CN202995850U - 一种基于三维gis的智能楼宇安防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统，属于视频监控领域，包括监控中心和与之相连的视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统以及信息发布系统、监控专网，其特征在于：监控中心包括中心管理服务器、流媒体服务器、GIS数据存储服务器、IP矩阵、IPSAN、电视墙、席位计算机。本实用新型利用三维GIS，将监控与三维场景结合，将各个摄像机用模型的模式加入到场景中，场景中路径预先设定完成，在路径经过的监控范围之内，调用摄像机都能实时显示和切换，实现监控图像与实际行进路线相结合。各安防传感器信息进行融合，实现联动控制，极大的减少了人员的工作量，提高工作效率。

Description

一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统

技术领域

本实用新型涉及安全视频监控技术领域，特别是关于一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统。

背景技术

随着GIS（Geographic Information System地理信息系统）的广泛应用，目前在视频监控领域已有许多集成电子地图等空间位置信息的视频监控系统解决方案。与传统的单纯获取监控设备的实时音、视频信息的视频监控系统相比，集成了空间位置信息的视频监控系统在增强用户空间位置意识、辅助用户应急决策等方面将发挥更大的作用。而随着Google Earth、Skyline Software等三维软件的推出，三维GIS在构建数字城市基础平台系统中的地位变得越来越重要。如何把三维GIS与视频监控画面有效直观的集成起来已成为视频监控系统的研究热点。

常规的安防监控系统大多采用闭路电视系统，将各路监控录像同时显示出来进行监控，这种显示方式无法反映出监控画面的空间拓扑关系，监控人员需要同时监控很多路画面，这种监控方式很容易由于种种原因在监控的过程中遗漏重点监控部位造成重大损失。目前也有一些将二维地图信息集成到监控系统的解决方案，大多通过点击地图上的点位分布图调出监控录像，这种方式与闭路电视相比增强了空间意识，对用户起到了一定的辅助作用，但是还是不能给人以足够的真实感。另外，目前的安防系统功能都比较单一，没有将各功能模块（如视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统、信息发布系统等）集成到一个系统当中，实现联动控制。

实用新型内容

为了解决传统安防系统功能单一、操作界面单调，无法适应用户多样化需求的问题，本实用新型为用户提供一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统，既可以增强用户的空间意识，又可以降低人员成本，同时通过多传感器的集成可以实现智能的安防控制。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统，包括监控中心、视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统、信息发布系统以及视频监控专网六部分，其特征在于：

所述监控中心包括中心管理服务器、流媒体服务器、视频存储服务器、信息发布服务器、门禁服务器、访客管理服务器、GIS数据存储服务器、IP矩阵、IPSAN、电视墙、信息发布终端、席位计算机。

其中，所述中心管理服务器中包含楼宇管理数据库、历史数据存储数据库；视频存储服务器中包含视频存储数据库；信息发布服务器中包含信息发布数据库；门禁服务器中包含门禁系统数据库；访客管理服务器中包含访客管理数据库；GIS数据存储服务器中包含三维GIS数据库。

所述席位计算机中包含有三维场景管理模块、视频控制模块、设备属性管理模块、用户管理模块、报警信号处理显示模块、门禁系统可视化控制模块、访客管理模块、信息发布模块。

进一步讲：

所述楼宇管理数据库又包括监控管理数据库、报警管理数据库、门禁管理数据库、房间管理数据库、用户管理数据库。

所述三维GIS数据库又包括三维模型数据库、遥感数据库。

所述三维场景管理模块又包括模型加载模块、场景渲染模块、三维漫游控制模块、漫游路径设置模块，所述视频控制模块又包括视频预览模块、视频回放模块、云台控制模块、视频与场景融合模块。

所述视频监控系统主要是网络监控摄像机，采用网络方式连接到视频监控专网。

所述门禁系统是由门禁控制器和身份识别卡组成，其中门禁控制器包括控制锁、读卡器，门禁控制器通过信号控制线缆将数据传回到监控中心。

所述报警系统由报警主机、双鉴探测器、红外对射探测器以及其他报警装置组成，所述报警主机通过多芯多绞线电缆分别与双鉴探测器、红外对射探测器连接，并通过RS232线缆连接到席位计算机。

所述信息发布系统主要由信息发布前端显示单元组成，并通过视频监控专网将前端显示单元与监控中心的信息发布终端互联，完成数据信息的传递、交互。

所述视频监控专网主要由楼层接入交换机、光纤收发器、核心交换机、监控中心交换机以及网络传输线组成。

所述视频监控专网主干网络采用多模光缆传输，各层前端监控点均通过超五类网线接入交换机，当各层交换机至监控点超过100米时，配一对光纤收发器，连接在摄像机与交换机之间。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型利用三维GIS，可以实现如下效果：（1）将各个路口或者室内的摄像机用模型的模式加入到场景中，在三维地图中能突出显示漫游场景可视范围内的摄像机，并能调出这些摄像机的实时拍摄画面；（2）能轮询显示所有摄像机，轮询时调出每个轮询到的摄像机的实时拍摄画面；（3）可以从全景观看整个现场的情况，快速定位事件发生的具体位置；可通过现有设备（如球机），对现场电子沙盘实时视频巡视功能，为快速处理突发事件的指挥调度提供了最直接的视频信息依据。

2、本实用新型将监控与三维场景结合，在场景中将路径预先设定完成，在场景中路径经过的监控设备范围之内，调用这个范围内的所有摄像机都能实时显示和切换，实现监控图像与实际行进路线相结合。

3、本实用新型将各安防传感器的信息进行融合，实现联动控制，极大的减少了人员的工作量，提供工作效率。

附图说明

图1是智能安防系统硬件布置图；

图2是视频监控系统结构图；

图3是入侵报警系统结构图；

图4是信息发布系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的介绍。

本实用新型涉及一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统，整个系统分为硬件和软件两个部分，硬件部分包含6个系统模块：监控中心1、视频监控系统2、门禁系统3、入侵报警系统4、信息发布系统5以及视频监控专网6，如图1所示。软件部分植入在这些硬件系统之中。

（1）监控中心

监控中心是整个安防系统调控管理的核心，主要实现控制终端的功能，实现所有系统的联动控制和监控显示功能。

如图1所示，监控中心包括由中心管理服务器、流媒体服务器、视频存储服务器、信息发布服务器、门禁服务器、访客管理服务器、GIS数据存储服务器合称起来的服务器11、IP矩阵12、IPSAN13、电视墙14、信息发布终端15、席位计算机16和若干配套设备。中心通过监控中心交换机17、核心交换机18以及各层交换机19，接入视频监控专网6。

中心管理服务器上运行中心管理平台客户端，能够实现对全网设备的统一管理：对视频监控专网内的前端摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器、信息发布服务器、门禁服务器、访客管理服务器等实行集中管理，监测设备的运行状态；对客户端进行帐户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进行验证；对前端设备接入、网络传输、资源访问等采用有效的安全管理措施，包括信息加密、网络接入控制、访问认证管理等措施，防止监控系统被非法入侵、监控信息被非法窃取和擅改等。

本系统采用集中存储的方式，中心管理平台配置存储服务器和IPSAN海量存储设备，负责整个大楼的录像存储和管理。

流媒体服务器担当数据流转发的角色，将完成以下功能：1、实时流转发功能：将客户端请求的实时流转发给客户端查看，若请求的实时流已经被流媒体服务器获取，将执行复制分发工作，若请求的实时流未被流媒体服务器获取，将执行连接获取再转发的工作；2、连接情况统计功能：能统计流媒体服务器的进出码流数，每个通道码流转发路数、客户端的请求路数以及实时流丢包率和延时；3、故障自调整功能：流媒体服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时，将自动重启以确保存储服务正常工作；4、异常信息主动上报：流媒体服务器可将自身遇见的实时流断流等异常信息上报中心，提醒管理员检查断流原因。异常信息记录在本地日志文件中。

信息发布服务器上运行信息发布管理平台，实现对信息发布前端子系统的控制。

门禁服务器和访客管理服务器分别负责门禁控制器的集中管理和访客数据的存储。

GIS数据存储服务器主要负责三维地理信息系统数据的存储，包括模型数据、地形数据和影像图片数据等。

IP矩阵也称数组矩阵，主要完成对接收的视频完成解码，输出模拟信号功能。中心管理平台向数组矩阵发送相关预览指令，高清数字矩阵从指定前端获取高清数据流，并解码由高清接口输出到高清电视墙；由此能进一步实现切换、轮巡等操作。

（2）视频监控系统

视频监控主要由网络监控摄像机21完成监控，具体连接如图2所示，监控摄像机21采用网络方式连接到各层交换机，将视频接入视频监控专网。监控系统主干网络采用多模光缆传输，各层前端监控点均通过超五类网线接入各层交换机。当各层交换机至监控点超过100米时，需配一对光纤收发器，此时前端摄像机通过网线接入光纤收发器的发射端，发射端将电信号转换成光信号通过室内多模光纤传输到接收端，接收端将光信号转换成电信号通过网线接入交换机。

摄像机采用集中供电方式，在控制中心配置UPS不间断电源，保证停电后系统在1小时内能正常运行。由UPS集中供电至各层弱电井中的强电线槽中，在各层弱电井中配备电源转换箱，将220V交流电转换成直流12V或交流24V电供至前端监控点。

（3）门禁系统

门禁系统是由门禁控制器31和身份识别系统32组成。其中门禁控制器又包括控制锁33、读卡器34等设备，它主要安装在建筑的出入口，对进入办公区人员进行身份识别和记录，并通过信号控制线缆通过各层交换机及核心交换机将数据传回到监控中心。监控中心通过席位计算机，对前端设备进行统一管理。身份识别系统通常体现为一种识别感应卡，每张卡上记载有一个人的ID号和密码。

门禁控制系统可以将不明身份或者没有授权的人员拒之门外，防止干扰正常的办公秩序。

（4）报警系统

报警系统由报警主机41、双鉴探测器42、红外对射探测器43以及其他报警装置44等组成，实现安防报警功能。具体连接如图3所示，报警主机41通过多芯多绞线电缆与双鉴探测器42、红外对射探测器43连接，接收到报警信号后通过RS232线缆传输到监控中心席位计算机，席位计算机实现报警部位监控，并产生相应的解决方案。

监控中心通过对红外对射探测器、双鉴探测器、报警主机的集中管理和操作控制，如布撤防等，构成立体的安全防护体系。

（5）信息发布系统

信息发布系统主要由信息发布前端显示单元51组成，实现对信息的编辑、传输、发布与集中管理。其系统结构如图4所示，前端显示单元由两种类型设备组成，分别为全彩LED显示大屏52、电子海报机53，信息发布系统系统使用视频监控专网，将信息发布前端与终端互联，完成数据信息的传递、交互。

（6）视频监控专网

视频监控专网主要由楼层接入交换机、光纤收发器、核心交换机、监控中心交换机以及网络传输线组成。

视频监控专网主干网络采用多模光缆传输，各层前端监控点均通过超五类网线接入交换机，当各层交换机至监控点超过100米时，配一对光纤收发器，连接在摄像机与交换机之间。

软件部分分为数据库和功能模块，各功能模块均采用动态链接的方式加载到整个系统中，这样既有利于分工开发，又便于系统的升级和维护。各模块、子模块的功能及运行位置如下表：

综上所述，本实用新型的不同寻常之处在于它提供三维图像，操作人员可以在所控制的区域内自由“翱翔”。在单一的三维图像中，操作人员的视野可以向任何方向运动，看到建筑物背后或拐角的情况，或从房顶落到地面。这种效果在录像上也可以实现。这对于现有的二维安防系统来说是一个巨大的超越。

Claims (2)

1.一种基于三维GIS的智能楼宇安防系统，包括监控中心和与之相连的视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统、信息发布系统以及视频监控专网，其特征在于：

所述监控中心包括具有楼宇管理功能和历史数据存储功能的中心管理服务器、流媒体服务器，视频存储服务器，信息发布服务器，门禁服务器，访客管理服务器，具有三维GIS数据存储功能的GIS数据存储服务器，IP矩阵，IPSAN，电视墙，信息发布终端，具有三维场景管理功能、视频管理功能、设备属性管理功能、用户管理功能、报警处理显示功能、门禁可视化管理功能、访客管理功能、信息发布功能的席位计算机；

所述楼宇管理是指监控管理、报警管理、门禁管理、房间管理、用户管理；所述三维GIS数据是指三维模型数据、遥感数据；

所述三维场景管理是指模型加载、场景渲染、三维漫游控制、漫游路径设置；

所述视频管理是指视频预览、视频回放、云台控制、视频与场景融合；

所述视频监控系统主要是网络监控摄像机，采用网络方式连接到视频监控专网；

所述门禁系统是由门禁控制器和身份识别卡组成，其中门禁控制器包括控制锁、读卡器，通过信号控制线缆将数据传回到监控中心；

所述报警系统由报警主机、双鉴探测器、红外对射探测器以及其他报警装置组成，所述报警主机通过多芯多绞线电缆分别与双鉴探测器、红外对射探测器连接，并通过RS232线缆连接到席位计算机；

所述信息发布系统主要由信息发布前端显示单元组成，视频监控专网将前端显示单元与监控中心的信息发布终端互联，完成数据信息的传递、交互；

所述视频监控专网主要由楼层接入交换机、光纤收发器、核心交换机、监控中心交换机以及网络传输线组成。

2.根据权利要求1所述的基于三维GIS的智能楼宇安防系统，其特征在于：所述视频监控专网主干网络采用多模光缆传输，各层前端监控点均通过超五类网线接入交换机，当各层交换机至监控点超过100米时，配一对光纤收发器，连接在摄像机与交换机之间。 

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