一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统

技术领域

本发明涉及城市地下隧道管廊技术领域，具体涉及一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统。

背景技术

城市地下管廊是指在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”；城市地下管廊可有效杜绝“拉链马路”现象，让工作人员无需反复开挖路面，只需在城市地下管廊中就可对各类管线进行抢修、维护、扩容改造等，大大缩减了管线抢修时间，同时不影响正常道路交通。

城市地下管廊有重要基础设施和“生命线”，一般需要封闭管理，以防止非法入侵，对重要基础设施和“生命线”造成破坏，影响城市机能的正常运转。而现有技术中，防止非法入侵的方式一般为：采用若干监控摄像头进行监控管理，但是城市地下管廊长度较长，一般为十多公里甚至数十公里，需划分为数十个监控分区，因此需要安装的摄像头多，需要观察监控画面的人手也多。而且若想抓住入侵人员，及时避免重要基础设施和“生命线”遭到破坏，则需无死角的设置监控摄像头，以及安排大量人手导致其设备成本、人力成本高昂。

在其他现有技术中，也有在人员出入口、通风口和投料口等容易出现非工作人员入侵的位置，设置入侵报警探测装置和声光报警器等检测设备，但是目前采用的红外对射装置与红外探测器在管廊环境复杂的情况下不能长时间稳定运行，且容易产生误报情况即不能识别出工作人员与非工作入侵人员，为工作人员及时抓住入侵人员无法提供有效助力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统，能够对城市地下综合管廊的非法入侵进行低成本的控制管理，同时便于为工作人员及时抓住入侵人员提供便利。

为了达到上述目的，提供了一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统，包括照明系统、视频监控系统和非法入侵系统，所述照明系统包括若干设置在城市地下综合管廊且可分别进行亮度调节的照明灯，所述视频监控系统包括若干设置在城市地下综合管廊且带有云台的摄像头，所述非法入侵系统包括设置在城市地下综合管廊通风口或逃生口的传感器组件和服务器，所述服务器包括：

数据采集模块：用于获取传感器组件采集的入侵触发数据；

数据处理模块：用于根据入侵触发数据分析城市地下综合管廊是否被入侵，若是，则生成入侵警报信息并记录入侵位置信息；还用于根据入侵位置信息生成联动照明系统和视频监控系统对非法入侵者进行定位的定位控制指令，所述定位控制指令包括控制照明灯明暗变化的灯光定位指令和控制摄像头进行定位跟踪的摄像头控制指令。

数据发送模块：用于将入侵警报信息和摄像头的监控画面发送到控制中心。

原理及优点：

1.传感器组件的设置，由于传感器组件设置在城市地下综合管廊通风口和逃生口，当入侵者从通风口或逃生口入侵城市地下综合管廊时，传感器组件采集到的入侵触发数据会发生变化，通过数据的变化方便分析是有存在入侵情况。

2.数据采集模块、数据处理模块和数据发送模块的设置，数据采集模块负责从传感器组件获取入侵触发数据，数据处理模块则是对入侵触发数据进行分析，若分析到存在入侵的情况，则生成入侵警报信息并记录入侵位置信息，方便了解入侵者从哪个通风口或逃生口入侵城市地下综合管廊的。其中数据处理模块还会根据入侵位置信息生成联动照明系统和视频监控系统对非法入侵者进行定位的定位控制指令，例如，控制入侵者所在处的照明灯亮度调高，其余地方的照明灯的亮度调低，形成明显的亮暗梯度，凸显入侵者在城市地下综合管廊中的具体位置，便于为安保人员及时抓住入侵人员提供便利。带有云台的摄像头可采用现有的智能摄像头，运用有移动跟踪技术，可对图像进行差分计算，自动识别视觉范围内目标的运动方向，并自动控制云台对移动目标进行跟踪目标在进入范围到离开的这段时间内，通过所配置的高清晰自动变焦镜头，使所有动作都被清晰拍摄下来，而且结合照明灯亮度的调节设置，可在监控画面中实现入侵者的明显定位，仅需少量的监控人员即可快速且准确的完成入侵者的定位，无需安排大量人员查看监控画面，降低了人力成本。而且两者的结合设置使得无须设置大量的摄像头，即可达到更好的效果，降低了设备成本。

进一步，所述服务器还包括：

入侵路径分析模块：用于根据入侵位置信息和视频监控系统中摄像头的定位跟踪分析入侵者的入侵路径。

入侵路径分析模块的设置，可以方便地分析得到入侵者的入侵路径，从而方便分析预测城市地下综合管廊哪段位置存在风险，从而方便及时采取措施。

进一步，还包括集成化数据采集装置，所述集成化数据采集装置电连接若干设置在城市地下综合管廊中的传感器；

所述数据采集模块还用于从集成化数据采集装置获取入侵路径上各个传感器的当前数据以及从服务器的数据库中获取对应传感器的历史数据；

所述数据处理模块还用于根据各个传感器的当前数据和历史数据，分析判定此次入侵所造成的损失数据。

通过从集成化数据采集装置获取入侵路径上各个传感器的当前数据以及从服务器的数据库中获取对应传感器的历史数据，再根据各个传感器的当前数据和历史数据得到损失数据，从而方便分析确认城市地下综合管廊哪段位置存在风险，以及存在怎样程度的风险，从而方便及时采取措施进行止损。

进一步，所述服务器还包括：

巡检安排模块：用于根据入侵路径和损失数据分析规划巡检人员巡检的巡检路径。

巡检安排模块的设置，便于安排巡检人员根据巡检路径进行巡检，从而及时排除问题，保证城市地下综合管廊中重要基础设施和“生命线”的安全。

进一步，所述服务器还包括：

抓捕路径分析模块：用于根据入侵路径和视频监控系统分析预测入侵者的后续行进路径，并根据后续行进路径生成用于抓捕人员抓捕入侵者的抓捕路径。

抓捕路径分析模块的设置，通过入侵路径和视频监控系统分析预测入侵者的后续行进路径，生成抓捕路径便于抓捕人员及时抓捕入侵者，及时止损减少损失。

进一步，所述数据处理模块还用于根据各个传感器的当前数据分析当前路段城市地下综合管廊的环境危险情况，若情况危险，则生成撤退信息；

所述数据采集模块还用于从集成化数据采集装置获取入侵路径上除外的各个传感器的当前采集数据，以及获取入侵路径上除外的逃生口分布数据；

所述数据处理模块还用于根据传感器的当前采集数据和逃生口分布数据生成抓捕人员和巡检人员的安全撤退路径；

所述数据发送模块用于将撤退信息和安全撤退路径分别发与抓捕人员和巡检人员。

通过生成撤退信息和安全撤退路径，便于在情况危急时，及时安全的安排抓捕人员和巡检人员进行撤退，避免安全问题。

进一步，所述服务器还包括：

照明控制模块：用于根据抓捕路径或安全撤退路径对应控制照明装置开启。

可单独控制开闭的照明装置和照明控制模块的设置，可以方便根据抓捕路径或安全撤退路径来对应控制照明装置开启，使得照明装置形成方向指示，方便维护人员能够根据方向指示快速找到入侵人员或逃生出口，做到分秒必争。

进一步，所述服务器还包括：

照明指向控制模块：用于根据抓捕路径或安全撤退路径控制对应位置的照明装置进行亮度或色彩调节。

通过亮度或色彩调节，便于突出方向指示的提示效果，方便维护人员能够根据方向指示快速找到入侵人员或逃生出口。

进一步，所述集成化数据采集装置为ACU区域协调控制器。

ACU区域协调控制器集信号采集、本地控制、数据交换、远程联网于一体，很大程度提高了系统可靠性，对现场众多监测数据进行集中管控并减少通讯网络的重复建设。

附图说明

图1为本发明实施例一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例

一种用于隧道管廊的非法入侵控制管理系统，基本如附图1所示：包括照明系统、视频监控系统、集成化数据采集装置和非法入侵系统，所述照明系统包括若干设置在城市地下综合管廊且可分别进行亮度调节的照明灯，所述视频监控系统包括若干设置在城市地下综合管廊且带有云台的摄像头，所述非法入侵系统包括设置在城市地下综合管廊通风口或逃生口的传感器组件和服务器。所述传感器组件包括设置在通风口的红外传感器加微波传感器的组合和设置在逃生口的智能井盖。

红外传感器用于在入侵人员由通风口外进入其内时，采集入侵触发数据的会变化。智能井盖在从外部而不是从内部打开时，智能井盖会采集到信号。

本实施例中，所述集成化数据采集装置为ACU区域协调控制器，ACU区域协调控制器集信号采集、本地控制、数据交换、远程联网于一体。所述集成化数据采集装置用于在传感器采集的采集数据达到报警阈值时，生成报警信息并发送至服务器。

所述服务器包括：

数据采集模块：用于获取红外传感器和智能井盖入侵触发数据；还用于从集成化数据采集装置获取入侵路径上各个传感器的当前数据以及从服务器的数据库中获取对应传感器的历史数据；

数据处理模块：用于根据入侵触发数据分析城市地下综合管廊是否被入侵，若是，则生成入侵警报信息并记录入侵位置信息；还用于根据入侵位置信息生成联动照明系统和视频监控系统对非法入侵者进行定位的定位控制指令，所述定位控制指令包括控制照明灯明暗变化的灯光定位指令和控制摄像头进行定位跟踪的摄像头控制指令。例如，控制入侵者所在处的照明灯亮度调高，其余地方的照明灯的亮度调低，形成明显的亮暗梯度，凸显入侵者在城市地下综合管廊中的具体位置，便于为安保人员及时抓住入侵人员提供便利。带有云台的摄像头可采用现有的智能摄像头，运用有移动跟踪技术，可对图像进行差分计算，自动识别视觉范围内目标的运动方向，并自动控制云台对移动目标进行跟踪目标在进入范围到离开的这段时间内，通过所配置的高清晰自动变焦镜头，使所有动作都被清晰拍摄下来，而且结合照明灯亮度的调节设置，可在监控画面中实现入侵者的明显定位，仅需少量的监控人员即可快速且准确的完成入侵者的定位，无需安排大量人员查看监控画面，降低了人力成本。而且两者的结合设置使得无须设置大量的摄像头，即可达到更好的效果，降低了设备成本。

数据处理模块还用于根据各个传感器的当前数据和历史数据，分析判定此次入侵所造成的损失数据。通过得到损失数据，从而方便分析确认城市地下综合管廊哪段位置存在风险，以及存在怎样程度的风险，从而方便及时采取措施进行止损。

入侵路径分析模块：用于根据入侵位置信息和视频监控系统中摄像头的定位跟踪分析入侵者的入侵路径。

巡检安排模块：用于根据入侵路径和损失数据分析规划巡检人员巡检的巡检路径。巡检安排模块的设置，便于安排巡检人员根据巡检路径进行巡检，从而及时排除问题，保证城市地下综合管廊中重要基础设施和“生命线”的安全。

抓捕路径分析模块：用于根据入侵路径和视频监控系统分析预测入侵者的后续行进路径，并根据后续行进路径生成用于抓捕人员抓捕入侵者的抓捕路径。通过入侵路径和视频监控系统分析预测入侵者的后续行进路径，生成抓捕路径便于抓捕人员及时抓捕入侵者，及时止损减少损失。本实施例中，抓捕人员同样通过视频监控系统完成定位跟踪，抓捕人员的定位跟踪数据与非法入侵者的定位跟踪数据，在显示终端进行展示时，可以通过不同的颜色进行区分，例如，非法入侵者为红色光点，抓捕人员为黄色光点。

数据采集模块还用于从集成化数据采集装置获取入侵路径上除外的各个传感器的当前采集数据，以及获取入侵路径上除外的逃生口分布数据；

数据处理模块还用于根据各个传感器的当前数据分析当前路段城市地下综合管廊的环境危险情况，若情况危险，则生成撤退信息；

数据处理模块还用于根据传感器的当前采集数据和逃生口分布数据生成抓捕人员和巡检人员的安全撤退路径；

照明控制模块：用于根据抓捕路径或安全撤退路径对应控制照明装置开启。可单独控制开闭的照明装置和照明控制模块的设置，可以方便根据抓捕路径或安全撤退路径来对应控制照明装置开启，使得照明装置形成方向指示，方便维护人员能够根据方向指示快速找到入侵人员或逃生出口，做到分秒必争。本实施例中，当定位跟踪到抓捕人员时，通过抓捕路径或安全撤退路径，从照明系统中筛选出对应位置的照明装置进行区别控制，使抓捕路径或安全撤退路径的照明装置形成明显的亮度变化，利用人在黑暗环境中趋光性行走的特点，实现地下导航。

照明指向控制模块：用于根据抓捕路径或安全撤退路径控制对应位置的照明装置进行亮度或色彩调节。通过亮度或色彩调节，便于突出方向指示的提示效果，方便维护人员能够根据方向指示快速找到入侵人员或逃生出口。例如抓捕人员抓捕非法入侵者的路径标记为黄色，抓捕人员和巡检人员的安全撤退路径标记为绿色，及时两条路径重合，也不会造成影响，抓捕人员和巡检人员都能够顺利的完成各种的任务。

数据发送模块：用于将入侵警报信息和摄像头的监控画面发送到控制中心。还用于将撤退信息和安全撤退路径分别发与抓捕人员和巡检人员的联络终端。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。