一种利用声波传感器的智能安防系统及其事件识别方法与流程

本发明涉及智能安防领域,尤其涉及一种利用声波传感器的智能安防系统及其事件识别方法。

背景技术：

1、安全防范系统(简称安防系统,security system)就是利用音视频、红外、探测、微波、控制、通信等多种科学技术、采用各种安防产品和设备,给人们提供一个安全的生活和工作环境的系统。达到事先预警、事后控制和处理的效果,保护建筑(大厦、小区、工厂)内外人身及生命财产安全。

2、传统意义上的安防大家理解起来就是监控,门禁和报警系统,国内划分的概念不是很清晰,有时候也包括一卡通系统、楼宇对讲系统和大屏幕拼接系统,这些都和安防息息相关。而世界范围内的比较流行的概念就是fire&security,通常火灾报警系统和安防一体,密不可分。国内的弱电系统在国外就叫elv(electrical low-voltage),而elv主流的概念就是楼宇自控系统(ba)、消防系统(fa)和安防系统(sa)三位一体。

3、狭义的安全防范系统就是防盗报警系统(intruder alarm system),分为三部分构成:前端报警探头(包括红外探测器、微波探测器、震动电缆、围栏、对射、紧急按钮、窗门磁、烟感,温感等),传输部分(包括电源线和信号线、传输设备)和报警主机组成。广义的安全防范系统包括闭路电视监控系统(cctv system)、门禁系统(access control system)和防盗报警系统(intruder alarm system)。

4、现有的安防云系统中,感知层主要有摄像机、拾音器,指纹仪,入侵探测、烟感探测、温度探测、rfid、二维码、gps等感知终端构成,犹如人体的“眼睛”和“耳朵”,可以看到、听到,但缺乏“触手”,缺乏触觉系统,因而现有的智能安防系统中,存在着出现监控死角、无法及时报警、预警或者出现误报警现象,更无法检测出因振动入侵的时间、地点及事件。并且,红外监控系统则非常容易受到天气,外部热源等外部环境的影响,存在较高的误报率；当受到电磁干扰时,采用微波场和电子围栏技术的安防系统容易瘫痪,且系统结构复杂,成本较高,不利于大范围推广。

5、针对相关技术中对危险监控点上的异物监测效率低、成本高、安全性无法保障的问题，目前尚未给出有效的解决方案。由此，本发明提出一种利用声波传感器的智能安防系统及其事件识别方法,以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种利用声波传感器的智能安防系统及其事件识别方法。

2、本发明所采用的技术方案是，一种利用声波传感器的智能安防事件识别方法，包括以下步骤：

3、在不同危险监控位置的汇合节点处接入声波传感器，监测不同危险监控位置物体声波反馈信号，并通过5g信号基站接入声波算法与处理平台；

4、声波算法与处理平台采集物体原始声波：终端对物体原始声波进行去噪以及灰度处理以及对物体原始声波进行分类处理；

5、声波算法与处理平台的信号传输模块采用声波算法与处理平台通信通道将终端对物体原始声波进行去噪以及灰度处理、对物体原始声波进行分类处理以及重点危险监控点周边声波信息汇集后通过统一数据加密后上传至边缘计算网关；

6、上传的终端对物体原始声波进行去噪以及灰度处理、对物体原始声波进行分类处理以及重点危险监控点周边声波信息汇总至声波算法与处理平台进行危险物大小以及危险物危害评估；

7、声波算法与处理平台进行危险物大小以及危险物危害评估包括危险物停留时间分析评估、危险物危害性等级评估以及对异物入侵危险监控点给出维护与控制方案。

8、所述声波算法与处理平台进行危险物大小以及危险物危害评估包括以下步骤：

9、当对物体原始声波进行分类处理发生改变时，危险物的种类特性分析评估程序开始启动；

10、采用物体声波特征提取算法，对采集的重点危险监控点周边声波信息进行分析，评估实时采集的危险监控点声波有无模糊、虫影、不完整现象；评估危险监控点传输声波的峰-峰值部分的变动情况；评估危险监控点的部分异物入侵受损情况和受损情况对危险监控点的影响程度；

11、利用重点危险监控点周边声波、声波变化情况，以及对物体原始声波进行分类处理综合计算危险监控点物体变化时间，基于危险监控点异物入侵空间声波反馈及物体变化时间，从声波中分析提取危险监控点异物入侵空间声波反馈，利用声波评估算法，计算危险监控点危险物整体分布情况，评估危险监控点物品的影响程度；

12、依据上述评估结果，对危险监控点状态进行分级测评，并给出不同的维修与保障方案。

13、所述物体声波特征提取算法具体步骤如下：

14、建立不同天气状况下危险监控点状态数据库，包括不同等级危险监控位置路正常情况波形数据库，被测危险监控点历史波形数据库，以及各种危险监控点缺陷波形数据库；

15、对采集的不同危险监控位置空间声波反馈波形信息进行预处理；

16、对采集的不同危险监控位置空间声波反馈波形信息进行特征提取与选择；

17、危险监控点特征声波曲线生成以及特征匹配与声波对比分析，通过将被测波形与正常波形、历史波形的差异度进行量化，评估危险物的种类状态，通过与缺陷波形特征进行匹配评估异物入侵缺陷及原因。

18、所述利用声波评估算法，计算危险监控点物品的使用磨损情况，评估危险监控点物品的影响程度的具体步骤如下：

19、监测不同危险监控位置异物入侵空间声波反馈危险监控点异物入侵次数，破坏时间参数；

20、利用重点危险监控点周边声波信息、声波变化情况，以及对物体原始声波进行分类处理综合计算危险监控点物体变化时间；

21、基于危险监控点异物入侵空间声波反馈及物体变化时间，从声波中分析提取危险监控点异物入侵空间声波反馈，利用声波评估算法，计算危险监控点危险物整体分布情况；

22、通过危险监控点危险物整体分布情况评估物品的影响程度，预测危险监控点的安全程度。

23、所述计算危险监控点危险物整体分布情况的公式如下：

24、

25、其中，a为危险监控点的异物入侵声波变化情况，wb为第b次危险监控点异物入侵空间声波反馈，tb为第b次危险监控点异物入侵破坏时间；tb通过重点危险监控点周边声波、声波变化情况，以及对物体原始声波进行分类处理综合计算获得，q表示异物入侵的总次数。

26、所述声波传感器监测的不同危险监控位置物体声波反馈信号经过红外声波转换器将整张一体声波转换成分类声波后通过5g信号基站接入声波算法与处理平台。

27、一种利用声波传感器的智能安防系统，包括设置在声波算法与处理平台的监测装置、声波算法与处理平台通信通道以及声波算法与处理平台，

28、所述监测装置包括接入不同危险监控位置的汇合节点处的声波传感器、声波算法与处理平台红外模块和遥信模块，声波传感器用于监测不同危险监控位置物体声波反馈信号并将其通过5g信号基站传输到声波算法与处理平台，声波算法与处理平台红外模块用于采集终端对物体原始声波进行去噪以及灰度处理，遥信模块用于采集声波算法与处理平台的对物体原始声波进行分类处理；

29、所述声波算法与处理平台通信通道包括信息汇集模块以及光纤或无线信号传输模块，信息汇集模块用于将不同危险监控位置物体声波反馈信号、对物体原始声波进行去噪以及灰度处理和对物体原始声波进行分类处理进行汇总，光纤或无线信号传输模块用于将信息汇集模块汇总后的监测信息利用统一数据加密后上传至边缘计算网关至声波算法与处理平台；

30、所述声波算法与处理平台用于对汇总后的监测信息进行分析处理，给出危险物停留时间评估结果以及不同的维修与保障方案。

31、所述声波传感器上连接红外声波转换器，用于将采集的不同危险监控位置物体声波反馈信号模拟信号转换成数字信号便于通过5g信号基站传输。

32、本发明的技术效果：本发明充分利用声波算法与处理平台的基本功能，通过在危险监控点中安装简单的声波传感器，并结合自动化终端通讯通道、红外、对物体原始声波进行分类处理，实现危险物的种类性能的远程在线监测评估，监测效率高，成本低，保障了危险监控点的安全性，提高设备维护与控制的针对性，有效拓展声波算法与处理在危险监控点识别方面的应用。