一种可视化的船闸安防系统的制作方法

1.本实用新型属于船闸安保领域，特别涉及一种可视化的船闸安防系统。


背景技术：

2.现有水工建筑的船闸安保主要依靠安保人员人工巡检、监管，辅助工业电视系统进行主要区域、重要门洞等画面监控，在设备完好情况下可以做到重要部位90天内图像画面事后可查询。现船闸安保只能依赖人工识别、静态画面事后追查等方式，其缺乏系统的、可靠的、现代化的、识别度高的安保系统，对闸区人员闯入、攀爬、聚集等动态事件无法及时准确的发现、预警并完成第一时间的处置；因此需要设计一种可视化的船闸安防系统来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可视化的船闸安防系统，该系统解决了现有技术中船闸安防监控可视化较差，监控和处理存在较长的滞后性，难以实时对突发情况进行处理，监控死角较多，效果较差的问题；本系统可通过可视化设备以及信息传输，对闸区人员闯入、攀爬、聚集、消防火灾、设备运行故障等动态事件全天候24小时监控、及时准确的发现、预警，将物联网应用神经延伸至闸区各场景，实现人、车、物数据信息线上融合与计算，实现闸区安全提升、高效管理、成本降低的目标，实现闸区“数据全融合、状态全可视、业务全可管、事件全可控”，实现闸区数字化升级，达到安全、效率和成本的提升。
4.为实现上述设计，本实用新型所采用的技术方案是：一种可视化的船闸安防系统，包括视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统和公共广播系统；视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统和公共广播系统与中控室通信连接；视频监控系统包括控制级设备、现地级设备和前端设备，控制级设备包括图像监控工作站和图像及网络管理服务器；现地级设备包括设置在管控中心和分控中心的网络交换机、显示器、网络存储录像机和机柜；前端设备包括设置在船闸各处的前端网络交换机、光纤收发器、网络摄像机、防雷器及拾音器；入侵报警系统包括前端报警设备、传输设备、管理设备和显示设备；出入口控制系统包括车辆出入口控制系统和人员出入口控制系统；公共广播系统包括总服务器和前端广播设备。
5.进一步地，视频监控系统采用分区系统结构，包括管控中心以及多座船闸分控中心；其中控制级设备、现地级设备和前端设备均包括有管控中心设备以及船闸分控中心设备。
6.优选地，图像监控工作站包括管控中心图像监控主控工作站、船闸分控中心图像监控分控工作站和图像监控终端。
7.进一步地，安防管控中心图像监控主控工作站布置在管控中心，作为整个图像监控系统的主工作站，具有最高控制权限及控制优先级；各船闸分控中心图像监控分控工作站，布置在三座船闸的分控中心，作为分控中心的主工作站，具有分控中心的最高控制权限
及控制优先级；图像监控终端作为后台设备，根据管理需要分别布置在其他位置。
8.优选地，现地级设备通过网络交换机与图像监控工作站通信连接。
9.进一步地，管控中心现地级设备布置在管控中心；分控中心现地级设备布置在所在船闸人字门机房和闸面等部位。现地级设备通过局域网，接受图像监控主工作站及图像监控工作站的控制。
10.进一步地，前端设备采用全网络式摄像机，视频从前端设备输出即为数字信号，并以基于tcp/ip协议的以太网为传输媒介，实现视频在网络上的传输。
11.优选地，前端报警设备包括入侵探测器、入侵探测摄像机以及声光报警器；传输设备包括光纤网络以及线缆，管理设备包括服务器以及交换机。
12.进一步地，入侵探测器采用光纤振动入侵探测系统，采用物联网架构、以防区型光纤入侵探测系统为核心、配套安防系统信息化管理平台，前端设备通过传输层连接到应用层设备，应用层设备对传感层设备的信息进行处理，并根据处理结果以及多种权限执行后续管理流程。
13.优选地，人员出入口控制系统包括人行道闸控制系统和门禁系统，车辆出入口控制系统包括高清出入口抓拍摄像机、道闸、车辆检测器、地感线圈、led显示屏、出入口管理终端和管理平台。
14.进一步地，车辆出入口控制系统、人员出入口控制系统的后台设备共同管理。
15.进一步地，车辆出入口控制系统通过前端抓拍摄像机采集识别获取车辆信息，利用网络将车辆信息数据发送至后端管理中心，利用车辆识别技术实现车牌号、车标、车型、车身颜色等相关数据比对，确保车辆的进出有据可查，确保车辆的进出可控，确保停车位的合理利用，加强出入口的高效和安全管理。
16.进一步地，人员出入口控制系统主要运用人脸识别系统来实现，采用人脸检测算法、人脸跟踪算法、人脸抓拍算法、人脸质量评分算法及人脸识别算法、并结合配套的前端人脸抓拍摄像机、前端人脸一体化闸机、人证比对核验终端、后端人脸比对服务器等设备，实现了实时人脸抓拍建模、实时人脸比对、静态人脸图片检索、人脸布控和轨迹还原等功能。
17.优选地，公共广播系统的总服务器包括总主控设备、音源设备、消防紧急联动设备、广播呼叫设备和周边设备；前端广播设备包括设置在船闸分控中心的网络前段解码器、前置放大器和功放设备，以及设置在船闸闸面和机房的广播号角。
18.进一步地，公共广播系统采用分布式架构，将不同业务需求区域的广播系统进行区分和设置，既能够做到互不干扰、也能够在应急情况下进行统一管理。
19.上述一种可视化的船闸安防系统的有益效果如下：
20.本系统可通过可视化设备以及信息传输，对闸区人员闯入、攀爬、聚集、消防火灾、设备运行故障等动态事件全天候24小时监控、及时准确的发现、预警，将物联网应用神经延伸至闸区各场景，实现人、车、物数据信息线上融合与计算，实现闸区安全提升、高效管理、成本降低的目标，实现闸区“数据全融合、状态全可视、业务全可管、事件全可控”，实现闸区数字化升级，达到安全、效率和成本的提升。该系统的管理平台集成视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、公共广播系统等形成一个综合性的系统安防管理平台；该平台无缝实现各子系统之间的信息共享，任一点的故障或异常报告可形成视点联动，并且可
预先进行预案排演应对突发情况。平台系统信息同时具备“大数据”特征，可通过各个子系统信息进行信息采集、统计和分析，对于安全分析、管理决策作出数据支撑。
附图说明
21.图1为本实用新型中视频监控系统的拓扑结构示意图；
22.图2为本实用新型中入侵报警系统的系统连接示意图；
23.图中附图标记为：服务器1，交换机2，控制器3，联网设备4，声光报警器5，前端报 v警设备6。
具体实施方式
24.如图1~图2中，一种可视化的船闸安防系统，包括视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统和公共广播系统；视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统和公共广播系统与中控室通信连接；视频监控系统包括控制级设备、现地级设备和前端设备，控制级设备包括图像监控工作站和图像及网络管理服务器；现地级设备包括设置在管控中心和分控中心的网络交换机、显示器、网络存储录像机和机柜；前端设备包括设置在船闸各处的前端网络交换机、光纤收发器、网络摄像机、防雷器及拾音器；入侵报警系统包括前端报警设备、传输设备、管理设备和显示设备；出入口控制系统包括车辆出入口控制系统和人员出入口控制系统；公共广播系统包括总服务器和前端广播设备。
25.进一步地，网络交换机优选型号为大华导轨式工业交换机dh-is1000c-8et-dc。
26.进一步地，显示器优选型号为大华工业级显示屏dh-lm43-f200。
27.进一步地，网络存储录像机优选型号为大华网络32路网络硬盘存储录像机nvr4808-hds2。
28.进一步地，光纤收发器机优选型号为fiberhome ol100cr-02b-220。
29.进一步地，网络摄像机优选型号为大华dh-sd6c84fx-gn红外线高清摄像机。
30.进一步地，防雷器优选型号为华联视hl-poe1000e；拾音器优选型号为烽火hd-18c。
31.进一步地，视频监控系统采用分区系统结构，包括管控中心以及多座船闸分控中心；其中控制级设备、现地级设备和前端设备均包括有管控中心设备以及船闸分控中心设备。
32.优选地，图像监控工作站包括管控中心图像监控主控工作站、船闸分控中心图像监控分控工作站和图像监控终端。
33.进一步地，安防管控中心图像监控主控工作站布置在管控中心，作为整个图像监控系统的主工作站，具有最高控制权限及控制优先级；各船闸分控中心图像监控分控工作站，布置在三座船闸的分控中心，作为分控中心的主工作站，具有分控中心的最高控制权限及控制优先级；图像监控终端作为后台设备，根据管理需要分别布置在其他位置。
34.优选地，现地级设备通过网络交换机与图像监控工作站通信连接。
35.进一步地，管控中心现地级设备布置在管控中心；分控中心现地级设备布置在所在船闸人字门机房和闸面等部位。现地级设备通过局域网，接受图像监控主工作站及图像监控工作站的控制。
36.进一步地，前端设备采用全网络式摄像机，视频从前端设备输出即为数字信号，并以基于tcp/ip协议的以太网为传输媒介，实现视频在网络上的传输。
37.进一步地，全网络式摄像机优选型号为大华dh-sd6c84fx-gn红外线高清摄像机。
38.优选地，前端报警设备包括入侵探测器、入侵探测摄像机以及声光报警器；传输设备包括光纤网络以及线缆，管理设备包括服务器以及交换机。
39.进一步地，入侵探测器优选型号为博礼视ala-ex；声光报警器优选型号为tgsg-01t工业语音声光报警器。
40.进一步地，入侵探测器接入光纤振动入侵探测系统，采用物联网架构、以防区型光纤入侵探测系统为核心、配套安防系统信息化管理平台，前端设备通过传输层连接到应用层设备，应用层设备对传感层设备的信息进行处理，并根据处理结果以及多种权限执行后续管理流程。
41.进一步地，光纤振动入侵探测系统优选型号为飞天光电防区型振动光纤系统。
42.优选地，人员出入口控制系统包括人行道闸控制系统和门禁系统，车辆出入口控制系统包括高清出入口抓拍摄像机、道闸、车辆检测器、地感线圈、led显示屏、出入口管理终端和管理平台。
43.进一步地，高清出入口抓拍摄像机优选型号为大华dh-itc215-pu1a-j；道闸优选型号为百思德306直杆栅栏道闸；车辆检测器优选型号为安智诚azc-110b。
44.进一步地，车辆出入口控制系统、人员出入口控制系统的后台设备共同管理。
45.进一步地，车辆出入口控制系统通过前端抓拍摄像机采集识别获取车辆信息，利用网络将车辆信息数据发送至后端管理中心，利用车辆识别技术实现车牌号、车标、车型、车身颜色等相关数据比对，确保车辆的进出有据可查，确保车辆的进出可控，确保停车位的合理利用，加强出入口的高效和安全管理。
46.进一步地，人员出入口控制系统主要运用人脸识别系统来实现，采用人脸检测算法、人脸跟踪算法、人脸抓拍算法、人脸质量评分算法及人脸识别算法、并结合配套的前端人脸抓拍摄像机、前端人脸一体化闸机、人证比对核验终端、后端人脸比对服务器等设备，实现了实时人脸抓拍建模、实时人脸比对、静态人脸图片检索、人脸布控和轨迹还原等功能。
47.进一步地，前端人脸抓拍摄像机优选型号为大华dh-ipc-hdbw4443r1。
48.进一步地，前端人脸一体化闸机优选型号为百思德120方形速通门。
49.进一步地，人证比对核验终端优选型号为熵基科技id1000。
50.优选地，公共广播系统的总服务器包括总主控设备、音源设备、消防紧急联动设备、广播呼叫设备和周边设备；前端广播设备包括设置在船闸分控中心的网络前段解码器、前置放大器和功放设备，以及设置在船闸闸面和机房的广播号角。
51.进一步地，网络前段解码器优选型号为众扬js-hm16h16v。
52.进一步地，前置放大器优选型号为flykace usb-1000f。
53.进一步地，功放设备优选型号为先科 my2000。
54.进一步地，广播号角优选型号为国力glp-s6160。
55.进一步地，公共广播系统采用分布式架构，将不同业务需求区域的广播系统进行区分和设置，既能够做到互不干扰、也能够在应急情况下进行统一管理。
56.上述一种可视化的船闸安防系统的工作原理如下：
57.视频监控系统实时监视各船闸核心控制区及出入口、控制区及其出入口、一般监视区主要出入口等部位的视频信息，支持图像显示、记录与回放，且具备视频入侵报警功能和图像复核功能；具有时间、日期的字符叠加、记录、调整和修改功能。视频监控系统能与入侵报警系统、出入口控制系统和公共广播系统联动，收到联动信号后，控制摄像机到相应的预置位置进行事件存储，并显示相应图像。系统预留视频联网接口，联网接口符合gb/t 28181的要求。系统具备智能巡检分析功能：可在重点设防区域和出入口等部位设置智能巡检视频分析功能；出入口支持人脸识别、车牌识别和证件识别等；支持对人员、车辆、船舶图像的抓拍采集和比对识别；支持穿越警戒线、徘徊、人数异常、倒地、滞留、奔跑、剧烈运动、安全帽佩戴情况等人员行为和状态分析；支持车辆超速、违停、抛洒等分析识别；支持智能分析水面船舶、漂浮物检测、水尺识别等功能；支持视频丢失、遮挡、位移等视频质量诊断分析；各类报警事件分类报警、搜索、分析、回放等管理；支持智能视频分析特定安全事件的功能。
58.入侵报警系统主要解决船闸物理围墙和靠近周界，防止翻越、破坏、偷盗，甚至恐怖袭击等安全问题，根据现场实际情况，对三座船闸闸室两侧、导航墙等位置划分振动光纤防区，采用绕围栏悬挂方式安装，每个防区划分确保报警的精确度，一旦发生入侵报警，处置人员第一时间能识别报警位置，更迅速定位报警区域以便处理。入侵报警系统对船闸设有报警探测器的部位实行24小时全天候监控，使安保人员能及时准确地了解报警的情况，可实现自动报警并联动视频安防监控系统，实现警情自动记录以便事后查询，并提示安保人员协同处理突发事件。系统可对设防区域的非法入侵进行实时有效的探测与报警，系统应能独立运行，有输出接口，可用手动、自动操作以有线或无线方式报警，且具有防破坏报警功能；系统的前端应按需要选择、安装备类入侵探测设备，构成点、线、面、空间综合防护系统，系统应能按时间、区域、部位任意编程设防和撤防。系统采用集中管理信息化平台，实现对各安防子系统的统一配置和管理，具备强大的集中控制能力；软件平台支持三维gis地图，能立体、直观呈现报警区域；具备强大的模式识别功能，大大降低了系统的误报率；具备完整的紧急事件处理流程，由计算机引导值班人员完成处理流程，实现人机合一、完整无漏处理完整个报警事件并自动保存，可回溯报警事件处理。
59.出入口控制系统分为车辆出入口控制系统和人员出入口控制系统。其中车辆出入口控制系统通过前端抓拍摄像机采集识别获取车辆信息，利用网络将车辆信息数据发送至后端管理中心，利用车辆识别技术实现车牌号、车标、车型、车身颜色等相关数据比对，确保车辆的进出有据可查，确保车辆的进出可控，确保停车位的合理利用，加强出入口的高效和安全管理。车辆出入口管理系统基于车牌识别的车辆出入口管理系统具备对临时车辆进行权限放行和对固定用户进行认证管理的功能，系统中主体采用tcp/ip的组网结构，在保障数据传输速度和安全性的基础上，极大的方便了设备安装布线。同时各部件均为模块化设计，某一设备的变动不会影响到其他设备的正常工作。这种组网结构在后期产品部署位置发生变动的时候，只需要将部署到新位置的产品接入到已部署好的局域网内即可实现正常工作。
60.人员出入口控制系统主要运用人脸识别系统来实现，人脸识别系统根据识别方式可分为前端人脸识别方式和后端人脸识别方式两种。前端人脸识别方式主要由人证核验桌
面式终端设备、人脸一体化闸机设备和人脸识别相机组成；其内置人脸算法，可实现读取身份证芯片人脸照片实现1:1人证比对或1:n/n;n人像比对；后端识别主要由人脸服务器两种后端形态产品及配套前端人脸抓拍相机、可视对讲门口机等人脸采集设备组成。
61.该系统通过综合管理平台实现人脸系统相关的设备管理、识别场景规则设置、报警联动、人脸授权、业务展现和管理，并结合客户端实现对图像的预览检索、各种报警信息的查看等操作，同时人脸识别系统可以实现人脸考勤、人脸巡更、访客管理等功能。
62.特别地，通过该系统对外来人员进行分级管理，将重点人员分为ⅰ类，本单位职工分为ⅱ类，局属单位人员分为ⅲ类，外来施工人员分为ⅳ类，公安及消防人员分为
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类，电厂职工分为ⅵ类，读取到身份信息后分别进行预警或报警。根据分级管理：
63.1.ⅰ类人员，正常情况下开放所有地点进入权限，当摄像机识别后在后台进行预警并做好相应记录，提示相关人员做好准备；危险品过闸时间段关闭船闸所有进入权限，当摄像机识别后在后台进行报警并提示相关运行人员。
64.2.ⅱ类人员，正常情况下开放所有地点进入权限，当摄像机识后仅在后台进行记录形成数据汇总；危险品过闸时间段开放所有进入权限，确实需要进入的，通报领导后进入，当摄像机识别后在后台进行记录形成数据汇总。
65.3.ⅲ类人员，正常情况下开放所有地点进入权限，当摄像机识别后仅在后台进行记录形成数据汇总，便于形成月度报表备查；危险品过闸时间段关闭船闸所有进入权限，当摄像机识别后仅在后台进行记录行程数据汇总。
66.4.ⅳ类人员，正常情况下根据当日施工计划，开放相对应施工区域及可能通过地点计入权限，当摄像机识别后仅在后台进行记录形成数据汇总；危险品过闸时间段关闭船闸所有进入权限，当摄像机识别后在后台进行报警，提示相关运行人员对施工人员做好相应提示。
67.5.
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类人员，正常情况下关闭所有进入权限，确实需要进入的，通报相关领导后开放进入权限，当摄像机识别后在后台进行记录形成数据汇总，便于形成月度报表备查；危险品过闸时间段开放所有进入权限，当摄像机识别后在后台进行预警并提示相关运行人员。
68.6.ⅵ类人员，正常情况下关闭所有进入权限，确实需要进入的，通报相关领导后开放进入权限，当摄像机识别后在后台进行记录形成数据汇总，便于形成月度报表备查；危险品过闸时间段关闭所有进入权限，当摄像机识别后在后台进行报警并提示相关运行人员。特别的，在船闸与电厂连通的管线廊道中，加装独立门禁，防止人员违规进入廊道。
69.公共广播系统在保安岗亭、车辆及人员出入口处设置广播号角，用于公共信息提醒及应急广播；在闸面设置广播号角，与智能球机、机枪配套联动，当发生非法越线、攀爬、聚众时，系统自动播放警告声音；广播系统具有实时广播、定时广播、分区广播、电话广播、自由点播、实时采播、消防联动、现场监听、双向对讲、触发联动、通话录音、日志查询等功能。
70.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。