述消防安全监测模块还包括三维地图构建单元，用于构建标记监控设备位置的三维地图；

所述三维地图构建单元包括监控区域定位子单元、监控区域建模子单元和监控区域制图子单元；

所述监控区域定位子单元，根据校园内监控设备布设位置，在所述监控设备布设位置建立定位信号发射源，根据所述定位信号发射源，划定所述定位信号发射源的定位区域；

所述监控区域建模子单元，利用无人机对所述定位信号发射源的定位区域进行拍摄，获得多个角度的多张图像；对所述多张图像对应的拍摄区域的实际经纬度进行拼接与裁剪处理，获得该监控设备布设位置所在区域的建模用图；

所述监控区域制图子单元，通过监控区域定位子单元和监控区域建模子单元，获得全部监控设备布设位置所在区域的全部建模用图，将所述全部建模用图输入到三维地理信息系统软件，生成标记监控设备位置的三维地图。

上述技术方案的工作原理为：消防安全监测模块还包括三维地图构建单元，用于构建标记监控设备位置的三维地图；

三维地图构建单元包括监控区域定位子单元、监控区域建模子单元和监控区域制图子单元；

监控区域定位子单元，根据校园内监控设备布设位置，在所述监控设备布设位置建立定位信号发射源，根据所述定位信号发射源，划定所述定位信号发射源的定位区域；

监控区域建模子单元，利用无人机对所述定位信号发射源的定位区域进行拍摄，获得多个角度的多张图像；对所述多张图像对应的拍摄区域的实际经纬度进行拼接与裁剪处理，获得该监控设备布设位置所在区域的建模用图；

监控区域制图子单元，通过监控区域定位子单元和监控区域建模子单元，获得全部监控设备布设位置所在区域的全部建模用图，将所述全部建模用图输入到三维地理信息系统软件，生成标记监控设备位置的三维地图。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过消防安全监控区域分布的三维地图更加直观地实时查看消防监控区域的空间地理位置及其当前状态信息，提高了管理人员对消防安全设施的监控效率，进而提高了火灾发生后进行处置的进度及效率。

在一个实施例中，所述数据传输模块还包括扩容升级单元，用于对智慧校园系统进行扩容升级；

所述扩容升级单元包括主WiFi测试仪、主WiFi测试仪控制器、无线接入点、信道选择子单元和接入点位置确定子单元；所述无线接入点具有WiFi检测功能；

所述信道选择子单元，利用主WiFi测试仪控制器控制主WiFi测试仪在待测信道中循环发送第一探测请求帧，待测信道的接入点热点接收到此探测请求帧后回复第一信标帧；主WiFi检测仪根据所述第一信标帧中包含的接入点热点的工作信道信息，检测出待测信道的接入点热点列表；在所述接入点热点列表中选择接入点热点数量最少的信道，得到最优信道；

所述接入点位置确定子单元，待扩容接入点热点固定在所述最优信道发送第二探测请求帧，原有接入点热点接收到所述探测请求帧后回复第二信标帧；根据所述第二信标帧中包含的接入点热点的信号强度信息，检测出原有接入点热点在所述最优信道的信号覆盖强度大小；通过移动待扩容接入点热点的位置，选取信号覆盖最弱的接入点位置进行布置。

上述技术方案的工作原理为：智慧校园系统需要对海量的设备节点进行实时控制，尤其是学校所需要的教学区域、宿舍区域、食堂以及办公室等无线覆盖区域，需要极低的网络延迟、高并发数和大颗粒传输带宽，若网络通道拥堵而加重系统延迟，则会直接影响相应业务的正常运行，在系统出现延迟的情况下，有必要对系统进行扩容升级；

扩容升级单元包括主WiFi测试仪、主WiFi测试仪控制器、无线接入点、信道选择子单元和接入点位置确定子单元；无线接入点具有WiFi检测功能；

信道选择子单元，利用主WiFi测试仪控制器控制主WiFi测试仪在待测信道中循环发送第一探测请求帧，待测信道的接入点热点接收到此探测请求帧后回复第一信标帧；主WiFi检测仪根据第一信标帧中包含的接入点热点的工作信道信息，检测出待测信道的接入点热点列表；在接入点热点列表中选择接入点热点数量最少的信道，得到最优信道；

接入点位置确定子单元，待扩容接入点热点固定在最优信道发送第二探测请求帧，原有接入点热点接收到探测请求帧后回复第二信标帧；根据第二信标帧中包含的接入点热点的信号强度信息，检测出原有接入点热点在最优信道的信号覆盖强度大小；通过移动待扩容接入点热点的位置，选取信号覆盖最弱的接入点位置进行布置。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过WiFi测试仪，能够及时检测无线接入点热点，无需借助其它外部辅助设备就能确定热点布置，在智慧校园系统无线热点繁杂的情况下，能够简单方便地扩容升级，科学合理地布置无线接入点设备。

在一个实施例中，如图3所示，还包括加装5G设备单元，用于为5G智慧校园系统增加安装5G设备，提高数据传输模块的传输速度；

所述加装5G设备单元，包括加装请求子单元、位置定位子单元和位置确定子单元；所述位置定位子单元，预存待加装5G设备区域的三维地图图像，所述三维地图图像上标记有5G网关位置；

所述加装请求子单元，向所述位置定位单元发送加装5G设备的请求，所述请求包含待加装5G设备的类型信息；

所述位置定位子单元，接受所述加装5G设备的请求，根据所述待加装5G设备的类型信息，获取该设备的接收信号强度范围，根据所述接收信号强度范围，获取该设备与所述5G网关的距离范围，根据所述5G网关位置和所述距离范围生成待加装5G设备的推荐安装位置，并标记在所述三维地图上；

所述位置确定子单元，根据所述标记有待加装5G设备推荐安装位置的三维地图，结合三维地图对应的实际区域的位置，确定待加装5G设备的安装位置，在所述安装位置加装5G设备。

上述技术方案的工作原理为：随着智慧校园建设与发展，将会有越来越多的移动端系统列入到网络信号中需要更高质量的网络需求，为了满足校园师生的需求，必须要加装5G设备，提高数据传输的速度；

加装5G设备单元，用于为5G智慧校园系统增加安装5G设备，提高数据传输模块的传输速度；加装5G设备单元，包括加装请求子单元、位置定位子单元和位置确定子单元；

位置定位子单元，预存待加装5G设备区域的三维地图图像，三维地图图像上标记有5G网关位置；

加装请求子单元，向位置定位单元发送加装5G设备的请求，请求包含待加装5G设备的类型信息；

位置定位子单元，接受加装5G设备的请求，根据待加装5G设备的类型信息，获取该设备的接收信号强度范围，根据接收信号强度范围，获取该设备与所述5G网关的距离范围，根据5G网关位置和所述距离范围生成待加装5G设备的推荐安装位置，并标记在所述三维地图上；

由于无线信号在传播时总能量是一定的，距离无线信号发射源越远覆盖面积越大，单位面积内的能量减少，加上室内的复杂环境对无线信号的遮挡反射、散射等因素影响，信号强度无线信号发射源越远信号强度越弱。信号强度和信号传播距离存在着一定的关系，即无线信号损耗模型，本实施例利用这一模型进行距离计算并对待加装5G设备位置进行精准定位；

上式中，m₀为待定位节点到信标节点的参考距离，单位为米，室内环境通常取值为1；m为未知节点到信标节点的距离，单位为米；q为发射信号电磁波频率；n为真空中的光速；T(m)为待定位节点处的信号传播损耗，P为路径损耗指数，代表路径损耗随距离变化的速率，取决于周围建筑物环境；

为遮挡因子，是标准差为

的零均值正态分布随机变量，代表由于地形遮挡引起的阴影衰落；在发射信号电磁波频率q取值变化时，可计算得到路径损耗指数P的数值和标准差

的数值。

本实施例中，5G网关可作为无线信号发射源，通过计算其与待加装5G设备之间的传播损耗，找到传播损耗最小的节点，即该节点为信号强度最强的节点，将此节点作为待加装5G设备的定位点，能够保证加装后的5G设备以最优的性能运行。

位置确定子单元，根据标记有待加装5G设备推荐安装位置的三维地图，结合三维地图对应的实际区域的位置，确定待加装5G设备的安装位置，在安装位置加装5G设备。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过获取目标空间的三维地图图像，根据三维地图图像获取加装5G设备的安装位置，并根据信号强度和信号传播距离的关系，对待加装5G设备的推荐安装位置进行精准定位，能够实现5G设备与5G网关之间形成高效率通信，保证加装设备的高效运行，实现系统维护的便捷高效。

在一个实施例中，还包括火情预警信息发布平台，用于向火灾发生地点固定区域范围内的人员发布防火信息，以及向火灾发生地点固定区域范围外的人员发送预警信息；所述火情预警信息发布平台包括搜索定位单元、用户框选单元、信息发布单元和扩散提醒单元；

所述搜索定位单元，包括全球定位系统手机定位服务器，用于搜索位于火灾发生地点固定区域范围内的手机用户，并进行定位和监测，所述固定区域范围根据校园面积实际设定；

所述人员框选单元，预设一预设值，监控手机用户位于所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长，如果所述手机用户在所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长大于所述预设值，则框选该手机用户；

所述预警信息发布单元，包括信息发布服务器，用于向框选出的手机用户发送火灾预警信息，所述信息为文字短信，内容为火情位置、火情情况和应对措施；所述信息发送形式为连续发送3条相同内容的信息；

所述扩散提醒单元，用于搜索定位位于整个校园范围内且不位于火灾发生地点固定区域的其它手机用户，将发生火灾的固定区域范围及火情情况发送到所述其它手机用户手机上，同时发送不要进入火灾发生的区域的提醒信息。

上述技术方案的工作原理为：火情预警信息发布平台包括搜索定位单元、用户框选单元、信息发布单元和扩散提醒单元，用于向火灾发生地点固定区域范围内的人员发布防火信息，以及向火灾发生地点固定区域范围外的人员发送预警信息；搜索定位单元，包括全球定位系统手机定位服务器，用于搜索位于所述火灾发生地点固定区域范围内的手机用户，并进行定位和监测，所述固定区域范围根据校园面积实际设定；人员框选单元，预设一预设值，监控手机用户位于所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长，如果所述手机用户在所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长大于所述预设值，则框选该手机用户；预警信息发布单元，包括信息发布服务器，用于向框选出的手机用户发送火灾预警信息，所述信息为文字短信，内容为火情位置、火情情况和应对措施；所述信息发送形式为连续发送3条相同内容的信息；扩散提醒单元，用于搜索定位位于整个校园范围内且不位于火灾发生地点固定区域的其它手机用户，将发生火灾的固定区域范围及火情情况发送到所述其它手机用户手机上，同时发送不要进入火灾发生的区域的提醒信息。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过火情预警信息发布平台，能够及时将火情信息通过手机发送给校园内人员，尤其是区分火灾事发区域和其它区域进行同时预警提醒，增强校园人员的防范意识，帮助他们做好应对火灾的准备。

在一个实施例中，如图4所示，所述消防安全监测模块还包括太阳能供电摄像头，所述摄像头包括承接台1、固定杆2、支撑架21和摄像头保护体；所述承接台1上装有太阳能电池板3，所述太阳能电池板3连接有蓄电池，所述承接台1与固定杆2垂直连接，所述固定杆2与所述支撑架21成45度角斜向连接，所述支撑架21与所述摄像头保护体通过连接杆连接；所述摄像头保护体由外至内依次包括保护板41、保护壳42和透明玻璃罩43；所述保护壳42和透明玻璃罩43粘附连接，所述透明玻璃罩43内设有摄像头，所述保护板41下端固定有摄像头驱动组件5；所述摄像头驱动组件5包括设置在保护板41内壁的固定板和伺服电机，所述伺服电机设置在固定板上；所述保护板41与保护壳42通过转轴连接，所述伺服电机输出端连接转轴，所述转轴下端与摄像头连接，所述蓄电池向伺服电机供电。

上述技术方案的工作原理为：消防安全监测模块还包括太阳能供电摄像头，摄像头包括承接台1、固定杆2、支撑架21和摄像头保护体；承接台1上装有太阳能电池板3，太阳能电池板3连接有蓄电池，承接台1与固定杆2垂直连接，固定杆2与支撑架21成45度角斜向连接，支撑架21与摄像头保护体通过连接杆连接；摄像头保护体由外至内依次包括保护板41、保护壳42和透明玻璃罩43；保护壳42和透明玻璃罩43粘附连接，透明玻璃罩43内设有摄像头，保护板41下端固定有摄像头驱动组件5；摄像头驱动组件5包括设置在保护板41内壁的固定板和伺服电机，伺服电机设置在固定板上；保护板41与保护壳42通过转轴连接，伺服电机输出端连接转轴，转轴下端与摄像头连接，蓄电池向伺服电机供电。

上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过安装此摄像装置，能够实现太阳能供电，方便了监控设备的多点布置，同时，能够使摄像头实现多角度转动，提高监控的质量；摄像头保护体能够保护摄像头，延长使用周期，固定杆和支撑架的结构设计能够保证摄像头的稳固，降低发生损坏的概率。

Claims (10)

1.基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，包括：

消防安全监测模块，用于监测校园消防安全，获取消防监控视频图像；

数据传输模块，用于将所述消防监控视频图像传输至云平台，以及从云平台获取数据；

消防安全分析模块，用于从云平台获取消防监控视频图像，分析并获得火情结果；

消防安全处理模块，用于对火情结果进行安全预警和处置。

2.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述消防安全监测模块包括若干高清分辨率摄像头，用于实时采集校园内监控区域的视频图像。

3.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述数据传输模块，包括5G通信组件、移动边缘计算平台；所述消防安全监测模块通过所述5G通信组件与对应的所述移动边缘计算平台连接；移动边缘计算平台用于将消防安全监测模块的数据分流至云平台。

4.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述消防安全分析模块，包括视频图像转换单元和视频图像分析单元；

所述视频图像转换单元，用于对从云平台获取的视频图像进行格式转换，实现视频图像的预处理；

所述视频图像分析单元，采用混合高斯背景建模算法，对预处理后的视频图像进行动态特征分析和静态特征分析，获得监控区域内的烟雾面积变化、运动方向以及形状变化，得到火情结果。

5.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述消防安全处理模块，采用射频识别技术预先对灭火器箱进行标记，基于标记的信息确定灭火器箱位置的分布图，火情发生后，锁定火情所在监控区域，并在预设的校园监控设备上显示的位置三维地图上标记火情位置，将所述火情位置和灭火器箱位置的分布图利用5G网络和app软件同时发送给消防中心和工作人员监控终端，启动联动灭火工作。

6.根据权利要求2所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述消防安全监测模块还包括三维地图构建单元，用于构建标记监控设备位置的三维地图；

所述三维地图构建单元包括监控区域定位子单元、监控区域建模子单元和监控区域制图子单元；

所述监控区域定位子单元，根据校园内监控设备布设位置，在所述监控设备布设位置建立定位信号发射源，根据所述定位信号发射源，划定所述定位信号发射源的定位区域；

所述监控区域建模子单元，利用无人机对所述定位信号发射源的定位区域进行拍摄，获得多个角度的多张图像；对所述多张图像对应的拍摄区域的实际经纬度进行拼接与裁剪处理，获得该监控设备布设位置所在区域的建模用图；

所述监控区域制图子单元，通过监控区域定位子单元和监控区域建模子单元，获得全部监控设备布设位置所在区域的全部建模用图，将所述全部建模用图输入到三维地理信息系统软件，生成标记监控设备位置的三维地图。

7.根据权利要求3所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述数据传输模块还包括扩容升级单元，用于对智慧校园系统进行扩容升级；

所述扩容升级单元包括主WiFi测试仪、主WiFi测试仪控制器、无线接入点、信道选择子单元和接入点位置确定子单元；所述无线接入点具有WiFi检测功能；

所述信道选择子单元，利用主WiFi测试仪控制器控制主WiFi测试仪在待测信道中循环发送第一探测请求帧，待测信道的接入点热点接收到此探测请求帧后回复第一信标帧；主WiFi检测仪根据所述第一信标帧中包含的接入点热点的工作信道信息，检测出待测信道的接入点热点列表；在所述接入点热点列表中选择接入点热点数量最少的信道，得到最优信道；

所述接入点位置确定子单元，待扩容接入点热点固定在所述最优信道发送第二探测请求帧，原有接入点热点接收到所述探测请求帧后回复第二信标帧；根据所述第二信标帧中包含的接入点热点的信号强度信息，检测出原有接入点热点在所述最优信道的信号覆盖强度大小；通过移动待扩容接入点热点的位置，选取信号覆盖最弱的接入点位置进行布置。

8.根据权利要求3所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，还包括加装5G设备单元，用于为5G智慧校园系统增加安装5G设备，提高数据传输模块的传输速度；

所述加装5G设备单元，包括加装请求子单元、位置定位子单元和位置确定子单元；所述位置定位子单元，预存待加装5G设备区域的三维地图图像，所述三维地图图像上标记有5G网关位置；

所述加装请求子单元，向所述位置定位单元发送加装5G设备的请求，所述请求包含待加装5G设备的类型信息；

所述位置定位子单元，接受所述加装5G设备的请求，根据所述待加装5G设备的类型信息，获取该设备的接收信号强度范围，根据所述接收信号强度范围，获取该设备与所述5G网关的距离范围，根据所述5G网关位置和所述距离范围生成待加装5G设备的推荐安装位置，并标记在所述三维地图上；

所述位置确定子单元，根据所述标记有待加装5G设备推荐安装位置的三维地图，结合三维地图对应的实际区域的位置，确定待加装5G设备的安装位置，在所述安装位置加装5G设备。

9.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，还包括火情预警信息发布平台，用于向火灾发生地点固定区域范围内的人员发布防火信息，以及向火灾发生地点固定区域范围外的人员发送预警信息；所述火情预警信息发布平台包括搜索定位单元、用户框选单元、信息发布单元和扩散提醒单元；

所述搜索定位单元，包括全球定位系统手机定位服务器，用于搜索位于火灾发生地点固定区域范围内的手机用户，并进行定位和监测，所述固定区域范围根据校园面积实际设定；

所述人员框选单元，预设一预设值，监控手机用户位于所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长，如果所述手机用户在所述火灾发生地点固定区域范围内的出现时长大于所述预设值，则框选该手机用户；

所述预警信息发布单元，包括信息发布服务器，用于向框选出的手机用户发送火灾预警信息，所述信息为文字短信，内容为火情位置、火情情况和应对措施；所述信息发送形式为连续发送3条相同内容的信息；

所述扩散提醒单元，用于搜索定位位于整个校园范围内且不位于火灾发生地点固定区域的其它手机用户，将发生火灾的固定区域范围及火情情况发送到所述其它手机用户手机上，同时发送不要进入火灾发生的区域的提醒信息。

10.根据权利要求1所述的基于云平台的5G智慧校园系统，其特征在于，所述消防安全监测模块还包括太阳能供电摄像头，所述摄像头包括承接台(1)、固定杆(2)、支撑架(21)和摄像头保护体；所述承接台(1)上装有太阳能电池板(3)，所述太阳能电池板(3)连接有蓄电池，所述承接台(1)与固定杆(2)垂直连接，所述固定杆(2)与所述支撑架(21)成45度角斜向连接，所述支撑架(21)与所述摄像头保护体通过连接杆连接；所述摄像头保护体由外至内依次包括保护板(41)、保护壳(42)和透明玻璃罩(43)；所述保护壳(42)和透明玻璃罩(43)粘附连接，所述透明玻璃罩(43)内设有摄像头，所述保护板(41)下端固定有摄像头驱动组件(5)；所述摄像头驱动组件(5)包括设置在保护板(41)内壁的固定板和伺服电机，所述伺服电机设置在固定板上；所述保护板(41)与保护壳(42)通过转轴连接，伺服电机输出端连接转轴，所述转轴下端与摄像头连接，所述蓄电池向伺服电机供电。

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