用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备的制作方法

1.本发明属于安防预警技术领域，具体涉及一种用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备。


背景技术：

2.安防视频监控行业经过半个多世纪的发展和演变，逐渐发展成为一个市场规模庞大的行业。安防视频监控产品不断拓展新的应用领域，大致可分为三个阶段。第一阶段：安防视频监控产品主要应用于政府、军事等特定领域，为某些重大的安全问题而作取证和监测之用；第二阶段：随着产品技术不断成熟以及成本的降低，安防视频监控产品逐渐应用于金融、交通、学校、医院等领域；第三阶段：伴随着人们安全意识的不断提高、视频监控技术产品功能日趋丰富，个人对安全的需要逐步转化为现实的需求，适用于家庭、社区、商铺、企业、车辆等民用消费领域的安防视频监控设备逐步成为具有民用消费特色的一个细分市场。
3.尽管发展多年，但是仍然存在许多问题。目前的很多领域，安防监控系统仅能实现较为简单的功能，比如有些只能进行监控而无法进行喊话；有些系统具有一定的自动化功能，但是异常场景识别率低，经常发生误判的情况，导致很多安防监控系统形同虚设，市场反馈效果较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备，具有智能监控和喊话功能，且可以通过自学习进行智能化监控，极大提高异常情况识别效果。
5.本发明采取的技术方案是：
6.一种用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备，包括中央处理器(cpu)，该中央处理器电连接有摄像头、数据存储器、ip音柱，以及无线连接有手机终端或显示器；
7.利用本平台装备预警的流程为：
8.(1)所述摄像头将拍摄的照片或视频传送至中央处理器；
9.(2)中央处理器调取数据存储器中已经预存的图片或视频训练集，并与所拍摄的相应照片或视频进行比对；如果图片或视频训练集与拍摄照片或视频相似度达到90％以上，则认为场景正常，否则，认为场景异常；
10.(3)将拍摄的异常场景照片或视频片段反馈给中央处理器，中央处理器将该异常情况通过无线网络发送给手机终端或显示器，并发出提醒信号，进行人工判断；
11.(4)人工判断发现结果正常，则进一步优化比对标准；人工判断发现结果确实异常，则将该异常照片或视频进行标记和命名，之后分别发送到数据存储器和中央处理器，前者用于补充和丰富数据库信息，后者用于激发中央处理器发送命令，中央处理器调取数据
存储器中的预存音频信息并发送给ip音柱，同时启动ip音柱使之向异常场景喊话。
12.进一步的，所述比对方法为：(1)模型训练，首先在数据存储器中预存一部分常见的正常场景照片或者视频，以及异常场景照片或者视频，采用主成分分析法(pca)对这些场景照片或者视频进行特征提取；接着采用支持向量机(svm)对提取的特征进行分类训练，对正确结果和异常结果进行分类，为了更好的保证训练结果的正确性，通过人工辅助的方法实时更新训练的优化标准；然后利用 mapreduce训练最后的模型结果(mapreduce提供的并行处理能力，大大减少了训练实践的开销)；最后将图片或视频分类结果存储在数据存储器的数据库中；(2)新拍摄图片或视频异常结果评价，采用主成分分析法对新拍摄图片或视频进行特征提取；之后将提取的特征与数据库中分好类的图片或视频的特征进行比较，如果与正常结果相近，则判断为正常场景，如果与异常结果相近，则判断为异常场景。
13.进一步的，所述摄像头为360
°
全景摄像头或可旋转摄像头。
14.进一步的，本平台装备安设于路灯、电线杆、岗亭或自动巡逻车上。
15.进一步的，所述中央处理器采用蓄电池和路灯供电系统选择性供电，该蓄电池与设置在路灯上的太阳能电池板电连接；当太阳能电池板发生故障、或者太阳能电池板所处环境无法向蓄电池供电时，中央处理器根据接受的供电量大小，自动切换至路灯供电系统供电。
16.进一步的，所述中央处理器无线连接有预防分析模块、安全巡查模块、应急演练模块、应急处置模块、安全教育模块、隐患排查模块、安全监管模块以及安全考核模块；所述应急处置模块包括应急资源调度子模块、应急预案一键启动子模块和应急指令一键下达子模块。
17.进一步的，所述摄像头拍摄照片的时间间隔为3～10s。
18.进一步的，本平台装备应用领域包括铁路沿线、学校、油库、加油站、炼油厂、商场、集贸市场、危化品生产厂及仓储库。
19.本发明的有益效果：
20.本发明的平台装备具有智能监控和喊话功能，且能够自学习，随着使用时长的延续，各种异常情况不断补充到数据库中，通过系统不断学习训练，判断各种异常情况越来越准确，智能化程度越来越高；而现有的监控系统要么仅能监控，要么只能利用预安装的场景判断是否有异常情况，智能化程度低。
21.本发明与道路两侧的路灯结合安装，监控范围无缝衔接，实现全场景监测；通过太阳能电池板和路灯自身充电系统选择性充电，保证了电源供应。
附图说明
22.图1为本发明平台装备预警过程流程图。
23.图2、图3为本发明平台装备模块结构图。
24.图4是本发明软件模块示意图。
具体实施方式
25.实施例1
26.如图1～4所示，一种用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备，其
安设于路灯上，包括中央处理器(cpu)，该中央处理器电连接有360
°
全景摄像头、数据存储器、ip音柱，以及无线连接有手机终端或显示器；所述中央处理器采用蓄电池和路灯供电系统选择性供电，该蓄电池与设置在路灯上的太阳能电池板电连接；当太阳能电池板发生故障、或者遭遇连续阴雨天以及夜晚无法向蓄电池供电时，中央处理器根据接受的供电量大小，自动切换至路灯供电系统供电。所述中央处理器无线连接有预防分析模块、安全巡查模块、应急演练模块、应急处置模块、安全教育模块、隐患排查模块、安全监管模块以及安全考核模块；所述应急处置模块包括应急资源调度子模块、应急预案一键启动子模块和应急指令一键下达子模块。
27.利用本平台装备预警的流程为：
28.(1)所述摄像头每间隔3秒拍照一次，并将拍摄的照片传送至中央处理器；
29.(2)中央处理器调取数据存储器中已经预存的图片训练集，并与所拍摄的相应照片进行比对；如果图片训练集与拍摄照片相似度达到90％以上，则认为场景正常，否则，认为场景异常；所述比对方法为：(1)模型训练，首先在数据存储器中预存一部分常见的正常场景照片，以及异常场景照片，采用主成分分析法(pca)对这些场景照片进行特征提取；接着采用支持向量机(svm)对提取的特征进行分类训练，对正确结果和异常结果进行分类，为了更好的保证训练结果的正确性，通过人工辅助的方法实时更新训练的优化标准；然后利用mapreduce训练最后的模型结果(mapreduce提供的并行处理能力，大大减少了训练实践的开销)；最后将图片分类结果存储在数据存储器的数据库中；(2)新拍摄图片异常结果评价，采用主成分分析法对新拍摄图片进行特征提取；之后将提取的特征与数据库中分好类的图片的特征进行比较，如果与正常结果相近，则判断为正常场景，如果与异常结果相近，则判断为异常场景。
30.(3)将拍摄的异常场景照片片段反馈给中央处理器，中央处理器将该异常情况通过无线网络发送给手机终端或显示器，并发出提醒信号，进行人工判断；
31.(4)人工判断发现结果正常，则进一步优化比对标准；人工判断发现结果确实异常，则将该异常照片进行标记和命名，之后分别发送到数据存储器和中央处理器，前者用于补充和丰富数据库信息，后者用于激发中央处理器发送命令，中央处理器调取数据存储器中的预存音频信息并发送给ip音柱，同时启动ip音柱使之向异常场景喊话。
32.实施例2
33.如图1～3所示，一种用于铁路巡检、安保巡逻岗与护学岗的智慧哨兵平台装备，其安设于路灯上，包括中央处理器(cpu)，该中央处理器电连接有360
°
全景摄像头、数据存储器、ip音柱，以及无线连接有手机终端或显示器；所述中央处理器采用蓄电池和路灯供电系统选择性供电，该蓄电池与设置在路灯上的太阳能电池板电连接；当太阳能电池板发生故障、或者遭遇连续阴雨天以及夜晚无法向蓄电池供电时，中央处理器根据接受的供电量大小，自动切换至路灯供电系统供电。
34.利用本平台装备预警的流程为：
35.(1)所述摄像头拍摄实时视频，并将拍摄的视频传送至中央处理器；
36.(2)中央处理器调取数据存储器中已经预存的视频训练集，并与所拍摄的相应视频进行比对；如果视频训练集与拍摄视频片段相似度达到90％以上，则认为场景正常，否则，认为场景异常；所述比对方法为：(1)模型训练，首先在数据存储器中预存一部分常见的
正常场景视频，以及异常场景视频，采用主成分分析法(pca)对这些场景视频进行特征提取；接着采用支持向量机(svm)对提取的特征进行分类训练，对正确结果和异常结果进行分类，为了更好的保证训练结果的正确性，通过人工辅助的方法实时更新训练的优化标准；然后利用mapreduce训练最后的模型结果(mapreduce提供的并行处理能力，大大减少了训练实践的开销)；最后将视频分类结果存储在数据存储器的数据库中；(2)新拍摄视频异常结果评价，采用主成分分析法对新拍摄视频进行特征提取；之后将提取的特征与数据库中分好类的视频的特征进行比较，如果与正常结果相近，则判断为正常场景，如果与异常结果相近，则判断为异常场景。
37.(3)将拍摄的异常场景视频片段反馈给中央处理器，中央处理器将该异常情况通过无线网络发送给手机终端或显示器，并发出提醒信号，进行人工判断；
38.(4)人工判断发现结果正常，则进一步优化比对标准；人工判断发现结果确实异常，则将该异常视频进行标记和命名，之后分别发送到数据存储器和中央处理器，前者用于补充和丰富数据库信息，后者用于激发中央处理器发送命令，中央处理器调取数据存储器中的预存音频信息并发送给ip音柱，同时启动ip音柱使之向异常场景喊话。
39.本平台装备应用领域包括铁路沿线、学校、油库、加油站、炼油厂、商场、集贸市场、危化品生产厂及仓储库。
40.本发明平台装备在上述领域应用中，以指挥岗为主，监督岗和执勤岗为辅，固化应用场地内外预警防控环境和距离，促使联防队员明确责任又灵活机动，从事后应急转向事前预警，事中防控，预防为主，科学构建“大安全，大管理，大应急”的安全应用场所。
41.本发明平台装备的特点和可以实现的功能：
42.首先，上述三个岗位的职责分别为：指挥岗负责所有相关联岗位的安全管理、指挥调度、资源调配等全面工作：调查、收集、分析、研究、反馈、报告有关社情，综合研判信息；承担授权指挥协调处理突发事件，协调处理紧急警务等事宜，酌时线上线下召开分析会。
43.监督岗负责对工作人员考勤、监督和统一管理；适时将信息汇总上报给指挥岗，为有效实施统一指挥提供客观一手信息资料。
44.执勤岗负责执行指挥岗下达的各种任务，对监管区域进行全方位监测，并接受监督岗的管理。
45.1.覆盖范围：根据法律法规、道路通行条件、人员规模等实际情况，规划设置周边的“监测通道”，对监管区域进行全方位管理。
46.2.监测时效：按照人员活动、工作时间，24小时内实时监测。
47.3.岗位考勤：按照规定上岗，利用手机app扫码确定岗位、文字上传至监督岗，实现到岗查岗并平台具备请假、申批功能。
48.4.目视巡逻：指挥岗、监督岗、执勤岗通过电脑浏览器、手机 app、手持机、巡逻定点路线之外，机动时间、空间与位置交叉巡逻，充分利用群防群治人员的眼睛，点面兼顾，不留死角隐患。防护区摄像设备光学变焦23倍，可高清观察200百米范围人员活动轨迹，打破人为视角范围受限的缺陷；同时可辅助规范和清理周边不安全因素，清除隐患。
49.6.自动预警：本装备具备人形检测、人脸识别、黑白名单、徘徊停留、人员聚集、星光夜视等功能，可适时同时联动指挥岗、值班室、值班人员形成合作机制应急处突，并有效进行声光报警和现场报警，
50.7.应急联动：指挥岗具有一键处置功能和权利。各岗之间具备信息交换处置联动功能，指挥岗电脑浏览器具备点面全局巡逻功能，如有突发事件，即可联动各方，启动应急预案。指挥岗通过无线麦克风、手机app喊话，劝导不文明不规范人士；嚇退和震慑举止行为可疑人员。
51.8.教育广播：本装备内置地震、火灾等突发事件的安全教育课程、公益广告等信息内容，利用人员空闲时间音视频广播，加强工作人员应急事件处置常识学习和自我保护意识的形成。
52.9.幸福警卫：装备的led警示屏警卫警示内容多样，随时以文字滚动和语音告知，让相关人员感受安全保障的幸福感，震慑可疑人员，提升单位形象品牌。
53.10.一键报警：工作人员遇到困难情况时，通过一键求助、双向免提通话，按下对讲终端求助键，可快速呼叫到保安室或控制中心，值班人员第一时间响应，相关人员能及时得到帮助，通过一键报警按钮可就近报警救助。
54.11.安全巡检：通过手机app扫描岗位上的二维码，快捷方便进行安全巡检，app会显示出需要进行巡查和预防的详细条目和要求，对可能出现的异常情况怎样预警？怎样联动？怎样出警？隐患查什么、怎么查等问题进行详细解答。
55.12.隐患上报：巡查人员每天通过app以文字描述和照片上报隐患信息给对应领导。上传隐患信息选择种类，时间地点，危害程度，处理建议等。在马上可能出现影响安全的公共安全事件、自然灾害等风险时，亦可第一时间通过公共广播喊话，启动现场应急措施方案，同时一键报警。
56.13.隐患处理：巡查人员上报的隐患，负责人手机app自动提醒功能。平台显现响应、处理时间、过程和结果。