專利名稱：一種基于三維gis的智能樓宇安防系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及安全視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著GIS (Geographic Information System地理信息系統(tǒng))的廣泛應用，目前在視頻監(jiān)控領(lǐng)域已有許多集成電子地圖等空間位置信息的視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。與傳統(tǒng)的單純獲取監(jiān)控設(shè)備的實時音、視頻信息的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，集成了空間位置信息的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在增強用戶空間位置意識、輔助用戶應急決策等方面將發(fā)揮更大的作用。而隨著Google Earth、Skyline Software等三維軟件的推出，三維GIS在構(gòu)建數(shù)字城市基礎(chǔ)平臺系統(tǒng)中的地位變得越來越重要。如何把三維GIS與視頻監(jiān)控畫面有效直觀的集成起來已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究熱點。常規(guī)的安防監(jiān)控系統(tǒng)大多采用閉路電視系統(tǒng)，將各路監(jiān)控錄像同時顯示出來進行監(jiān)控，這種顯示方式無法反映出監(jiān)控畫面的空間拓撲關(guān)系，監(jiān)控人員需要同時監(jiān)控很多路畫面，這種監(jiān)控方式很容易由于種種原因在監(jiān)控的過程中遺漏重點監(jiān)控部位造成重大損失。目前也有一些將二維地圖信息集成到監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案，大多通過點擊地圖上的點位分布圖調(diào)出監(jiān)控錄像，這種方式與閉路電視相比增強了空間意識，對用戶起到了一定的輔助作用，但是還是不能給人以足夠的真實感。另外，目前的安防系統(tǒng)功能都比較單一，沒有將各功能模塊(如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等)集成到一個系統(tǒng)當中，實現(xiàn)聯(lián)動控制。

實用新型內(nèi)容為了解決傳統(tǒng)安防系統(tǒng)功能單一、操作界面單調(diào)，無法適應用戶多樣化需求的問題，本實用新型為用戶提供一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，既可以增強用戶的空間意識，又可以降低人員成本，同時通過多傳感器的集成可以實現(xiàn)智能的安防控制。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控專網(wǎng)六部分，其特征在于:所述監(jiān)控中心包括中心管理服務器、流媒體服務器、視頻存儲服務器、信息發(fā)布服務器、門禁服務器、訪客管理服務器、GIS數(shù)據(jù)存儲服務器、IP矩陣、IPSAN、電視墻、信息發(fā)布終端、席位計算機。其中，所述中心管理服務器中包含樓宇管理數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫；視頻存儲服務器中包含視頻存儲數(shù)據(jù)庫；信息發(fā)布服務器中包含信息發(fā)布數(shù)據(jù)庫；門禁服務器中包含門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；訪客管理服務器中包含訪客管理數(shù)據(jù)庫；GIS數(shù)據(jù)存儲服務器中包含三維GIS數(shù)據(jù)庫。所述席位計算機中包含有三維場景管理模塊、視頻控制模塊、設(shè)備屬性管理模塊、用戶管理模塊、報警信號處理顯示模塊、門禁系統(tǒng)可視化控制模塊、訪客管理模塊、信息發(fā)布模塊。進一步講:所述樓宇管理數(shù)據(jù)庫又包括監(jiān)控管理數(shù)據(jù)庫、報警管理數(shù)據(jù)庫、門禁管理數(shù)據(jù)庫、房間管理數(shù)據(jù)庫、用戶管理數(shù)據(jù)庫。所述三維GIS數(shù)據(jù)庫又包括三維模型數(shù)據(jù)庫、遙感數(shù)據(jù)庫。所述三維場景管理模塊又包括模型加載模塊、場景渲染模塊、三維漫游控制模塊、漫游路徑設(shè)置模塊，所述視頻控制模塊又包括視頻預覽模塊、視頻回放模塊、云臺控制模塊、視頻與場景融合模塊。所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機，采用網(wǎng)絡(luò)方式連接到視頻監(jiān)控專網(wǎng)。所述門禁系統(tǒng)是由門禁控制器和身份識別卡組成，其中門禁控制器包括控制鎖、讀卡器，門禁控制器通過信號控制線纜將數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心。所述報警系統(tǒng)由報警主機、雙鑒探測器、紅外對射探測器以及其他報警裝置組成，所述報警主機通過多芯多絞線電纜分別與雙鑒探測器、紅外對射探測器連接，并通過RS232線纜連接到席位計算機。所述信息發(fā)布系統(tǒng)主要由信息發(fā)布前端顯示單元組成，并通過視頻監(jiān)控專網(wǎng)將前端顯示單元與監(jiān)控中心的信息發(fā)布終端互聯(lián)，完成數(shù)據(jù)信息的傳遞、交互。所述視頻監(jiān)控專網(wǎng)主要由樓層接入交換機、光纖收發(fā)器、核心交換機、監(jiān)控中心交換機以及網(wǎng)絡(luò)傳輸線組成。所述視頻監(jiān)控專網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)采用多模光纜傳輸，各層前端監(jiān)控點均通過超五類網(wǎng)線接入交換機，當各層交換機至監(jiān)控點超過100米時，配一對光纖收發(fā)器，連接在攝像機與交換機之間。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型利用三維GIS，可以實現(xiàn)如下效果:(I)將各個路口或者室內(nèi)的攝像機用模型的模式加入到場景中，在三維地圖中能突出顯示漫游場景可視范圍內(nèi)的攝像機，并能調(diào)出這些攝像機的實時拍攝畫面；(2)能輪詢顯示所有攝像機，輪詢時調(diào)出每個輪詢到的攝像機的實時拍攝畫面；(3)可以從全景觀看整個現(xiàn)場的情況，快速定位事件發(fā)生的具體位置；可通過現(xiàn)有設(shè)備(如球機)，對現(xiàn)場電子沙盤實時視頻巡視功能，為快速處理突發(fā)事件的指揮調(diào)度提供了最直接的視頻信息依據(jù)。2、本實用新型將監(jiān)控與三維場景結(jié)合，在場景中將路徑預先設(shè)定完成，在場景中路徑經(jīng)過的監(jiān)控設(shè)備范圍之內(nèi)，調(diào)用這個范圍內(nèi)的所有攝像機都能實時顯示和切換，實現(xiàn)監(jiān)控圖像與實際行進路線相結(jié)合。3、本實用新型將各安防傳感器的信息進行融合，實現(xiàn)聯(lián)動控制，極大的減少了人員的工作量，提供工作效率。

圖1是智能安防系統(tǒng)硬件布置圖；圖2是視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是入侵報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；[0026]圖4是信息發(fā)布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的介紹。本實用新型涉及一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，整個系統(tǒng)分為硬件和軟件兩個部分，硬件部分包含6個系統(tǒng)模塊:監(jiān)控中心1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)2、門禁系統(tǒng)3、入侵報警系統(tǒng)4、信息發(fā)布系統(tǒng)5以及視頻監(jiān)控專網(wǎng)6，如圖1所示。軟件部分植入在這些硬件系統(tǒng)之中。(I)監(jiān)控中心監(jiān)控中心是整個安防系統(tǒng)調(diào)控管理的核心，主要實現(xiàn)控制終端的功能，實現(xiàn)所有系統(tǒng)的聯(lián)動控制和監(jiān)控顯示功能。如圖1所示，監(jiān)控中心包括由中心管理服務器、流媒體服務器、視頻存儲服務器、信息發(fā)布服務器、門禁服務器、訪客管理服務器、GIS數(shù)據(jù)存儲服務器合稱起來的服務器
11、IP矩陣12、IPSAN13、電視墻14、信息發(fā)布終端15、席位計算機16和若干配套設(shè)備。中心通過監(jiān)控中心交換機17、核心交換機18以及各層交換機19，接入視頻監(jiān)控專網(wǎng)6。中心管理服務器上運行中心管理平臺客戶端，能夠?qū)崿F(xiàn)對全網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)一管理:對視頻監(jiān)控專網(wǎng)內(nèi)的前端攝像機、存儲設(shè)備、解碼設(shè)備、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器、信息發(fā)布服務器、門禁服務器、訪客管理服務器等實行集中管理，監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)；對客戶端進行帳戶、密碼、使用權(quán)限的集中分配和管理，對客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進行驗證；對前端設(shè)備接入、網(wǎng)絡(luò)傳輸、資源訪問等采用有效的安全管理措施，包括信息加密、網(wǎng)絡(luò)接入控制、訪問認證管理等措施，防止監(jiān)控系統(tǒng)被非法入侵、監(jiān)控信息被非法竊取和擅改等。本系統(tǒng)采用集中存儲的方式，中心管理平臺配置存儲服務器和IPSAN海量存儲設(shè)備，負責整個大樓的錄像存儲和管理。流媒體服務器擔當數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的角色，將完成以下功能:1、實時流轉(zhuǎn)發(fā)功能:將客戶端請求的實時流轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端查看，若請求的實時流已經(jīng)被流媒體服務器獲取，將執(zhí)行復制分發(fā)工作，若請求的實時流未被流媒體服務器獲取，將執(zhí)行連接獲取再轉(zhuǎn)發(fā)的工作；
2、連接情況統(tǒng)計功能:能統(tǒng)計流媒體服務器的進出碼流數(shù)，每個通道碼流轉(zhuǎn)發(fā)路數(shù)、客戶端的請求路數(shù)以及實時流丟包率和延時；3、故障自調(diào)整功能:流媒體服務器出現(xiàn)程序崩潰、異常退出等情況時，將自動重啟以確保存儲服務正常工作；4、異常信息主動上報:流媒體服務器可將自身遇見的實時流斷流等異常信息上報中心，提醒管理員檢查斷流原因。異常信息記錄在本地日志文件中。信息發(fā)布服務器上運行信息發(fā)布管理平臺，實現(xiàn)對信息發(fā)布前端子系統(tǒng)的控制。門禁服務器和訪客管理服務器分別負責門禁控制器的集中管理和訪客數(shù)據(jù)的存儲。GIS數(shù)據(jù)存儲服務器主要負責三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲，包括模型數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)和影像圖片數(shù)據(jù)等。IP矩陣也稱數(shù)組矩陣，主要完成對接收的視頻完成解碼，輸出模擬信號功能。中心管理平臺向數(shù)組矩陣發(fā)送相關(guān)預覽指令，高清數(shù)字矩陣從指定前端獲取高清數(shù)據(jù)流，并解碼由高清接口輸出到高清電視墻；由此能進一步實現(xiàn)切換、輪巡等操作。[0039](2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控主要由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機21完成監(jiān)控，具體連接如圖2所示，監(jiān)控攝像機21采用網(wǎng)絡(luò)方式連接到各層交換機，將視頻接入視頻監(jiān)控專網(wǎng)。監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)采用多模光纜傳輸，各層前端監(jiān)控點均通過超五類網(wǎng)線接入各層交換機。當各層交換機至監(jiān)控點超過100米時，需配一對光纖收發(fā)器，此時前端攝像機通過網(wǎng)線接入光纖收發(fā)器的發(fā)射端，發(fā)射端將電信號轉(zhuǎn)換成光信號通過室內(nèi)多模光纖傳輸?shù)浇邮斩?，接收端將光信號轉(zhuǎn)換成電信號通過網(wǎng)線接入交換機。攝像機采用集中供電方式，在控制中心配置UPS不間斷電源，保證停電后系統(tǒng)在I小時內(nèi)能正常運行。由UPS集中供電至各層弱電井中的強電線槽中，在各層弱電井中配備電源轉(zhuǎn)換箱，將220V交流電轉(zhuǎn)換成直流12V或交流24V電供至前端監(jiān)控點。(3)門禁系統(tǒng)門禁系統(tǒng)是由門禁控制器31和身份識別系統(tǒng)32組成。其中門禁控制器又包括控制鎖33、讀卡器34等設(shè)備，它主要安裝在建筑的出入口，對進入辦公區(qū)人員進行身份識別和記錄，并通過信號控制線纜通過各層交換機及核心交換機將數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過席位計算機，對前端設(shè)備進行統(tǒng)一管理。身份識別系統(tǒng)通常體現(xiàn)為一種識別感應卡，每張卡上記載有一個人的ID號和密碼。門禁控制系統(tǒng)可以將不明身份或者沒有授權(quán)的人員拒之門外，防止干擾正常的辦公秩序。(4)報警系統(tǒng)報警系統(tǒng)由報警主機41、雙鑒探測器42、紅外對射探測器43以及其他報警裝置44等組成，實現(xiàn)安防報警功能。具體連接如圖3所示，報警主機41通過多芯多絞線電纜與雙鑒探測器42、紅外對射探測器43連接，接收到報警信號后通過RS232線纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心席位計算機，席位計算機實現(xiàn)報警部位監(jiān)控，并產(chǎn)生相應的解決方案。監(jiān)控中心通過對紅外對射探測器、雙鑒探測器、報警主機的集中管理和操作控制，如布撤防等，構(gòu)成立體的安全防護體系。(5)信息發(fā)布系統(tǒng)信息發(fā)布系統(tǒng)主要由信息發(fā)布前端顯示單元51組成，實現(xiàn)對信息的編輯、傳輸、發(fā)布與集中管理。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，前端顯示單元由兩種類型設(shè)備組成，分別為全彩LED顯示大屏52、電子海報機53，信息發(fā)布系統(tǒng)系統(tǒng)使用視頻監(jiān)控專網(wǎng)，將信息發(fā)布前端與終端互聯(lián)，完成數(shù)據(jù)信息的傳遞、交互。(6)視頻監(jiān)控專網(wǎng)視頻監(jiān)控專網(wǎng)主要由樓層接入交換機、光纖收發(fā)器、核心交換機、監(jiān)控中心交換機以及網(wǎng)絡(luò)傳輸線組成。視頻監(jiān)控專網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)采用多模光纜傳輸，各層前端監(jiān)控點均通過超五類網(wǎng)線接入交換機，當各層交換機至監(jiān)控點超過100米時，配一對光纖收發(fā)器，連接在攝像機與交換機之間。軟件部分分為數(shù)據(jù)庫和功能模塊，各功能模塊均采用動態(tài)鏈接的方式加載到整個系統(tǒng)中，這樣既有利于分工開發(fā)，又便于系統(tǒng)的升級和維護。各模塊、子模塊的功能及運行位置如下表:
權(quán)利要求1.一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和與之相連的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控專網(wǎng)，其特征在于: 所述監(jiān)控中心包括具有樓宇管理功能和歷史數(shù)據(jù)存儲功能的中心管理服務器、流媒體服務器，視頻存儲服務器，信息發(fā)布服務器，門禁服務器，訪客管理服務器，具有三維GIS數(shù)據(jù)存儲功能的GIS數(shù)據(jù)存儲服務器，IP矩陣，IPSAN,電視墻，信息發(fā)布終端，具有三維場景管理功能、視頻管理功能、設(shè)備屬性管理功能、用戶管理功能、報警處理顯示功能、門禁可視化管理功能、訪客管理功能、信息發(fā)布功能的席位計算機； 所述樓宇管理是指監(jiān)控管理、報警管理、門禁管理、房間管理、用戶管理；所述三維GIS數(shù)據(jù)是指三維模型數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)； 所述三維場景管理是指模型加載、場景渲染、三維漫游控制、漫游路徑設(shè)置； 所述視頻管理是指視頻預覽、視頻回放、云臺控制、視頻與場景融合； 所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機，采用網(wǎng)絡(luò)方式連接到視頻監(jiān)控專網(wǎng)；所述門禁系統(tǒng)是由門禁控制器和身份識別卡組成，其中門禁控制器包括控制鎖、讀卡器，通過信號控制線纜將數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心； 所述報警系統(tǒng)由報警主機、雙鑒探測器、紅外對射探測器以及其他報警裝置組成，所述報警主機通過多芯多絞線電纜分別與雙鑒探測器、紅外對射探測器連接，并通過RS232線纜連接到席位計算機； 所述信息發(fā)布系統(tǒng)主要由信息發(fā)布前端顯示單元組成，視頻監(jiān)控專網(wǎng)將前端顯示單元與監(jiān)控中心的信息發(fā)布終端互聯(lián)，完成數(shù)據(jù)信息的傳遞、交互； 所述視頻監(jiān)控專網(wǎng)主要由樓層接入交換機、光纖收發(fā)器、核心交換機、監(jiān)控中心交換機以及網(wǎng)絡(luò)傳輸線組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻監(jiān)控專網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)采用多模光纜傳輸，各層前端監(jiān)控點均通過超五類網(wǎng)線接入交換機，當各層交換機至監(jiān)控點超過100米時，配一對光纖收發(fā)器，連接在攝像機與交換機之間。
專利摘要本實用新型公開一種基于三維GIS的智能樓宇安防系統(tǒng)，屬于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，包括監(jiān)控中心和與之相連的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)、監(jiān)控專網(wǎng)，其特征在于監(jiān)控中心包括中心管理服務器、流媒體服務器、GIS數(shù)據(jù)存儲服務器、IP矩陣、IPSAN、電視墻、席位計算機。本實用新型利用三維GIS，將監(jiān)控與三維場景結(jié)合，將各個攝像機用模型的模式加入到場景中，場景中路徑預先設(shè)定完成，在路徑經(jīng)過的監(jiān)控范圍之內(nèi)，調(diào)用攝像機都能實時顯示和切換，實現(xiàn)監(jiān)控圖像與實際行進路線相結(jié)合。各安防傳感器信息進行融合，實現(xiàn)聯(lián)動控制，極大的減少了人員的工作量，提高工作效率。
文檔編號G07C9/00GK202995850SQ20122059767
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王莉 申請人:北京航天福道高技術(shù)股份有限公司