CN116416714A - 一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，包括：控制模块及与控制模块连接的人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、校园监控主机及学生健康监测模块，所述人员管理模块用于采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息，所述门禁管理模块用于对门禁进行管理，所述视频监控模块用于对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控，所述人脸识别模块用于对校内人员身份进行监控，所述学生健康监测模块用于实时检测学生的健康信息。本发明提供的基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，能够实现校内人员的身份识别，能够对学生的健康情况进行监测，保证了校园生活的安全，降低了校园工作人员的工作量。

Description

一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法

技术领域

本发明涉及校园安全保护技术领域，特别是涉及一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法。

背景技术

校园安全问题关系着社会的稳定，更牵动着万千家庭。近年来，校园安全事故频发，引起全社会的高度关注。由于历史和技术方面的种种原因，很多校园发生的事故其实如果能事前做到较好的安全防范，是完全可以避免发生的。

现有的校园安全保护系统，仅设置有多个门禁，通过门卫进行人工识别，而且无法对已经进入校园内的人员进行身份识别，也无法对学生的健康情况进监测。因此，设计一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，能够实现校内人员的身份识别，能够对学生的健康情况进行监测，保证了校园生活的安全，降低了校园工作人员的工作量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于智慧校园的校园安全保护系统，包括：人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、学生健康监测模块及控制模块，所述人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块及学生健康监测模块电性连接所述控制模块，所述控制模块通信连接校园监控主机；

所述人员管理模块用于采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息；

所述门禁管理模块用于对宿舍楼、教学楼及校门处的门禁进行管理；

所述视频监控模块用于对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控；

所述人脸识别模块用于对校内人员身份进行监控；

所述学生健康监测模块用于实时检测学生的健康信息。

可选的，所述人员管理模块包括信息存储模块、学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块，所述学生信息录入模块用于录入校内学生的信息，所述教师信息录入模块用于录入校内任职教师的信息，所述工作人员信息录入模块用于录入校内工作人员的信息，所述学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块连接所述信息存储模块，用于将录入的信息存储至信息存储模块，所述信息存储模块连接所述控制模块。

可选的，所述门禁管理模块包括宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元，所述宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元电性连接所述控制模块，所述控制模块根据信息存储模块存储的信息为学生、教师及工作人员配置门禁卡。

可选的，所述视频监控模块包括多个摄像头及红外检测模块，多个所述摄像头分别设置在校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部，用于采集视频影像，多个所述红外检测模块分别设置在校内危险区域，用于获取校内危险区域内的人体红外检测信号，所述摄像头及红外检测模块电性连接所述控制模块。

可选的，所述学生健康监测模块为学生手环，所述学生手环的内部设置有GPS定位芯片、加速度传感器、控制器、三轴传感器、微型心率测量仪、无线通信模块、微型血压测量仪及身份芯片，所述GPS定位芯片用于获取学生的位置信息，所述加速度传感器用于检测学生是否处于剧烈运动状态，所述三轴传感器用于检测学生是否处于直立状态，所述微型血压测量仪用于测量学生的血压，所述微型心率测量仪用于测量学生的心率，所述身份芯片用于存储学生信息，所述GPS定位芯片、加速度传感器、三轴传感器、微型心率测量仪、微型血压测量仪及身份芯片电性连接所述控制器，所述控制器通过无线通信模块通信连接所述控制模块。

可选的，所述校园安全保护系统包括应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块，所述应急广播模块用于实现校园广播，所述电力运维模块用于监测及管理校园内部各个区域的电力设备，所述校园环境监测模块用于监测校园内部的环境指数，所述应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块电性连接所述控制模块。

本发明还提供了一种基于智慧校园的校园安全保护方法，应用于上述的基于智慧校园的校园安全保护系统，包括如下步骤：

步骤1：通过人员管理模块采集并存储学生、教师及工作人员的信息，根据学生、教师及工作人员的信息为每个学生、教师及工作人员配置唯一的门禁卡，门禁管理模块通过识别门禁卡，控制校园各区域的门禁开启；

步骤2：视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份；

步骤3：学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援；

可选的，步骤2中，视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份，具体为：

多个摄像头分别采集校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部的视频影像，并将其发送至控制模块，控制模块将视频影像发送至人脸识别模块，人脸识别模块对视频影像中的人脸进行识别，并将识别结果发送至控制模块，控制模块将其与信息存储模块中存储的人脸信息相对比，若识别结果属于信息存储模块存储的人脸信息中，则不做操作，若不属于，控制模块获取后台服务器中存储的基准治安高危人员数据库，判断是否属于基准治安高危人员数据库，若属于，则将信息发送至校园监控主机，通知工作人员报警，若不属于，则提醒工作人员确认该人员身份，其中，基准治安高危人员数据库包括社会治安管理部门提供的数据或在社区存档的危险人员数据；

红外检测模块获取校内危险区域内是否存在人体红外检测信号，并将其发送至控制模块，若存在人体红外检测信号，控制模块将其发送至校园监控主机，提醒工作人员前去制止。

可选的，步骤3中，学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援，具体为：

控制器通过GPS定位芯片采集学生的位置信息，通过加速度传感器检测学生是否处于剧烈运动状态，通过三轴传感器检测学生是否处于直立状态，通过微型血压测量仪测量学生的血压，通过微型心率测量仪测量学生的心率，判断学生的健康情况，若判断学生出现健康异常，则控制器通过身份芯片确定学生的身份，将异常报警、学生身份信息及学生的位置信息发送至控制模块，控制模块将其发送至校园监控主机，通知工作人员前往救援。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，该系统包括人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、学生健康监测模块及控制模块，通过人员管理模块采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息，通过门禁管理模块对宿舍楼、教学楼及校门处的门禁进行管理，通过视频监控模块对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控，通过人脸识别模块对校内人员身份进行监控，通过学生健康监测模块实时检测学生的健康信息，能够保证校园安全；该方法包括通过人员管理模块采集并存储学生、教师及工作人员的信息，根据学生、教师及工作人员的信息为每个学生、教师及工作人员配置唯一的门禁卡，门禁管理模块通过识别门禁卡，控制校园各区域的门禁开启，视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份，学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援；能够实现对校内人员的身份识别，以及对学生健康状态的监测，保证了校园安全，而且降低了校园工作人员的工作量。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于智慧校园的校园安全保护系统结构示意图；

图2为本发明实施例基于智慧校园的校园安全保护方法流程示意图。

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。

本发明的目的是提供一种基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，能够实现校内人员的身份识别，能够对学生的健康情况进行监测，保证了校园生活的安全，降低了校园工作人员的工作量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的基于智慧校园的校园安全保护系统，包括：人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、学生健康监测模块及控制模块，所述人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块及学生健康监测模块电性连接所述控制模块，所述控制模块通信连接校园监控主机，所述控制模块根据与校园监控主机的距离选择连接方式，可选用有线通讯连接，也可选用无线通信连接；

所述人员管理模块用于采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息；

所述门禁管理模块用于对宿舍楼、教学楼及校门处的门禁进行管理；

所述视频监控模块用于对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控；

所述人脸识别模块用于对校内人员身份进行监控；

所述学生健康监测模块用于实时检测学生的健康信息。

所述人员管理模块包括信息存储模块、学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块，所述学生信息录入模块用于录入校内学生的信息，所述教师信息录入模块用于录入校内任职教师的信息，所述工作人员信息录入模块用于录入校内工作人员的信息，所述学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块连接所述信息存储模块，用于将录入的信息存储至信息存储模块，所述信息存储模块连接所述控制模块。

所述门禁管理模块包括宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元，所述宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元电性连接所述控制模块，所述控制模块根据信息存储模块存储的信息为学生、教师及工作人员配置门禁卡。

所述视频监控模块包括多个摄像头及红外检测模块，多个所述摄像头分别设置在校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部，用于采集视频影像，多个所述红外检测模块分别设置在校内危险区域，用于获取校内危险区域内的人体红外检测信号，所述摄像头及红外检测模块电性连接所述控制模块。

所述学生健康监测模块为学生手环，所述学生手环的内部设置有GPS定位芯片、加速度传感器、控制器、三轴传感器、微型心率测量仪、无线通信模块、微型血压测量仪及身份芯片，所述GPS定位芯片用于获取学生的位置信息，所述加速度传感器用于检测学生是否处于剧烈运动状态，所述三轴传感器用于检测学生是否处于直立状态，所述微型血压测量仪用于测量学生的血压，所述微型心率测量仪用于测量学生的心率，所述身份芯片用于存储学生信息，所述GPS定位芯片、加速度传感器、三轴传感器、微型心率测量仪、微型血压测量仪及身份芯片电性连接所述控制器，所述控制器通过无线通信模块通信连接所述控制模块；可直接选用现有技术中的成品手环，能实现上述功能即可。

所述校园安全保护系统包括应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块，所述应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块电性连接所述控制模块，所述应急广播模块用于实现校园广播，可通过物联解决方案实现全校区的广播覆盖，广播终端由显示器和音响一体机方式布放，由所述校园监控主机统一播放下发语音通知、应急广播和文字通知，解决校园通知落实不到位、应急信息不及时等缺点；

所述电力运维模块用于监测及管理校园内部各个区域的电力设备，可采用现有技术中常用的电力运维设备及方法，实现具体的功能，例如，监控每个教室、宿舍的用电情况，峰值，用电量，重点用电区域的断电报警通知，及超限值报警，对校区内的配电房环境安全实时监控，如非法入侵、火情、漏水等，高效解决校区安全隐情，保证学生安全；

所述校园环境监测模块用于监测校园内部的环境指数，例如对校园的空气质量、风力风向、室内外温湿度、噪声、有毒气体等指标实现24小时监测，可采用现有技术中对应的传感器进行实现。

如图2所示，本发明还提供了一种基于智慧校园的校园安全保护方法，应用于上述的基于智慧校园的校园安全保护系统，包括如下步骤：

步骤1：通过人员管理模块采集并存储学生、教师及工作人员的信息，根据学生、教师及工作人员的信息为每个学生、教师及工作人员配置唯一的门禁卡，门禁管理模块通过识别门禁卡，控制校园各区域的门禁开启；

步骤2：视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份；

步骤3：学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援；

步骤2中，视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份，具体为：

多个摄像头分别采集校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部的视频影像，并将其发送至控制模块，控制模块将视频影像发送至人脸识别模块，人脸识别模块对视频影像中的人脸进行识别，并将识别结果发送至控制模块，控制模块将其与信息存储模块中存储的人脸信息相对比，若识别结果属于信息存储模块存储的人脸信息中，则不做操作，若不属于，控制模块获取后台服务器中存储的基准治安高危人员数据库，判断是否属于基准治安高危人员数据库，若属于，则将信息发送至校园监控主机，通知工作人员报警，若不属于，则提醒工作人员确认该人员身份，其中，基准治安高危人员数据库包括社会治安管理部门提供的数据或在社区存档的危险人员数据；

红外检测模块获取校内危险区域内是否存在人体红外检测信号，并将其发送至控制模块，若存在人体红外检测信号，控制模块将其发送至校园监控主机，提醒工作人员前去制止。

步骤3中，学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援，具体为：

控制器通过GPS定位芯片采集学生的位置信息，通过加速度传感器检测学生是否处于剧烈运动状态，通过三轴传感器检测学生是否处于直立状态，通过微型血压测量仪测量学生的血压，通过微型心率测量仪测量学生的心率，判断学生的健康情况，若判断学生出现健康异常，则控制器通过身份芯片确定学生的身份，将异常报警、学生身份信息及学生的位置信息发送至控制模块，控制模块将其发送至校园监控主机，通知工作人员前往救援。

本发明提供的基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，该系统包括人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、学生健康监测模块及控制模块，通过人员管理模块采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息，通过门禁管理模块对宿舍楼、教学楼及校门处的门禁进行管理，通过视频监控模块对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控，通过人脸识别模块对校内人员身份进行监控，通过学生健康监测模块实时检测学生的健康信息，能够保证校园安全；该方法包括通过人员管理模块采集并存储学生、教师及工作人员的信息，根据学生、教师及工作人员的信息为每个学生、教师及工作人员配置唯一的门禁卡，门禁管理模块通过识别门禁卡，控制校园各区域的门禁开启，视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份，学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援；能够实现对校内人员的身份识别，以及对学生健康状态的监测，保证了校园安全，而且降低了校园工作人员的工作量。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，包括：人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块、学生健康监测模块及控制模块，所述人员管理模块、门禁管理模块、视频监控模块、人脸识别模块及学生健康监测模块电性连接所述控制模块，所述控制模块通信连接校园监控主机；

所述人员管理模块用于采集并存储校园的学生、教师及工作人员的信息；

所述门禁管理模块用于对宿舍楼、教学楼及校门处的门禁进行管理；

所述视频监控模块用于对校园出入口、校内主要通道、校内重要场所进行监控；

所述人脸识别模块用于对校内人员身份进行监控；

所述学生健康监测模块用于实时检测学生的健康信息。

2.根据权利要求1所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，所述人员管理模块包括信息存储模块、学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块，所述学生信息录入模块用于录入校内学生的信息，所述教师信息录入模块用于录入校内任职教师的信息，所述工作人员信息录入模块用于录入校内工作人员的信息，所述学生信息录入模块、教师信息录入模块及工作人员信息录入模块连接所述信息存储模块，用于将录入的信息存储至信息存储模块，所述信息存储模块连接所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，所述门禁管理模块包括宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元，所述宿舍楼门禁管理单元、教学楼门禁管理单元及校门门禁管理单元电性连接所述控制模块，所述控制模块根据信息存储模块存储的信息为学生、教师及工作人员配置门禁卡。

4.根据权利要求1所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，所述视频监控模块包括多个摄像头及红外检测模块，多个所述摄像头分别设置在校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部，用于采集视频影像，多个所述红外检测模块分别设置在校内危险区域，用于获取校内危险区域内的人体红外检测信号，所述摄像头及红外检测模块电性连接所述控制模块。

5.根据权利要求1所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，所述学生健康监测模块为学生手环，所述学生手环的内部设置有GPS定位芯片、加速度传感器、控制器、三轴传感器、微型心率测量仪、无线通信模块、微型血压测量仪及身份芯片，所述GPS定位芯片用于获取学生的位置信息，所述加速度传感器用于检测学生是否处于剧烈运动状态，所述三轴传感器用于检测学生是否处于直立状态，所述微型血压测量仪用于测量学生的血压，所述微型心率测量仪用于测量学生的心率，所述身份芯片用于存储学生信息，所述GPS定位芯片、加速度传感器、三轴传感器、微型心率测量仪、微型血压测量仪及身份芯片电性连接所述控制器，所述控制器通过无线通信模块通信连接所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，所述校园安全保护系统包括应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块，所述应急广播模块用于实现校园广播，所述电力运维模块用于监测及管理校园内部各个区域的电力设备，所述校园环境监测模块用于监测校园内部的环境指数，所述应急广播模块、电力运维模块及校园环境监测模块电性连接所述控制模块。

7.一种基于智慧校园的校园安全保护方法，应用于权利要求1-6任一所述的基于智慧校园的校园安全保护系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：通过人员管理模块采集并存储学生、教师及工作人员的信息，根据学生、教师及工作人员的信息为每个学生、教师及工作人员配置唯一的门禁卡，门禁管理模块通过识别门禁卡，控制校园各区域的门禁开启；

步骤2：视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份；

步骤3：学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援。

8.根据权利要求7所述的基于智慧校园的校园安全保护方法，其特征在于，步骤2中，视频监控模块采集校园各区域的视频，并将其发送至控制模块，控制模块将视频发送至人脸识别模块，对视频进行人脸识别，判断校园内部人员身份，具体为：

多个摄像头分别采集校园出入口、校区主要通道、校内重要场所、教学楼的出入口、教学楼的内部、宿舍楼的出入口及宿舍楼的内部的视频影像，并将其发送至控制模块，控制模块将视频影像发送至人脸识别模块，人脸识别模块对视频影像中的人脸进行识别，并将识别结果发送至控制模块，控制模块将其与信息存储模块中存储的人脸信息相对比，若识别结果属于信息存储模块存储的人脸信息中，则不做操作，若不属于，控制模块获取后台服务器中存储的基准治安高危人员数据库，判断是否属于基准治安高危人员数据库，若属于，则将信息发送至校园监控主机，通知工作人员报警，若不属于，则提醒工作人员确认该人员身份，其中，基准治安高危人员数据库包括社会治安管理部门提供的数据或在社区存档的危险人员数据；

红外检测模块获取校内危险区域内是否存在人体红外检测信号，并将其发送至控制模块，若存在人体红外检测信号，控制模块将其发送至校园监控主机，提醒工作人员前去制止。

9.根据权利要求7所述的基于智慧校园的校园安全保护系统及方法，其特征在于，步骤3中，学生健康监测模块实时采集学生的健康信息，并判断学生是否出现健康异常，若出现异常，将异常信息发送至控制模块，控制模块通过校园监控主机通知工作人员前往救援，具体为：

控制器通过GPS定位芯片采集学生的位置信息，通过加速度传感器检测学生是否处于剧烈运动状态，通过三轴传感器检测学生是否处于直立状态，通过微型血压测量仪测量学生的血压，通过微型心率测量仪测量学生的心率，判断学生的健康情况，若判断学生出现健康异常，则控制器通过身份芯片确定学生的身份，将异常报警、学生身份信息及学生的位置信息发送至控制模块，控制模块将其发送至校园监控主机，通知工作人员前往救援。

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