CN205983716U - 可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备。包括：布设在安防区的周界的光纤传感器，与光纤传感器连接的扰动预警定位系统，与扰动预警定位系统连接的扰动报警服务器，与扰动报警服务器通过路由器连接的至少一个手持终端，与路由器连接的视频服务器，与视频服务器连接的多个摄像头，设置多个摄像头的多个云台。本实用新型可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，通过扰动预警定位系统和扰动报警服务器进行入侵位置的定位，并通过视频服务器控制摄像头进行实时监控，实现了在监测的同时准确定位该入侵行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。

Description

可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备

技术领域

本实用新型涉及周界安全领域，尤其涉及入侵位置的定位和实时监控。

背景技术

目前传统周界安全系统主要有准入准出，安装物理围栏，人员巡视，视频监控，常见的视频监控系统需人为控制其监控范围，或设定固定的巡航路线进行巡航，这在监测面积和距离都很大的情况下，很难对入侵位置进行实时的监控，录像，存在监控漏洞。

目前国内外，还有一些根据电磁原理分布式侵入监测系统，比如智能型电子脉冲围栏系统，张力式电子围栏，震动电缆报警系统这三种侵入报警系统都是安防领域的新技术，但是造价普遍较高，施工繁琐，大面积使用时维护费用和难度也很高。

这些新型分布式侵入监测系统都存在一个共有的致命缺陷，它们都不能在监测的同时准确定位该侵入行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。在监测面积和距离都很大的情况下，发出警报仅仅能拦阻少量误闯入行为，这显然已经不能满足那些大型特殊敏感监测对象的高级别安全要求。

因此，现有技术中的缺陷是，传统的分布式侵入监测系统，不能在监测的同时准确定位该侵入行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。

实用新型内容

针对上述技术缺陷，本实用新型提供一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，通过扰动预警定位系统和扰动报警服务器进行入侵位置的定位，并通过视频服务器控制摄像头进行实时监控，实现了在监测的同时准确定位该入侵行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是，本实用新型提供一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，包括：

光纤传感器、扰动预警定位系统、扰动报警服务器、路由器、至少一个手持终端、视频服务器、多个摄像头和多个云台，多个所述摄像头的数量与多个所述云台的数量一致；

所述光纤传感器布设在安防区的周界，所述光纤传感器与所述扰动预警定位系统连接，所述扰动预警定位系统与所述扰动报警服务器相连，所述扰动报警服务器通过所述路由器与所述至少一个手持终端连接，所述路由器与所述视频服务器连接，所述视频服务器与多个所述摄像头分别连接，多个所述摄像头对应设置在多个所述云台上；

所述扰动预警定位系统包括传感模块、光源模块、多个光电转换器、多个采集卡和电源模块，多个所述光电转换器和多个采集卡预设在所述安防区的不同位置；所述光纤传感器用来探测扰动信号，所述传感模块用于接收并处理所述扰动信号，所述光源模块为所述扰动预警定位系统提供光信号，所述光电转换器用于将所述光信号转换为电信号，并传输到多个所述采集卡；所述电源模块为所述扰动预警定位系统提供工作电压；所述扰动报警服务器接收并分析所述扰动信号，获得入侵位置信息，所述至少一个手持终端通过所述路由器接收所述入侵位置信息，并向所述视频服务器发出视频请求信号，所述视频服务器控制多个所述摄像头进行定位视频拍摄。

本实用新型的技术方案为将光纤传感器布设在安防区的周界，光纤传感器与扰动预警定位系统连接，扰动预警定位系统与扰动报警服务器相连，扰动报警服务器通过路由器与至少一个手持终端连接，路由器与视频服务器和多个摄像头依次连接；光纤传感器将探测到的扰动信号，传给扰动预警定位系统，扰动预警定位系统将扰动信号转换为电信号，并通过采集卡发送给扰动报警服务器，扰动报警服务器用来分析扰动信号获得入侵位置信息，并将扰动信号中包含的预警信息传给至少一个手持终端，警示值班人员在手持终端上通过路由器向视频服务器发出视频请求信号，视频服务器控制云台上的摄像头进行定位视频拍摄。

本实用新型可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，通过扰动预警定位系统和扰动报警服务器进行入侵位置的定位，并通过视频服务器控制摄像头进行实时监控，实现了在监测的同时准确定位该入侵行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。

进一步地，所述传感模块包括传感光路单元和偏振控制单元，所述传感光路单元用于接收所述扰动信号，所述偏振控制单元用来对光的偏振态进行调节。

传感光路单元工作原理：敷设一条光缆，利用光缆中的2条单模光纤基于马赫-曾德光纤干涉仪原理构成分布式微振动传感器，它们构成光纤干涉仪的两个测试光纤，用于测试光缆沿途的振动信号。

进一步地，还包括编码器和光端机，所述编码器与所述视频服务器和所述光端机连接，所述光端机与所述摄像头连接；所述路由器与所述编码器、所述光端机和所述视频服务器连接；所述编码器用来将模拟视频信号转化成数字信号，并进行压缩编码，所述光端机用来传输所述摄像头拍摄的视频数据。

每个射频监控摄像机都进行编号，形成视频监控编号，根据手持终端发出的视频请求信号中对应的入侵区域，得到对应的视频监控编号，视频服务器通过编码器确定该视频监控编号对应的摄像机，控制摄像机进行视频监控，然后通过光端机将拍摄到的视频传给手持终端，用户可通过手持终端查看入侵区域的情况；并供硬盘录像机自动进行实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析。

进一步地，所述光电转换器包括放大电路、滤波电路、A/D转换电路和光电探测器。

光电探测器接收传感系统的光缆中正向传播和反向传播的两路光信号，并将光信号转换为电信号，传输到采集卡。

进一步地，所述偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。

偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。它的原理是利用单模光纤的光弹效应，采用电磁挤压使光纤产生附加的应力双折射，产生类似晶体波片的性能，使其折射率随应力的改变而改变，是一种延迟量控制型偏振控制器。

进一步地，所述电源模块的供电模式包括单独供电模式和1+1并联均流的热备份供电模式。

热备份是指在正常情况下，两余度同时工作，当某一余度出现故障时，系统可切除故障余度，启用单余度方式，降级工作；其中余度是需要出现两个或两个以上故障，而不是一个单独故障，才引起既定不希望发生工作状态的一种设计方法。电源模块采用1+1并联均流的热备份供电模式，在热备份工作时，其中一块故障对另一块没有影响，因而能确保整机可靠地工作。

进一步地，所述电源模块为直流电压转换器模块电源。

直流电压转换是将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，直流电压转换器模块电源具有供电稳定、短路保护、过压保护等特点。

进一步地，所述光纤传感器为光纤振动传感器。光纤传感器的原理是：利用光学器件/光纤材料固有的良好的抗电磁干扰(EMI/RFI)特性，能适应严格环境使用的传感器。此外，光纤传感器与相应的信号调理设备可配套组成一个完整的光纤传感系统。

光纤不仅可以传输信号，还可以作为安全防范应用中的传感器，光纤振动传感器的原理是利用光纤对外界的任何微小扰动信号形成的震动波、压力波、声波进行感知；通过对光信号参数(振幅、频率、相位、偏振态)的调制，再经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判断和模式识别。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型第一实施例的一种可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，包括：

光纤传感器1、扰动预警定位系统3、扰动报警服务器4、路由器5、至少一个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)、视频服务器7、多个摄像头8和多个云台9，多个摄像头的数量与多个云台的数量一致；

光纤传感器1布设在安防区2的周界，光纤传感器1与扰动预警定位系统3连接，扰动预警定位系统3与扰动报警服务器4相连，扰动报警服务器4通过路由器5与至少一个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)连接，路由器5与视频服务器7连接，视频服务器7与多个摄像头8分别连接，多个摄像头8对应设置在多个云台上；

扰动预警定位系统3包括传感模块301、光源模块302、多个光电转换器303、多个采集卡304和电源模块305，多个光电转换器303和多个采集卡304预设在安防区2的不同位置；光纤传感器1用来探测扰动信号，传感模块301用于接收并处理扰动信号，光源模块302为扰动预警定位系统3提供光信号，多个光电转换器303用于将光信号转换为电信号，并传输到多个采集卡304；电源模块305为扰动预警定位系统3提供工作电压；扰动报警服务器4接收并分析扰动信号，获得入侵位置信息，至少一个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)通过路由器5接收入侵位置信息，并向视频服务器7发出视频请求信号，视频服务器7控制多个摄像头8进行定位视频拍摄。

本实用新型的技术方案为将光纤传感器1布设在安防区2的周界，光纤传感器1与扰动预警定位系统3连接，扰动预警定位系统3与扰动报警服务器4相连，扰动报警服务器4通过路由器5与至少一个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)连接，路由器5与视频服务器7连接，视频服务器7与多个摄像头8分别连接，光纤传感器1将探测到的扰动信号，传给扰动预警定位系统3，扰动预警定位系统3将扰动信号转换为电信号，并通过采集卡发送给扰动报警服务器4，扰动报警服务器4用来分析扰动信号获得入侵位置信息，并将扰动信号中包含的预警信息传给至少一个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)，警示值班人员在手持终端上通过路由器5向视频服务器7发出视频请求信号，视频服务器7控制摄像头8进行定位视频拍摄。

本实用新型可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，通过扰动预警定位系统3和扰动报警服务器4进行入侵位置的定位，并通过视频服务器7控制摄像头8进行实时监控，实现了在监测的同时准确定位该入侵行为的位置，并对入侵位置进行实时监测及记录。

具体地，传感光路单元工作原理：敷设一条光缆，利用光缆中的2条单模光纤基于马赫-曾德光纤干涉仪原理构成分布式微振动传感器，它们构成光纤干涉仪的两个测试光纤，用于测试光缆沿途的振动信号。

具体地，还包括编码器9和光端机10，编码器9与视频服务器7和光端机10连接，光端机10与摄像头8连接；编码器9用来将模拟视频信号转化成数字信号，并进行压缩编码，光端机10用来传输摄像头8拍摄的视频数据。

每个射频监控摄像机都进行编号，形成视频监控编号，根据手持终端发出的视频请求信号中对应的入侵区域，得到对应的视频监控编号，视频服务器4通过编码器9确定该视频监控编号对应的摄像机，控制摄像机进行视频监控，然后通过光端机10将拍摄到的视频传给手持终端，用户可通过手持终端查看入侵区域的情况；并供硬盘录像机自动进行实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析。

具体地，光电转换器303包括放大电路、滤波电路、A/D转换电路和光电探测器。

光电探测器接收传感系统的光缆中正向传播和反向传播的两路光信号，并将光信号转换为电信号，传输到采集卡。

具体地，偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。

偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。它的原理是利用单模光纤的光弹效应，采用电磁挤压使光纤产生附加的应力双折射，产生类似晶体波片的性能，使其折射率随应力的改变而改变，是一种延迟量控制型偏振控制器。

具体地，电源模块305的供电模式包括单独供电模式和1+1并联均流的热备份供电模式。

热备份是指在正常情况下，两余度同时工作，当某一余度出现故障时，系统可切除故障余度，启用单余度方式，降级工作；其中余度是需要出现两个或两个以上故障，而不是一个单独故障，才引起既定不希望发生工作状态的一种设计方法。电源模块305采用1+1并联均流的热备份供电模式，在热备份工作时，其中一块故障对另一块没有影响，因而能确保整机可靠地工作。

具体地，电源模块305为直流电压转换器模块电源。

直流电压转换是将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，直流电压转换器模块电源具有供电稳定、短路保护、过压保护等特点。

具体地，光纤传感器1为光纤振动传感器。光纤传感器1是利用光学器件/光纤材料固有的良好的抗电磁干扰(EMI/RFI)特性，能适应严格环境使用的传感器。此外，光纤传感器1与相应的信号调理设备可配套组成一个完整的光纤传感系统。

光纤不仅可以传输信号，还可以作为安全防范应用中的传感器，光纤振动传感器的原理是利用光纤对外界的任何微小扰动信号形成的震动波、压力波、声波进行感知；通过对光信号参数(振幅、频率、相位、偏振态)的调制，再经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判断和模式识别。

实施例二

下面结合本实用新型可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备的具体工作流程及工作原理进行具体说明：

本设备需在安防区1的周界铺设光纤传感器2，光纤传感器2与扰动预警定位系统3相连接，扰动预警定位系统3包括传感模块301、光源模块302、光电转换器303、电源模块305。传感模块301包括传感光路单元和偏振控制单元。

传感光路单元工作原理：敷设一条光缆，利用光缆中的2条单模光纤基于马赫-曾德光纤干涉仪原理构成分布式微振动传感器，它们构成光纤干涉仪的两个测试光纤，用于测试光缆沿途的振动信号。光源(LD)发出的连续光波从传感器的一端分为光强1：1的两束光波在两条测试光纤中同时传播，在光纤传感器另一端汇合形成干涉信号，传输到光电转换器303。

光电转换器303包括放大电路、滤波电路、A/D转换电路和光电探测器。光电探测器接收传感系统的光缆中正向传播和反向传播的两路光信号，并将光信号转换为电信号，传输到采集卡；基于增益匹配机制实现了模块光信号监测的光强的动态范围和灵敏度。通过放大和滤波电路对电信号进行处理，经过A/D转换传输到计算机或扰动报警服务器8中对信号进行互相关计算，得到时间差，由于事件发生位置到分布式传感器两端探测器的距离不同，而光波在光纤中的传播速度是一定的，因此根据两个探测器检测到同一事件的时间差，即可精确的计算出事件发生的位置，从而对扰动进行定位。

偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。它的原理是利用单模光纤的光弹效应，采用电磁挤压使光纤产生附加的应力双折射，产生类似晶体波片的性能，使其折射率随应力的改变而改变，是一种延迟量控制型偏振控制器。偏振控制单元可以将探测到的扰动信号进行处理，得到稳定的光信号。

光源模块302为整个设备提供光信号，并可调节光功率。电源模块305用于给机框内的其它模块提供工作电压，输入是机房内的－48V电源。电源模块可以单独供电，也可以采用1+1并联均流的热备份方式供电。在热备份工作时，其中一块故障对另一块没有影响，因而能确保整机可靠地工作。另外，电源模块采用了高品质的直流电压转换模块，具有供电稳定、短路保护、过压保护等特点。

扰动预警定位系统3与扰动报警服务器4相连，将扰动信号发送至扰动报警服务器4，一旦发生警情，扰动报警服务器4接收到扰动预警定位系统3采集到的扰动信号，首先进行扰动端点检测，而后主控模块采用模式识别算法，对包含信号特征的信号数据段进行滤波处理，计算出不同频带内的信号能量，形成的能量谱作为特征向量。用不同类型干扰的特征向量训练RBF神经网络，实时采集的信号通过RBF神经网络得出入侵模式信息，并将入侵警报和入侵模式、位置等信息通过路由器5传送到各个手持终端(手持终端601、手持终端602和手持终端603)，手持终端中的软件分析确定入侵区域所对应的视频模块序号，通过路由器5向视频服务器7发出视频请求信号，视频服务器7接收到手持终端的视频请求信号后，编码器9根据请求信息中的视频监控模块编号，再与光端机10，摄像头8连接，摄像头根据请求信息启动报警区域的摄像机对入侵区域进行拍摄，并供硬盘录像机自动进行实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析。

继而将视频信息经光端机10、编码器9、视频服务器7、路由器9传送到手持终端601、手持终端602和手持终端603中的一个或几个，手持终端通过局域网接收入侵处的视频图像，控制中心软件界面上即会迅速显示出报警的区域、地点、时间，并显示视频模块拍摄到的入侵区域情况，三者进行联动，从而达到对侵入设防区域周界的威胁行为进行预警、监测的目的。辅助安保人员对防区内、外的现场进行监视，使管理人员在监控中心机房中即能观察到防区周界现场重要地点的情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，包括：

光纤传感器、扰动预警定位系统、扰动报警服务器、路由器、至少一个手持终端、视频服务器、多个摄像头和多个云台，多个所述摄像头的数量与多个所述云台的数量一致；

所述光纤传感器布设在安防区的周界，所述光纤传感器与所述扰动预警定位系统连接，所述扰动预警定位系统与所述扰动报警服务器相连，所述扰动报警服务器通过所述路由器与所述至少一个手持终端连接，所述路由器与所述视频服务器连接，所述视频服务器与多个所述摄像头分别连接，多个所述摄像头对应设置在多个所述云台上；

所述扰动预警定位系统包括传感模块、光源模块、多个光电转换器、多个采集卡和电源模块，多个所述光电转换器和多个采集卡预设在所述安防区的不同位置；所述光纤传感器用来探测扰动信号，所述传感模块用于接收并处理所述扰动信号，所述光源模块为所述扰动预警定位系统提供光信号，所述光电转换器用于将所述光信号转换为电信号，并传输到多个所述采集卡；所述电源模块为所述扰动预警定位系统提供工作电压；所述扰动报警服务器接收并分析所述扰动信号，获得入侵位置信息，所述至少一个手持终端通过所述路由器接收所述入侵位置信息，并向所述视频服务器发出视频请求信号，所述视频服务器控制多个所述摄像头进行定位视频拍摄。

2.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述传感模块包括传感光路单元和偏振控制单元，所述传感光路单元用于接收所述扰动信号，所述偏振控制单元用来对光的偏振态进行调节。

3.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

还包括编码器和光端机，所述编码器与所述视频服务器和所述光端机连接，所述光端机与所述摄像头连接；所述编码器用来将模拟视频信号转化成数字信号，并进行压缩编码，所述光端机用来传输所述摄像头拍摄的视频数据。

4.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述光电转换器包括放大电路、滤波电路、A/D转换电路和光电探测器。

5.根据权利要求2所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述偏振控制单元采用光纤挤压式偏振控制器对光的偏振态进行调节。

6.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述电源模块的供电模式包括单独供电模式和1+1并联均流的热备份供电模式。

7.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述电源模块为直流电压转换器模块电源。

8.根据权利要求1所述的可与视频联动的扰动长距离周界安全监控设备，其特征在于，

所述光纤传感器为光纤振动传感器。