CN116895128B - 校园行为综合预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于安全管理技术领域，具体的说是校园危险行为综合预警系统，包括：信息接收模块，所述信息接收模块用于通过校园内的监控、安防设备采集校园内的各种信息；行为分析模块，所述行为分析模块用于对信息接收模块采集到的校园视频中的学生行为进行分析与判断，并发出报警信号；隐患预警模块，所述隐患预警模块对学生的行为与动作进行综合分析并发出报警信号；报警通知模块，所述报警通知模块在接收到报警信号后向管理人员发出通知；本发明可建立新前端布署结构的综合数据分析和异常行为安全管理的综合系统，同时兼容现有设备并对现有安防设备进行智能化改造，以提供更为高效和全面的管理体系。

Description

校园行为综合预警系统

技术领域

本发明属于安全管理技术领域，具体的说是校园行为综合预警系统。

背景技术

目前的校园安全防范手段采用人防、物防或视频监控的技防，只能做到阻隔或录像；学校管理者难于及时察觉，更无法提前预知。

现有的校园安防系统是主要依托视频监控设备，结合出入口和重点区域的人脸设备实现行为轨迹抓拍。系统建立在前端设备的简单应用。存在以不足：

1.行为分析能力单一，主要停留在设备行为事件和人脸识别事件，对学生的危险识别能力不足，容易出现误判或过度触发。

2.报警方式主要是设备的声光报警和保安室的监视器显示提醒，所有事件无差别报警，不利于人员调派处理。

3.报警只是反应当前情况，不能预判潜在隐患发生。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，建立新前端布署结构的综合数据分析和异常行为安全管理的综合系统，同时兼容现有设备并对现有安防设备进行智能化改造，以提供更为高效和全面的管理体系，本发明提出校园行为综合预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述校园行为综合预警系统，包括：

信息接收模块，所述信息接收模块用于通过校园内的监控、安防设备采集校园内的各种信息，所述信息接收模块包括设备接入单元与标准转换模块，所述设备接入单元用于构建校园内完善的监控网络，所述设备接入单元用于供校园内新、旧监控设备的接入，所述标准转换单元用于对不同监控设备进行兼容转换，所述标准转换单元内设置有接口协议，所述标准转换单元利用接口协议将不同类型、不同厂家生产的监控设备的控制信令、存储格式、视频格式等转换为统一格式；

行为分析模块，所述行为分析模块用于对信息接收模块采集到的校园视频中的学生行为进行分析与判断，所述行为分析模块在学生的行为异常时发出报警信号；所述行为分析模块包括提取单元与辨别单元，所述提取单元用于对转换后的校园视频进行分析，得到学生的行为与动作，所述辨别单元用于对提取得到的学生的行为与动作进行分析与判断，所述辨别单元判断学生的行为异常、存在安全风险时发出报警信号；

隐患预警模块，所述隐患预警模块对学生的行为与动作进行综合分析，所述隐患预警模块判断学生的行为与动作后续会导致危险时发出报警信号；

报警通知模块，所述报警通知模块在接收到报警信号后向管理人员发出通知，使管理人员前去制止学生的危险行为；所述报警通知模块包括设备动作单元与辅助单元，所述设备动作单元用于控制报警设备对学生发出警报，制止学生的行为与动作，所述报警设备包括但不限于音响、喇叭、扬声器，所述辅助单元通过拨打管理人员的电话、给管理人员发送短信的方式对管理人员进行通知，所述辅助单元通知管理人员时同步将学生面临的危险情况的具体内容告知。

优选的，所述行为分析模块包括识别子单元与分析子单元，所述识别子单元与分析子单元隶属于辨别单元，所述识别子单元将提取得到的学生的行为与动作进行进一步的划分与归类，所述识别子单元对学生的行为与动作的划分包括人员、时间、地点与行为，所述分析子单元包括有多个不同的分析模型，所述分析子单元根据识别子单元对学生的行为与动作的划分选择不同的分析模型进行分析与判断，不同的所述分析模型进行分析与判断的流程相同。

优选的，所述分析子单元对于分析得到的安全隐患、危险的危急程度、重要性进行分级，所述分级越大表明安全隐患、危险的危急程度、重要性越大，越需要管理人员尽快进行处理，所述分析子单元得出学生的行为与动作存在安全风险时同步给出对安全风险的分级；

所述辅助单元根据分级通知不同的管理人员，所述辅助单元接收到报警信号后同步给出处理流程，并对后续处理过程进行管理与记录，所述辅助单元对分级较低的报警信号给出的处理流程相对较短、通知的管理人员较少。

优选的，所述信息接收模块会采集学生在校园内的学习状态与生活状态信息，所述隐患预警模块会将学生的学习状态、生活状态与该名学生曾经的记录进行分析、比较，所述隐患预警模块在学生的学习状态、生活状态出现较大偏差时发出警报信号，所述报警通知模块接收到警报信号后通知辅导教师对学生进行了解与疏导。

优选的，所述信息接收模块还包括读卡单元，所述读卡单元通过对学生卡的识别学生的位置；

所述隐患预警模块对学生在校园内的位置与学生的学习、生活状态进行综合分析与判断，所述学生的学习、生活状态不佳且经常前往校园内危险较大的位置，隐患预警模块在发出报警时会提高该名学生的安全风险的分级。

优选的，所述校园内的不同位置、区域依据出现危险情况的可能性划分不同的监控等级，所述监控等级越高的区域，监控设备分布、安装的数量越多。

优选的，所述辨别单元对学生的行为与动作以及持续时间进行综合的分析与判断，所述辨别单元判断学生的行为与动作以及持续时间均存在异常时，发出报警信号。

优选的，所述行为分析模块对学生的行为进行分析与判断时，会对学生手中或者携带的物品进行同步识别，所述隐患预警模块判断物品存在危险时，隐患预警模块会发出报警信号。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述校园行为综合预警系统，通过设置行为分析模块、隐患预警模块以及报警通知模块，使得预警系统不仅能提前发现危险行为，更是通过隐患挖掘，提早介入解决学生问题，让危险思想不存在，危险行为不发生。

2.本发明所述校园行为综合预警系统，通过设置报警通知模块以及辅助单元，使得预警系统使用流程管理，对处理过程中进行记录，可减少人员疏忽，协同高效安全处理。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明预警系统的流程框图主视图；

图2是本发明预警系统的原理图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图2所示，本发明所述校园行为综合预警系统，包括：

信息接收模块，所述信息接收模块用于通过校园内的监控、安防设备采集校园内的各种信息，所述信息接收模块包括设备接入单元与标准转换模块，所述设备接入单元用于构建校园内完善的监控网络，所述设备接入单元用于供校园内新、旧监控设备的接入，所述标准转换单元用于对不同监控设备进行兼容转换，所述标准转换单元内设置有接口协议，所述标准转换单元利用接口协议将不同类型、不同厂家生产的监控设备的控制信令、存储格式、视频格式等转换为统一格式；

行为分析模块，所述行为分析模块用于对信息接收模块采集到的校园视频中的学生行为进行分析与判断，所述行为分析模块在学生的行为异常时发出报警信号；所述行为分析模块包括提取单元与辨别单元，所述提取单元用于对转换后的校园视频进行分析，得到学生的行为与动作，所述辨别单元用于对提取得到的学生的行为与动作进行分析与判断，所述辨别单元判断学生的行为异常、存在安全风险时发出报警信号；

隐患预警模块，所述隐患预警模块对学生的行为与动作进行综合分析，所述隐患预警模块判断学生的行为与动作后续会导致危险时发出报警信号；

报警通知模块，所述报警通知模块在接收到报警信号后向管理人员发出通知，使管理人员前去制止学生的危险行为；所述报警通知模块包括设备动作单元与辅助单元，所述设备动作单元用于控制报警设备对学生发出警报，制止学生的行为与动作，所述报警设备包括但不限于音响、喇叭、扬声器，所述辅助单元通过拨打管理人员的电话、给管理人员发送短信的方式对管理人员进行通知，所述辅助单元通知管理人员时同步将学生面临的危险情况的具体内容告知；

工作时，通过设备接入单元对校园内安装的监控、安防设备进行接入，保证校园内各处的新、旧监控设备的正常工作，同时，在后期需要对校园内的监控、安防设备进行更新、维护或者进一步增添监控设备，保证监控效果时，也能顺利的对新监控设备的安装，从而构建全面、完善的校园监控网络，避免校园中存在监控死角，以及使学生在校园中能够被实时关注到，以免影响到对学生在校园内的出现的安全风险的及时监控与预警，同时，通过设置的标准转换单元，利用预先约定或者设置的接口协议对不同类型、不同厂家生产的监控设备的控制信令、存储格式、视频格式等进行统一转换，使得不同的监控设备能够被统一调度、使用，从而避免因为接口标准以及信息格式不同，导致新、旧监控设备不能相互兼容、共同工作，并且通过统一的接口标准也能降低预警系统建立、运行的难度，降低预警系统运行过程中进行维护的难度；

同时，在信息接收模块通过标准转换单元将校园内各处的监控、安防设备拍摄到的画面利用接口协议转换为统一标准后，行为分析模块中的提取单元对采集到的视频、画面进行分析，从而提取得到学生的行为与动作，之后，辨别单元对提取得到的学生的行为与动作进行分析与判断，判断学生的行为与动作的风险大小，当辨别单元判断学生的行为与动作存在安全风险时，辨别单元会判定学生的行为存在异常、存在安全风险，并且会发出报警信号；

同时，在报警通知模块接收到辨别单元发出的报警信号后，设备动作单元会选择离学生最近的报警设备设备对学生发出警告，制止学生的危险行为，避免学生后续受到伤害，同时，在接收到报警信号时，辅助单元会对管理人员进行通知，以便管理人员及时的了解学生面临的安全风险的具体情况，从而使相关的管理人员，如保安、辅导老师等及时的前去进行制止或者对学生进行帮助，避免学生受到伤害；

同时，在通过行为分析模块实时的判断与分析学生的动作与行为的风险大小，从而及时对学生的异常、风险行为进行制止，避免学生受到伤害的情况下，还通过设置的隐患预警模块，对学生的行为与动作进行综合分析，从而预测学生当前的行为与动作在后续会导致的后果，当会导致后续出现危险或者伤害时，隐患预警模块会提前通知相关的管理人员，如保安或辅导老师等前去对学生的行为与动作进行制止，并对学生进行教导，使其了解后续可能出现的危险情况，避免学生后续继续进行危险的动作或行为。

作为本发明一种实施方式，所述行为分析模块包括识别子单元与分析子单元，所述识别子单元与分析子单元隶属于辨别单元，所述识别子单元将提取得到的学生的行为与动作进行进一步的划分与归类，所述识别子单元对学生的行为与动作的划分包括人员、时间、地点与行为，所述分析子单元包括有多个不同的分析模型，所述分析子单元根据识别子单元对学生的行为与动作的划分选择不同的分析模型进行分析与判断，不同的所述分析模型进行分析与判断的流程相同；

从生活常识中可知，即便是相同的行为与动作，在不同的环境或条件下也会存在不同的含义，从而表达出不同的意图或意义，因此，在预警系统实际运行过程中，在分析子单元中设置多种的分析模型，利用识别子单元对学生的行为与动作的划分，从而在分析过程中选择不同的分析模型进行针对性的分析，从而实现高效、准确的分析，避免出现误判，增加相关管理人员的工作量以及影响到学生的正常学习、生活，同时，分析子单元中设置的分析模型通过大数据进行训练生成，以便提高分析与判断的准确性，降低出现误判的可能性；

作为本发明一种实施方式，所述分析子单元对于分析得到的安全隐患、危险的危急程度、重要性进行分级，所述分级越大表明安全隐患、危险的危急程度、重要性越大，越需要管理人员尽快进行处理，所述分析子单元得出学生的行为与动作存在安全风险时同步给出对安全风险的分级；

所述辅助单元根据分级通知不同的管理人员，所述辅助单元接收到报警信号后同步给出处理流程，并对后续处理过程进行管理与记录，所述辅助单元对分级较低的报警信号给出的处理流程相对较短、通知的管理人员较少；

由于校园中学生的人数众多、且学生分别待在校园的不同地点，经常会导致在校园的不同地点、不同的学生同时存在会导致安全隐患的行为与行动，需要管理人员及时的前去进行处理，保证学生在校园内的安全，避免学生受到伤害，因此，通过分析子单元对于出现的安全隐患、危险的危急程度和重要性进行分级，以便相关的管理人员在接收到报警通知后，能够优先对于分级较高的、不立即处理就会导致学生受到伤害的预警进行处理，避免处理不及时导致学生受到伤害，同时，辅助单元在相关管理人员在处理预警通知时，生成对应的处理流程，以便对于管理人员的后续处理过程进行管理与记录，如记录接收到通知时间、接收通知以及处理预警的人员、到达处理地点时间、处理完毕时间、处理结果等信息，从而对预警情况进行归档保存，确定相关人员的责任、避免部分管理人员消极怠工、对预警处理不上心，导致学生受到伤害，同时，辅助单元在通知相关管理人员时，依据接收到的安全预警的分级大小，确定通知的管理人员的范围，如根据分级大小，依次通知保安、辅导老师与家长、学校相关分管领导、校长以及社区公安等，避免出现安全隐患极小的预警却通知过多的管理人员前来处理，进而影响到管理人员的正常工作以及增加管理人员不必要的工作量。

作为本发明一种实施方式，所述信息接收模块会采集学生在校园内的学习状态与生活状态信息，所述隐患预警模块会将学生的学习状态、生活状态与该名学生曾经的记录进行分析、比较，所述隐患预警模块在学生的学习状态、生活状态出现较大偏差时发出警报信号，所述报警通知模块接收到警报信号后通知辅导教师对学生进行了解与疏导；

所述隐患预警模块包括预测单元与学习单元，所述预测单元对学生的行为与动作进行分析，从而预测学生的行为与动作可能导致的安全隐患，所述学习单元通过对预警结果以及管理人员的反馈进行学习，改进预测单元中的分析算法；

由于校园内的学生人数众多，辅导教师不可能时时刻刻关注每个学生的变化，因此，会出现学生的学习、生活状态发生不良变化而辅导教师未能及时发现，导致学生的心理健康出现问题，使得学生受到伤害，因此，通过隐患预警模块对于学生的学习、生活状态的对比、分析，能够及时的发现学生的变化，以便辅导教师能够在学生的学习、生活状态出现较大变化时，及时的对学生投加更多的关注，以及对学生的学习、生活进行了解与疏导，保证学生的心理健康，避免出现安全隐患，对学生产生伤害。

作为本发明一种实施方式，所述信息接收模块还包括读卡单元，所述读卡单元通过对学生卡的识别学生的位置；

所述隐患预警模块对学生在校园内的位置与学生的学习、生活状态进行综合分析与判断，所述学生的学习、生活状态不佳且经常前往校园内危险较大的位置，隐患预警模块在发出报警时会提高该名学生的安全风险的分级；

在实际情况中，当学生的心理健康不佳时，学生很容易会做出一些不理智的行为，进而对学生自身造成伤害，因此，在隐患预警模块分析出学生经常在学校内容易出现危险的位置经过时，结合学生自身的学习、生活状态不佳时，隐患预警模块会提高该名学生的风险的分级，以便于辅助教师在接收到预警通知时，能够及时的对该名学生进行了解与疏导，避免学生做出不理智的行为，对自身造成伤害，同时，辅导教师对于学习、生活状态不佳但不会经常前往学校内容易出现危险的位置的学生，辅导教师可以延后对学生进行处理或对学生进行简单的疏导，先处理风险的分级较高的学生。

作为本发明一种实施方式，所述校园内的不同位置、区域依据出现危险情况的可能性划分不同的监控等级，所述监控等级越高的区域，监控设备分布、安装的数量越多；

由于校园的区域相对较大，以及校园内各处的环境、功能不同，会使得校园内不同的位置、区域出现危险情况的可能性不同，如在普通的校园人行道路上出现危险的可能性远远小于校园运动场、校园湖边等位置，因此，对于校园内不同的位置与区域设置不同的监控等级，在保证监控范围完整的情况下，增加监控等级高的区域内监控设备的安装数量，以便在高风险区域提供更加充分、完善、无死角的监控，从而提高校园内监控的效率与效果，降低人员精力的浪费。

作为本发明一种实施方式，所述辨别单元对学生的行为与动作以及持续时间进行综合的分析与判断，所述辨别单元判断学生的行为与动作以及持续时间均存在异常时，发出报警信号；

在辨别单元对学生的行为与动作进行分析与判断时，同时检测出学生的行为与动作存在异常、行为与动作的持续时间相对较长时，辨别单元才会判断学生的行为与动作存在安全风险并发出报警信号，以免学生的行为与动作偶然性的与存在安全风险的行为与动作出现重合，导致辨别单元出现误判，影响到管理人员的正常工作以及学生的正常学习、生活。

作为本发明一种实施方式，所述行为分析模块对学生的行为进行分析与判断时，会对学生手中或者携带的物品进行同步识别，所述隐患预警模块判断物品存在危险时，隐患预警模块会发出报警信号；

在对学生的行为与动作进行分析与判断时，同时的对学生携带或接触的物品进行识别，之后，由隐患预警模块对物品进行分析与判断，当物品存在安全风险时，隐患预警模块会发出报警信号，以便辅导教师前来对物品进行处理，避免学习状态、生活状态不佳的学生利用存在安全风险的物品伤害自己与他人。

具体工作流程如下：

工作时，通过设备接入单元对校园内安装的监控、安防设备进行接入，同时，通过设置的标准转换单元，利用预先约定或者设置的接口协议对不同类型、不同厂家生产的监控设备的控制信令、存储格式、视频格式等进行统一转换；

同时，行为分析模块中的提取单元对采集到的视频、画面进行分析，从而提取得到学生的行为与动作，之后，辨别单元对提取得到的学生的行为与动作进行分析与判断，判断学生的行为与动作的风险大小，当辨别单元判断学生的行为与动作存在安全风险时，辨别单元会判定学生的行为存在异常、存在安全风险，并且会发出报警信号；

同时，在报警通知模块接收到辨别单元发出的报警信号后，设备动作单元会选择离学生最近的报警设备设备对学生发出警告，同时，在接收到报警信号时，辅助单元会对管理人员进行通知，使相关的管理人员及时制止；

同时，通过设置的隐患预警模块，对学生的行为与动作进行综合分析，从而预测学生当前的行为与动作在后续会导致的后果，当会导致后续出现危险或者伤害时，隐患预警模块会提前通知相关的管理人员，对学生的行为与动作进行制止，并对学生进行教导；

在分析子单元中设置多种的分析模型，利用识别子单元对学生的行为与动作的划分，从而在分析过程中选择不同的分析模型进行针对性的分析，从而实现高效、准确的分析，避免出现误判；

通过分析子单元对于出现的安全隐患、危险的危急程度和重要性进行分级，以便相关的管理人员在接收到报警通知后，能够优先对于分级较高的、不立即处理就会导致学生受到伤害的预警进行处理，同时，辅助单元在相关管理人员在处理预警通知时，生成对应的处理流程，以便对于管理人员的后续处理过程进行管理与记录，同时，辅助单元在通知相关管理人员时，依据接收到的安全预警的分级大小，确定通知的管理人员的范围；

通过隐患预警模块对于学生的学习、生活状态的对比、分析，能够及时的发现学生的变化，以便辅导教师能够在学生的学习、生活状态出现较大变化时，及时的对学生投加更多的关注，以及对学生的学习、生活进行了解与疏导；

在隐患预警模块分析出学生经常在学校内容易出现危险的位置经过时，结合学生自身的学习、生活状态不佳时，隐患预警模块会提高该名学生的风险的分级，以便于辅助教师在接收到预警通知时，能够及时的对该名学生进行了解与疏导；

对于校园内不同的位置与区域设置不同的监控等级，在保证监控范围完整的情况下，增加监控等级高的区域内监控设备的安装数量，以便在高风险区域提供更加充分、完善、无死角的监控；

在辨别单元对学生的行为与动作进行分析与判断时，同时检测出学生的行为与动作存在异常、行为与动作的持续时间相对较长时，辨别单元才会判断学生的行为与动作存在安全风险并发出报警信号；

在对学生的行为与动作进行分析与判断时，同时的对学生携带或接触的物品进行识别，之后，由隐患预警模块对物品进行分析与判断，当物品存在安全风险时，隐患预警模块会发出报警信号，以便辅导教师前来对物品进行处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.校园行为综合预警系统，其特征在于：包括：

信息接收模块，所述信息接收模块用于通过校园内的监控、安防设备采集校园内的各种信息，所述信息接收模块包括设备接入单元与标准转换模块，所述设备接入单元用于构建校园内完善的监控网络，所述标准转换单元用于对不同监控设备进行兼容转换；

行为分析模块，所述行为分析模块用于对信息接收模块采集到的校园视频中的学生行为进行分析与判断，所述行为分析模块在学生的行为异常时发出报警信号；

所述行为分析模块包括提取单元与辨别单元，所述提取单元用于对转换后的校园视频进行分析，得到学生的行为与动作；

隐患预警模块，所述隐患预警模块对学生的行为与动作进行综合分析，所述隐患预警模块判断学生的行为与动作后续会导致危险时发出报警信号；

报警通知模块，所述报警通知模块在接收到报警信号后向管理人员发出通知，使管理人员前去制止学生的危险行为；

所述信息接收模块会采集学生在校园内的学习状态与生活状态信息，所述隐患预警模块会将学生的学习状态、生活状态与该名学生曾经的记录进行分析、比较，所述隐患预警模块在学生的学习状态、生活状态出现较大偏差时发出警报信号，所述报警通知模块接收到警报信号后通知辅导教师对学生进行了解与疏导；

所述信息接收模块还包括读卡单元，所述读卡单元通过对学生卡的识别学生的位置；

所述隐患预警模块对学生在校园内的位置与学生的学习、生活状态进行综合分析与判断，所述学生的学习、生活状态不佳且经常前往校园内危险较大的位置，隐患预警模块在发出报警时会提高该名学生的安全风险的分级。

2.根据权利要求1所述校园行为综合预警系统，其特征在于：所述行为分析模块包括识别子单元与分析子单元，所述识别子单元与分析子单元隶属于辨别单元；所述识别子单元将提取得到的学生的行为与动作进行进一步的划分与归类，所述识别子单元对学生的行为与动作的划分包括人员、时间、地点与行为，所述分析子单元包括有多个不同的分析模型，所述分析子单元根据识别子单元对学生的行为与动作的划分选择不同的分析模型进行分析与判断，不同的所述分析模型进行分析与判断的流程相同。

3.根据权利要求2所述校园行为综合预警系统，其特征在于：所述分析子单元对于分析得到的安全隐患、危险的危急程度、重要性进行分级，所述分析子单元得出学生的行为与动作存在安全风险时同步给出对安全风险的分级；

所述报警通知模块根据分级通知不同的管理人员，所述报警通知模块收到报警信号后同步给出处理流程，并对后续处理过程进行管理与记录。

4.根据权利要求1所述校园行为综合预警系统，其特征在于：所述校园内的不同位置、区域依据出现危险情况的可能性划分不同的监控等级，所述监控等级越高的区域，监控设备分布、安装的数量越多。

5.根据权利要求2所述校园行为综合预警系统，其特征在于：所述辨别单元对学生的行为与动作以及持续时间进行综合的分析与判断，所述辨别单元判断学生的行为与动作以及持续时间均存在异常时，发出报警信号。

6.根据权利要求1所述校园行为综合预警系统，其特征在于：所述行为分析模块对学生的行为进行分析与判断时，会对学生手中或者携带的物品进行同步识别，所述隐患预警模块判断物品存在危险时，隐患预警模块会发出报警信号。