一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，包括两套入侵探测器、摄像头、智能视频边缘处理装置和监控主站，两套入侵探测器、摄像头均与智能视频边缘处理装置相连，智能视频边缘处理装置与监控主站相连；入侵探测器通过智能视频边缘处理装置与摄像头联动，智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式，并实现摄像头的联动控制，摄像头负责实时图像的采集并传输至智能视频边缘处理装置，智能视频边缘处理装置实现电缆隧道内视频流数据的边缘计算功能。本发明专利技术能判断隧道入侵人数及入侵行为模式，并对监控视频进行就地计算和处理。

A cable tunnel intrusion prevention system based on Intelligent Video

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统
本专利技术涉及一种电缆隧道防入侵系统，具体是一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，属于电缆隧道监测

技术介绍
电缆隧道平均埋深大，采用计划检修和定期巡视不能完全解决运维问题，需要利用现代化的技术手段来提高电力电缆运行监控水平。出入井作为进出电缆隧道的直接通道，敏感区域的井口均安装了电子井盖，但隧道内装置尤其是接地电缆偷盗现象仍然相当严重。在已有的电缆隧道防入侵系统中，仅能够实现入侵行为模式的判断，并不能对隧道入侵人数进行记录，对赶赴现场进行处理的人员安全构成威胁。另外以井盖打开记录及监控井盖区域光斑为入侵检测信息，该方法在夜间、光线不足或仅发生井盖偷盗行为时存在一定的局限性，导致监测结果以及隧道入侵行为模式判断不精准确，同时产生海量的监控视频流数据在进行轮屏或者分屏时容易导致监控死角及监控人员的视觉疲劳。视频监控作为电缆隧道监控中的一种重要的辅助手段，已在实际工程中推广应用。但在电缆隧道现有的监控系统中，相关系统平台对视频流数据不进行处理，而是直接存储在网络硬盘录像机中，进行调取用作监控展示，导致视频流数据在应用过程中出现大量的问题。比如无效视频信息占用带宽、存储资源大，在前端页面进行展示时易出现帧卡顿、延迟长等现象；其次，现有系统平台不进行视频流数据在监测系统中的价值挖掘，间接降低了电缆隧道综合状态监测系统的可靠性等。其次，为了减小系统的延迟，缓解云计算中心的压力，保护数据安全，迫切的需要将数据量大的监测信息，尤其是视频流数据进行就地计算、处理。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，本系统能判断隧道入侵人数及入侵行为模式，并对监控视频进行就地计算和处理。为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，包括两套入侵探测器、摄像头、智能视频边缘处理装置和监控主站，两套入侵探测器分别为1号探测器和2号探测器，其中，1号探测器设置于出入井爬梯附近，2号探测器位于井口入口底部，两套入侵探测器的间距小于1m，摄像头和智能视频边缘处理装置均位于隧道底层，监控主站布置在机房内；两套入侵探测器、摄像头均与智能视频边缘处理装置相连，智能视频边缘处理装置与监控主站相连；入侵探测器通过智能视频边缘处理装置与摄像头联动，智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式，并实现摄像头的联动控制，摄像头负责实时图像的采集并传输至智能视频边缘处理装置，智能视频边缘处理装置负责联动策略的判断、实现，对视频流数据的就地计算、处理及有效视频的存储、上传，实现电缆隧道内视频流数据的边缘计算功能，监控主站负责实现电缆隧道内综合信息的汇总和展示。进一步的，智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式的过程为：S11)、智能视频边缘处理装置发现出入口处电子井盖被非法打开，判断1号探测器在此后的一段时间内是否被触发，如果未被触发，执行步骤S12，如果被触发，执行步骤S13；S12）、将此现象作为电子井盖被盗的辅助盘踞，发出告警；S13）、判断发生隧道进入行为，在1号探测器的触发被解除后继续判断2号探测器是否被触发，如果未被触发，执行步骤S14，如果被触发，执行步骤S15；S14）、判断为外部入侵人员撤离隧道；S15）、2号探测器的触发被接触后，继续判断1号探测器是否被触发，如果未被触发，执行步骤S16，如果被触发，执行步骤S17；S16）、判断为外部入侵人员进入隧道，隧道入侵人员数量加一；S17）、返回步骤S13，重复步骤S13至S17。进一步的，智能视频边缘处理装置判断并实现联动策略的过程为：1号探测器被触发后，判断发生隧道进入行为，智能视频边缘处理装置接收到1号探测器触发信号后，根据触发探测器的通讯ID确定探测器位置，调动触发探测器附近摄像头，控制摄像头对准出入口区域并保持；1号摄像头被触发后如果2号摄像头被触发，摄像头开启自动跟踪录像功能，若2号摄像头未被触发，摄像头返回原工作状态。进一步的，1号摄像头被触发时，监控主站发出隧道入侵告警，1号摄像头被触发后2号摄像头如果被触发，监控主站界面自动弹窗显示实时监控画面及摄像头控制界面。进一步的，智能视频边缘处理装置对视频流数据的就地计算、处理包括页面模糊处理和特征提取，智能视频边缘处理装置一方面对实时视频进行页面模糊处理，降低其分辨率，减少实时视频流数据量，另一方面对实时视频进行预处理和图像分割，然后提取帧图像特征并与预设目标进行匹配、判断，从而判断其是否为有效视频，如果是，则对有效视频进行单独保存，并为电缆隧道综合状态监测提供辅助判据。进一步的，有效视频为电缆隧道综合装填监测提供辅助判据的过程为：智能视频边缘处理装置中提前导入按电缆隧道基本状态量相关度划分的事件状态集，智能视频边缘处理装置基于已经提取的特征进行聚类、关联及模式识别，将相关联的事件特征作为电缆隧道综合状态检测系统的辅助判据。进一步的，所述智能视频边缘处理装置包括依次互连的外设接口模块、编解码模块、存储模块、边缘计算模块和控制模块，入侵探测器、摄像头、监控主站均与外设接口模块相连，通过外设接口模块与智能视频边缘处理装置进行数据交互，编解码模块负责视频流数据的编码、解码，存储模块包括实时视频存储模块和有效视频存储模块，实时视频存储模块用于存储实时视频并定期进行视频流数据删除、覆盖，有效视频存储模块用于存储用作电缆隧道事件回溯数据的有效视频，边缘计算模块用于进行对视频流数据的就地计算、处理，控制模块负责实现摄像头与入侵探测器的联动以及与监控主站进行数据交互。进一步的，所述入侵探测器为红外对射探测器。进一步的，无事件发生时，监控主站视频画面为模糊处理后的视频流数据，事件发生后，监控主站接收来自智能视频边缘处理装置的告警信息和就地分析、处理后的事件特征并进行相应显示。本专利技术的有益效果：1、以入侵探测器触发能够实现对入侵人数的判断并提示工作人员，酌情派遣赶赴现场人员数量，保证人员安全；同时可作为电缆隧道入侵事件的判据，对隧道入侵行为的判断更准确、有效，能够为电缆隧道的运维管理提供更高的便利；2、智能视频边缘处理装置实现了视频流数据的就地处理及分辨率的智能调节，进行有效视频的存储及上传，能够有效的降低视频流数据对传输带宽的要求，同时，进一步实现事件的主动告警，减轻了监控人员的劳动强度和视频存储压力；3、实现了视频流数据的价值挖掘，为异常事件、异常数据等进行辅助判断，为视频流数据的进一步应用提供了参考方向。附图说明图1为防入侵系统的原理框图；图2为电缆隧道进入行为判断流程图；图3为出电缆隧道行为判断流程图；图4为摄像头联动流程图；图5为智能视频边缘处理装置的原理框图；图中：1、电子井盖，2、出入井爬梯，3、1号探测器，4、2号探测器，5、摄像头，6、智能视频边缘处理装置，7、监控主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，其特征在于：包括两套入侵探测器、摄像头、智能视频边缘处理装置和监控主站，两套入侵探测器分别为1号探测器和2号探测器，其中，1号探测器设置于出入井爬梯附近，2号探测器位于井口入口底部，两套入侵探测器的间距小于1m，摄像头和智能视频边缘处理装置均位于隧道底层，监控主站布置在机房内；两套入侵探测器、摄像头均与智能视频边缘处理装置相连，智能视频边缘处理装置与监控主站相连；入侵探测器通过智能视频边缘处理装置与摄像头联动，智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式，并实现摄像头的联动控制，摄像头负责实时图像的采集并传输至智能视频边缘处理装置，智能视频边缘处理装置负责联动策略的判断、实现，对视频流数据的就地计算、处理及有效视频的存储、上传，实现电缆隧道内视频流数据的边缘计算功能，监控主站负责实现电缆隧道内综合信息的汇总和展示。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，其特征在于：包括两套入侵探测器、摄像头、智能视频边缘处理装置和监控主站，两套入侵探测器分别为1号探测器和2号探测器，其中，1号探测器设置于出入井爬梯附近，2号探测器位于井口入口底部，两套入侵探测器的间距小于1m，摄像头和智能视频边缘处理装置均位于隧道底层，监控主站布置在机房内；两套入侵探测器、摄像头均与智能视频边缘处理装置相连，智能视频边缘处理装置与监控主站相连；入侵探测器通过智能视频边缘处理装置与摄像头联动，智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式，并实现摄像头的联动控制，摄像头负责实时图像的采集并传输至智能视频边缘处理装置，智能视频边缘处理装置负责联动策略的判断、实现，对视频流数据的就地计算、处理及有效视频的存储、上传，实现电缆隧道内视频流数据的边缘计算功能，监控主站负责实现电缆隧道内综合信息的汇总和展示。


2.根据权利要求1所述的基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，其特征在于：智能视频边缘处理装置根据入侵探测器信号触发时间先后、次数判断隧道入侵人数与入侵行为模式的过程为：S11)、智能视频边缘处理装置发现出入口处电子井盖被非法打开，判断1号探测器在此后的一段时间内是否被触发，如果未被触发，执行步骤S12，如果被触发，执行步骤S13；S12）、将此现象作为电子井盖被盗的辅助盘踞，发出告警；S13）、判断发生隧道进入行为，在1号探测器的触发被解除后继续判断2号探测器是否被触发，如果未被触发，执行步骤S14，如果被触发，执行步骤S15；S14）、判断为外部入侵人员撤离隧道；S15）、2号探测器的触发被接触后，继续判断1号探测器是否被触发，如果未被触发，执行步骤S16，如果被触发，执行步骤S17；S16）、判断为外部入侵人员进入隧道，隧道入侵人员数量加一；S17）、返回步骤S13，重复步骤S13至S17。


3.根据权利要求2所述的基于智能视频的电缆隧道防入侵系统，其特征在于：智能视频边缘处理装置判断并实现联动策略的过程为：1号探测器被触发后，判断发生隧道进入行为，智能视频边缘处理装置接收到1号探测器触发信号后，根据触发探测器的通讯ID确定探测器位置，调动触发探测器附近摄像头，控制摄像头对准出入口区域并保持；1号摄像头被触发后如果2号摄像头被触发，摄像头开启自动跟踪录像功能，若2号摄像头未...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，傅春明，王坤，刘子婷，付志达，颜世凯，韩克俊，李军，王新刚，
申请(专利权)人：山东电工电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37