CN116934559B - 一种基于物联网的智慧营区安防管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于安防管理领域，涉及数据处理技术，用于解决现有技术中的智慧营区安防管理系统，无法对园区的安防监测设备进行区域性布局与优化的问题，具体是一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，包括应用层与数据层，应用层包括初始布局模块与优化分析模块，数据层包括安防管理模块以及数据分析模块，初始布局模块用于对智慧营区的安防设备进行初始布局分析：将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据、围栏数据以及占地数据；本发明是对智慧营区的安防设备进行初始布局分析，并通过对分析区域的多项设施参数进行综合分析与计算得到随机系数，然后通过随机系数对分析区域的安防模式进行标记。

Description

一种基于物联网的智慧营区安防管理系统

技术领域

本发明属于安防管理领域，涉及数据处理技术，具体是一种基于物联网的智慧营区安防管理系统。

背景技术

智慧营区利用智慧营队系统建设理念，集聚人的智慧且赋予物以智能，按照“数字化、智能化、网络化、互动化、协同化、融合化”的要求，实现数据全网共享、设备全网贯通，打造智慧化的安全营区；

公告号为CN116433037A的发明专利公开了一种基于数字孪生的AI视频融合智慧管控系统，该系统能够对园区的安全性进行统计，并能够根据园区的安全指数对园区进行整改，以及对入园者的安全提示管理，形成一个安全闭环管理，降低危险事件发生的概率，能够帮助管理者对园区安全进行管控和整改，但是该基于数字孪生的AI视频融合智慧管控系统不具备对园区的安防监测设备进行区域性布局与优化的功能，无法对园区内各个区域的安防监测特征进行分析，也无法对安防监测设备与区域性监测特征进行匹配，导致园区的安防监测效果无法得到改善、监测资源无法得到科学化分配的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，用于解决现有技术中的智慧营区安防管理系统，无法对园区的安防监测设备进行区域性布局与优化的问题。

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对园区的安防监测设备进行区域性布局与优化的基于物联网的智慧营区安防管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，包括应用层与数据层，所述应用层包括初始布局模块与优化分析模块，所述数据层包括安防管理模块以及数据分析模块；

所述初始布局模块用于对智慧营区的安防设备进行初始布局分析：将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据、围栏数据以及占地数据，通过对门梁数据、围栏数据以及占地数据进行数值计算得到分析区域的随机系数；通过随机系数将分析区域标记为巡检区域或监控区域；在所有分析区域的安防模式标记完成后，将巡检区域的数量值标记为巡检值，将巡检值与预设的巡检阈值进行比较并通过比较结果对初始结果是否合格进行判定；

所述安防管理模块用于对智慧营区的安防数据进行管理分析并得到触发系数，通过触发系数对智慧营区的整体安防状态是否满足要求进行判定；

所述数据分析模块用于对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析，并在智慧营区的安防事故发生位置具有集中性时对高发区域进行标记；

所述优化分析模块用于对高发区域的监控设备分配合理性进行分析。

作为本发明的一种优选实施方式，门梁数据为分析区域内的门梁数量，围栏数据为分析区域内的所有围栏长度值的和值，占地数据为分析区域的占地面积值。

作为本发明的一种优选实施方式，将分析区域标记为巡检区域或监控区域的具体过程包括：将分析区域的随机系数与预设的随机阈值进行比较：若随机系数小于等于随机阈值，则将对应的分析区域标记为巡检区域，将巡检区域的安防模式标记为巡检模式；若随机系数大于随机阈值，则将对应的分析区域标记为监控区域，将监控区域的安防模式标记为监控模式。

作为本发明的一种优选实施方式，将巡检值与预设的巡检阈值进行比较的具体过程包括：若巡检值小于巡检阈值，则判定初始布局完成；若巡检值大于等于巡检阈值，则判定初始布局不合格，重新进行分析区域分割并获取巡检值，直至巡检值小于预设的巡检阈值，判定初始布局完成；将巡检机器人与监控摄像头分别标记为巡检区域的主要设备与辅助设备，将监控摄像头与巡检机器人分别标记为监控区域的主要设备与辅助设备。

作为本发明的一种优选实施方式，安防管理模块对智慧营区的安防数据进行管理分析的具体过程包括：生成管理周期，获取分析区域的安防设备在管理周期内进行安防预警的次数并标记为分析区域的报警值，管理人员上传管理周期内的安防事故统计值，将所有分析区域的报警值的和值与安防事故统计值的比值标记为触发系数，将触发系数与预设的触发阈值进行比较：若触发系数小于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态不满足要求，生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块；若触发系数大于等于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态满足要求，生成高发标记信号并将高发标记信号发送至数据分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，数据分析模块对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析的具体过程包括：由所有分析区域的报警值构成报警集合，对报警集合进行方差计算得到分布系数，将分布系数与预设的分布阈值进行比较：若分布系数小于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置不具有集中性；若分布系数大于等于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置具有集中性，将报警值数值最大的L1个分析区域标记为高发区域，将高发区域发送至优化分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，优化分析模块对高发区域的监控设备分配合理性进行分析的具体过程包括：将高发区域的主要设备与辅助设备在管理周期内进行安防预警的次数分别标记为主预警值与辅预警值，将主预警值与辅预警值的比值标记为高发区域的预警系数，将高发区域的主要设备与辅助设备的分配数量分别标记为主分配值与辅分配值，将主分配值与辅分配值的比值标记为高发区域的分配系数，将预警系数与分配系数差值的绝对值标记为符合系数，将符合系数与预设的符合阈值进行比较并通过比较结果对高发区域的监控设备分配合理性是否满足要求进行判定。

作为本发明的一种优选实施方式，将符合系数与预设的符合阈值进行比较的具体过程包括：若符合系数小于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性满足要求；若符合系数大于等于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性不满足要求，将对应的高发区域标记为主要调节区域；将主要调节区域的数量与分析区域的数量比值标记为调节系数，将调节系数与预设的调节阈值进行比较：若调节系数小于调节阈值，则生成主要调节信号发送至管理人员的手机终端；若调节系数大于等于调节阈值，则生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块。

本发明具备下述有益效果：

1、通过初始布局模块可以对智慧营区的安防设备进行初始布局分析，通过对分析区域的多项设施参数进行综合分析与计算得到随机系数，从而通过随机系数对分析区域内发生安防事故时的事故地点随机性进行反馈，然后通过随机系数对分析区域的安防模式进行标记，根据标记结果进行安防监测设备分配；

2、通过安防管理模块可以对智慧营区的安防数据进行管理分析，通过周期性的数据统计与分析来对管理周期内智慧营区的整体安防状态进行反馈，在智慧营区的整体安防状态不合格时进行重新布局，保证智慧营区的安防设备能够充分起到安全防护监测的作用；

3、通过数据分析模块可以对智慧营区的安防事故发生位置的集中性进行分析，通过对管理周期内每个分析区域的报警值进行方差计算得到分布系数，通过分布系数对每个分析区域的安防监测压力差异性进行反馈，然后对安防事件发生频繁的区域进行标记以及设备布局优化分析；

4、通过优化分析模块可以对高发区域的监控设备分配合理性进行分析，通过对高发区域的设备报警数据以及设备分配数据进行综合分析得到符合系数，通过符合系数对高发区域的设备分配优化必要性进行反馈，然后通过调节系数进行安防布局优化决策。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明整体的系统框图；

图2为本发明实施例一的系统框图；

图3为本发明实施例二的系统框图；

图4为本发明实施例三的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

如图1所示，一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，包括应用层与数据层，应用层包括初始布局模块与优化分析模块，数据层包括安防管理模块以及数据分析模块。

实施例一

目前的园区、营区等大型封闭场所通常采用巡检机器人与监控摄像头共同进行安全监测防护，现有的安防管理系统的监测逻辑一般是将巡检机器人与监控摄像头均匀地布置在营区的各个区域；然而，巡检机器人与监控摄像头作为安全监测的两个核心设备，其监测功能存在较大差异，巡检机器人适用于监测发生地点随机性较高的安防事件，而监控摄像头则适用于监测发生地点随机性较低的安防事件，因此，采用均匀布置的方式无法充分发挥不同类型安防监测设备的监测功能。

如图2所示，初始布局模块用于对智慧营区的安防设备进行初始布局分析：将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据ML、围栏数据WL以及占地数据ZD，门梁数据ML为分析区域内的门梁数量，围栏数据WL为分析区域内的所有围栏长度值的和值，占地数据ZD为分析区域的占地面积值，通过公式得到分析区域的随机系数SJ，随机系数是一个反映分析区域发生安防事故时事故地点随机性的数值，随机系数的数值越大，则表示分析区域发生安防事故时事故地点随机性越小，例如，在营区的边缘位置发生安防事故时，安防事故的发生位置通常集中在大门、栅栏等区域，因此该部分的事故地点随机性较小，适用于采用监控模式进行安防监测；其中a1、a2以及a3均为比例系数，且a1＞a2＞a3＞1；将分析区域的随机系数SJ与预设的随机阈值SJmin进行比较：若随机系数SJ小于等于随机阈值SJmin，则将对应的分析区域标记为巡检区域，将巡检区域的安防模式标记为巡检模式；若随机系数SJ大于随机阈值SJmin，则将对应的分析区域标记为监控区域，将监控区域的安防模式标记为监控模式；在所有分析区域的安防模式标记完成后，将巡检区域的数量值标记为巡检值，将巡检值与预设的巡检阈值进行比较：若巡检值小于巡检阈值，则判定初始布局完成；若巡检值大于等于巡检阈值，则判定初始布局不合格，重新进行分析区域分割并获取巡检值，直至巡检值小于预设的巡检阈值，判定初始布局完成；将巡检机器人与监控摄像头分别标记为巡检区域的主要设备与辅助设备，将监控摄像头与巡检机器人分别标记为监控区域的主要设备与辅助设备；对智慧营区的安防设备进行初始布局分析，通过对分析区域的多项设施参数进行综合分析与计算得到随机系数，从而通过随机系数对分析区域内发生安防事故时的事故地点随机性进行反馈，然后通过随机系数对分析区域的安防模式进行标记，根据标记结果进行安防监测设备分配。

需要说明的是，随机阈值SJmin与巡检阈值均为管理人员设置的数值常量，其数值由管理人员根据测试数据与历史数据进行设置。

安防管理模块用于对智慧营区的安防数据进行管理分析：生成管理周期，获取分析区域的安防设备在管理周期内进行安防预警的次数并标记为分析区域的报警值，管理人员上传管理周期内的安防事故统计值，将所有分析区域的报警值的和值与安防事故统计值的比值标记为触发系数，触发系数是一个反映安防网络对营区覆盖程度的数值，触发系数的数值越大，安防网络对营区的覆盖程度越高，营区的安全防护等级也就越高；将触发系数与预设的触发阈值进行比较：若触发系数小于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态不满足要求，生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块；若触发系数大于等于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态满足要求，生成高发标记信号并将高发标记信号发送至数据分析模块；对智慧营区的安防数据进行管理分析，通过周期性的数据统计与分析来对管理周期内智慧营区的整体安防状态进行反馈，在智慧营区的整体安防状态不合格时进行重新布局，保证智慧营区的安防设备能够充分起到安全防护监测的作用。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，在初始布局完成之后，采用动态监测的方式对需要进行重点监控的分析区域进行筛选，然后根据高发区域内监测设备的预警数据与监测设备分配数据的匹配程度进行布局优化分析，来对营区内的安防监测效果进行区域性优化提升。

如图3所示，数据分析模块用于在接收到高发标记信号后对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析：由所有分析区域的报警值构成报警集合，对报警集合进行方差计算得到分布系数，将分布系数与预设的分布阈值进行比较：若分布系数小于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置不具有集中性；若分布系数大于等于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置具有集中性，将报警值数值最大的L1个分析区域标记为高发区域，L1为数值常量，L1的数值由管理人员自行设置；将高发区域发送至优化分析模块；对智慧营区的安防事故发生位置的集中性进行分析，通过对管理周期内每个分析区域的报警值进行方差计算得到分布系数，通过分布系数对每个分析区域的安防监测压力差异性进行反馈，然后对安防事件发生频繁的区域进行标记以及设备布局优化分析。

优化分析模块用于对高发区域的监控设备分配合理性进行分析：将高发区域的主要设备与辅助设备在管理周期内进行安防预警的次数分别标记为主预警值与辅预警值，将主预警值与辅预警值的比值标记为高发区域的预警系数，将高发区域的主要设备与辅助设备的分配数量分别标记为主分配值与辅分配值，将主分配值与辅分配值的比值标记为高发区域的分配系数，将预警系数与分配系数差值的绝对值标记为符合系数，将符合系数与预设的符合阈值进行比较：若符合系数小于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性满足要求；若符合系数大于等于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性不满足要求，将对应的高发区域标记为主要调节区域；将主要调节区域的数量与分析区域的数量比值标记为调节系数，将调节系数与预设的调节阈值进行比较：若调节系数小于调节阈值，则生成主要调节信号发送至管理人员的手机终端；若调节系数大于等于调节阈值，则生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块；对高发区域的监控设备分配合理性进行分析，通过对高发区域的设备报警数据以及设备分配数据进行综合分析得到符合系数，通过符合系数对高发区域的设备分配优化必要性进行反馈，然后通过调节系数进行安防布局优化决策。

实施例三

如图4所示，一种基于物联网的智慧营区安防管理方法，包括以下步骤：

步骤一：对智慧营区的安防设备进行初始布局分析：将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据ML、围栏数据WL以及占地数据ZD并进行数值计算得到分析区域的随机系数SJ，通过随机系数的数值将分析区域标记为巡检区域或监控区域；

步骤二：对智慧营区的安防数据进行管理分析：生成管理周期，获取智慧营区在管理周期内的触发系数，通过触发系数对智慧营区的整体安防状态是否满足要求进行判定；

步骤三：对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析：由所有分析区域的报警值构成报警集合，对报警集合进行方差计算得到分布系数，将分布系数与预设的分布阈值进行比较并通过比较结果对安防事故发生位置是否具有集中性进行判定；

步骤四：对高发区域的监控设备分配合理性进行分析并得到高发区域的符合系数，通过符合系数将高发区域标记为符合区域或主要调节区域，将主要调节区域的数量与分析区域的数量比值标记为调节系数，通过调节系数的数值为智慧营区提供安防布局优化决策。

一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，是将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据ML、围栏数据WL以及占地数据ZD并进行数值计算得到分析区域的随机系数SJ，通过随机系数的数值将分析区域标记为巡检区域或监控区域；生成管理周期，获取智慧营区在管理周期内的触发系数，通过触发系数对智慧营区的整体安防状态是否满足要求进行判定；由所有分析区域的报警值构成报警集合，对报警集合进行方差计算得到分布系数，将分布系数与预设的分布阈值进行比较并通过比较结果对安防事故发生位置是否具有集中性进行判定；对高发区域的监控设备分配合理性进行分析并得到高发区域的符合系数，通过符合系数将高发区域标记为符合区域或主要调节区域，将主要调节区域的数量与分析区域的数量比值标记为调节系数，通过调节系数的数值为智慧营区提供安防布局优化决策。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，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，只要不偏离发明的结构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。

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；如：公式；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的随机系数；将设定的随机系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到a1、a2以及a3的取值分别为3.47、2.65和2.23；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的随机系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如随机系数与门栏数据的数值成正比。

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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，包括应用层与数据层，所述应用层包括初始布局模块与优化分析模块，所述数据层包括安防管理模块以及数据分析模块；

所述初始布局模块用于对智慧营区的安防设备进行初始布局分析：将进行初始布局分析的智慧营区分割为若干个分析区域，获取分析区域的门梁数据、围栏数据以及占地数据，通过对门梁数据、围栏数据以及占地数据进行数值计算得到分析区域的随机系数；通过随机系数将分析区域标记为巡检区域或监控区域；在所有分析区域的安防模式标记完成后，将巡检区域的数量值标记为巡检值，将巡检值与预设的巡检阈值进行比较并通过比较结果对初始结果是否合格进行判定；

所述安防管理模块用于对智慧营区的安防数据进行管理分析并得到触发系数，通过触发系数对智慧营区的整体安防状态是否满足要求进行判定；

所述数据分析模块用于对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析，并在智慧营区的安防事故发生位置具有集中性时对高发区域进行标记；

所述优化分析模块用于对高发区域的监控设备分配合理性进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，门梁数据为分析区域内的门梁数量，围栏数据为分析区域内的所有围栏长度值的和值，占地数据为分析区域的占地面积值。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，将分析区域标记为巡检区域或监控区域的具体过程包括：将分析区域的随机系数与预设的随机阈值进行比较：若随机系数小于等于随机阈值，则将对应的分析区域标记为巡检区域，将巡检区域的安防模式标记为巡检模式；若随机系数大于随机阈值，则将对应的分析区域标记为监控区域，将监控区域的安防模式标记为监控模式。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，将巡检值与预设的巡检阈值进行比较的具体过程包括：若巡检值小于巡检阈值，则判定初始布局完成；若巡检值大于等于巡检阈值，则判定初始布局不合格，重新进行分析区域分割并获取巡检值，直至巡检值小于预设的巡检阈值，判定初始布局完成；将巡检机器人与监控摄像头分别标记为巡检区域的主要设备与辅助设备，将监控摄像头与巡检机器人分别标记为监控区域的主要设备与辅助设备。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，安防管理模块对智慧营区的安防数据进行管理分析的具体过程包括：生成管理周期，获取分析区域的安防设备在管理周期内进行安防预警的次数并标记为分析区域的报警值，管理人员上传管理周期内的安防事故统计值，将所有分析区域的报警值的和值与安防事故统计值的比值标记为触发系数，将触发系数与预设的触发阈值进行比较：若触发系数小于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态不满足要求，生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块；若触发系数大于等于触发阈值，则判定智慧营区的整体安防状态满足要求，生成高发标记信号并将高发标记信号发送至数据分析模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，数据分析模块对智慧营区的安防事故发生位置进行集中性分析的具体过程包括：由所有分析区域的报警值构成报警集合，对报警集合进行方差计算得到分布系数，将分布系数与预设的分布阈值进行比较：若分布系数小于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置不具有集中性；若分布系数大于等于分布阈值，则判定智慧营区的安防事故发生位置具有集中性，将报警值数值最大的L1个分析区域标记为高发区域，将高发区域发送至优化分析模块。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，优化分析模块对高发区域的监控设备分配合理性进行分析的具体过程包括：将高发区域的主要设备与辅助设备在管理周期内进行安防预警的次数分别标记为主预警值与辅预警值，将主预警值与辅预警值的比值标记为高发区域的预警系数，将高发区域的主要设备与辅助设备的分配数量分别标记为主分配值与辅分配值，将主分配值与辅分配值的比值标记为高发区域的分配系数，将预警系数与分配系数差值的绝对值标记为符合系数，将符合系数与预设的符合阈值进行比较并通过比较结果对高发区域的监控设备分配合理性是否满足要求进行判定。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智慧营区安防管理系统，其特征在于，将符合系数与预设的符合阈值进行比较的具体过程包括：若符合系数小于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性满足要求；若符合系数大于等于符合阈值，则判定高发区域的监控设备分配合理性不满足要求，将对应的高发区域标记为主要调节区域；将主要调节区域的数量与分析区域的数量比值标记为调节系数，将调节系数与预设的调节阈值进行比较：若调节系数小于调节阈值，则生成主要调节信号发送至管理人员的手机终端；若调节系数大于等于调节阈值，则生成重新布局信号并将重新布局信号发送至初始布局模块。