CN112752216A - 一种基于电子围栏的监控方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电子围栏的监控方法和装置。所述监控方法包括：获取电子围栏的当前安全等级，其中，所述当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取所述监控对象的对象信息；基于所述当前安全等级对应的预设准入规则和所述对象信息，判断是否向所述监控对象发出警示。采用本发明，根据电子围栏的安全级别的不同所对应的预设准入规则不同，电子围栏可以限制监控对象进入和允许监控对象进入，该监控方法的应用场景特别多，具有广泛的市场前景。

Description

一种基于电子围栏的监控方法和装置

技术领域

本发明属于电子围栏控制技术领域，具体涉及一种基于电子围栏的监控方法和装置。

背景技术

电子围栏以其独特的性能被广泛应用于矿井、变电站、电厂、水厂、工厂、工业重地、物资仓库、住宅小区、别墅区、学校、机场、水产养殖及畜牧场所、政府机构、重点文物场所、军事设施、监狱等需要围墙进行监控的场所。

现有技术中已存在基于电子围栏的车辆监控方法，该方法包括：在电子地图上标记监控车辆的起始点；根据所述起始点在电子地图上设置相应的电子围栏；获取所述监控车辆的位置信息，并根据所述位置信息判断所述监控车辆是否超出设定的电子围栏；如果所述监控车辆超出预先设定电子围栏范围，则对所述监控车辆的监控者进行提醒。

上述监控方法是简单化地绝对禁止监控对象超出电子围栏圈定的区域，其应用场景受限。许多场景中某些电子围栏圈定区域的监控规则是具有一定弹性的，亟需提出更灵活的监控方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于电子围栏的监控方法和装置。该监控方法根据电子围栏的安全级别的不同所对应的预设准入规则不同，电子围栏可以限制监控对象进入和允许监控对象进入的应用场景特别多，具有广泛的市场前景。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于电子围栏的监控方法，包括以下步骤：获取电子围栏的当前安全等级，其中，所述当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取所述监控对象的对象信息；基于所述当前安全等级对应的预设准入规则和所述对象信息，判断是否向所述监控对象发出警示。

进一步，不同当前安全等级对应不同预设准入规则，满足如下条件中的至少之一：若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的容量阈值调整；若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏中停留时长阈值调整；若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的准入对象工种类型调整。

进一步，所述监控对象的对象信息包括所述监控对象的工种类型，所述监控方法还包括：根据所述工种类型，判断是否发出权限警示。

进一步，所述监控对象的对象信息还包括生命信息，所述监控方法还包括：基于停留在所述电子围栏内的监控对象的生命信息，判断是否发出生存警示。

进一步，所述监控对象的对象信息还包括所述监控对象的轨迹信息，所述监控方法还包括：根据所述轨迹信息，判断是否发出超速警示、离岗警示或缺勤警示。

一种基于电子围栏的监控装置，所述监控装置包括：第一获取模块，用于获取电子围栏的当前安全等级，其中，所述当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；第二获取模块，用于在判断电子围栏内有监控对象进入的情况下，获取所述监控对象的对象信息；警示模块，用于基于所述当前安全等级对应的预设准入规则和所述对象信息，判断是否向所述监控对象发出警示。

进一步，所述第一获取模块获取的不同当前安全等级对应不同预设准入规则，满足如下条件中的至少之一：若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的容量阈值调整；若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏中停留时长阈值调整；若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的准入对象工种类型调整。

进一步，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息包括所述监控对象的工种类型，所述警示模块还用于，根据所述工种类型，判断是否发出权限警示。

进一步，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息还包括生命信息，所述警示模块还用于，基于停留在所述电子围栏内的监控对象的生命信息，判断是否发出生存警示。

进一步，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息还包括所述监控对象的轨迹信息，所述警示模块还用于，根据所述轨迹信息，判断是否发出超速警示、离岗警示或缺勤警示。

本发明的效果在于：通过获取电子围栏的安全级别，若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取所述监控对象的对象信息；基于电子围栏的当前安全等级对应的预设准入规则，根据所述对象信息判断是否向所述监控对象发出警示；该监控对象可以是包括人和车辆在内的移动对象，同时，根据安全级别的不同所对应的预设准入规则不同，电子围栏可以限制监控对象进入和允许监控对象进入，该监控方法的应用场景特别多，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的电子围栏的构建示意图；

图3是本发明实例提供的构建电子围栏的分层独立示意图；

图4和图5均是本发明实施例提供的判断监控对象是否进入电子围栏的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控装置的结构框图；

图7是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控***的结构示意图。

具体实施方式

首先介绍一下本发明提供的技术方案的应用场景。

相关技术提供的监控方法仅适用于监控车辆且绝对禁止监控的车辆离开电子围栏圈定的区域，这样的限制过于死板，不适用如监控目标为人的实际情况。实际情况中，如矿井场景，有些区域可以允许人员进入、停留和离开，进一步地，有些区域可以允许人员进入只不过容纳人数有限或者只允许特殊工种人员进入，并且随着区域环境变化，电子围栏最大容纳人数或者电子围栏中人员最大待着时长也是弹性地变化的，基于此，本发明提出新的监控方法。

本发明提出的监控方法适用的应用场景包括但不限于监控矿井场景下的工作人员。其中，矿井场景环境特殊，开采地质条件复杂多变，又经常受到瓦斯、粉尘及火水等灾害的威胁。为确保井下作业人员的安全和保证矿井正常生产，必须把安全警示工作放在各项工作的首位。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步描述。

图1是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控方法的流程图，如图1所示，该监控方法包括以下步骤：

S11、获取电子围栏的当前安全级别。

其中，当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则。动态调整可以是具有定级权限的人进行初始化定级，后面可以不勘测现场直接在后台调整(比如说疫情期间直接统一规定出入从严)，也可以是勘测现场之后再后头调整(比如说现场发现新增漏水隐患)。这里对调整方式不做限定。

S12、若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取监控对象的对象信息。

具体地，判断电子围栏内是否有监控对象进入的方法之一可以是在电子围栏内设置红外传感器来检测。当红外传感器检测到对象，则发出“电子围栏内有监控对象进入”的信号。也可以是后台持续追踪各个监控对象的轨迹，当某个监控对象某个时刻的所在位置位于电子围栏坐标范围内时，则轨迹监控后台发出“电子围栏内有监控对象进入”的信号。

获取监控对象的对象信息。其中对象信息至少可以包括对象ID和工作时长信息。基于对象ID和工作时长信息，可以统计出某一电子围栏当前的进入对象数量，判断是否发出超员警告或超时。对象信息还可以包括工种标签、生命信息和轨迹信息，可以支持更丰富的判断告警功能，后文中再展开详述。

S13、基于电子围栏的当前安全等级对应的预设准入规则和对象信息，判断是否向监控对象发出警示。

S13中电子围栏的当前安全等级是指步骤S12中有监控对象进入的电子围栏的当前安全等级。警示可以用于通知监控对象离开电子围栏，如超员警示和超时警示。

本实施例中，通过获取电子围栏的安全级别，若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取监控对象的对象信息；基于电子围栏的当前安全等级对应的预设准入规则，根据对象信息判断是否向监控对象发出警示；该监控对象可以是包括人和车辆在内的移动对象，同时，根据安全级别的不同所对应的预设准入规则不同，电子围栏可以限制监控对象进入和允许监控对象进入，该监控方法的应用场景特别多，具有广泛的市场前景。

本实施例中，电子围栏的数量不止一个，不同电子围栏的安全级别可以不同。下面以矿井场景为例，简单介绍一下电子围栏的构建方式。

矿井场景下，由于不同区域的工作性质、人数限制、连续工作时长限制等要求的不同，需要单独的为每一个区域构建独立的电子围栏，以实现对每个区域的分别管理。由于生产场景和工作环境的复杂性，需要管理的安全区域也比较多，若设置传统的物理围栏，耗时耗力耗资源，后期维护起来也很麻烦，而且还存在一定的安全隐患，本发明中构建的电子围栏可以根据实际生产环境和需求动态的设置对应的虚拟围栏，不会破坏原有生产环境。

在应用中，通过CAD图纸三维建模并在前端网页可视化展示生产场景，用于后面动态绘制电子围栏区域。当然也可以直接从预定义的真实地理围栏区域边界中得到。可以基于三维模型手动绘制电子围栏区域，确定区域边界并设置该区域的各类属性信息，其中屏幕触点自动例转换为相对于生产场景的真实坐标。

在本实施例中，给出了两种构建电子围栏的方式，分别是预定义地理区域的给定点方式和三维生产环境模型的绘制点方式。这两种构建方式都需要映射到真实生产环境的坐标***。

图2是本实施例提供的电子围栏的构建示意图。如图2所示，对于第一种预定义地理区域的给定点方式A，因为给定点已是真实生产环境的地理坐标，所以只需要通过对给定点1、给定点2、给定点3、给定点4、给定点5、给定点6的定位并连接形成闭合曲线，该闭合曲线即为电子围栏区域。示例性地，给定点的坐标与真实生产环境的坐标一致。

对于第二种三维生产环境模型的绘制点方式B，真实生产环境的模型是不规则形状，但为正确映射到对应的地理位置，需要在合适的点设置一个地理原点(0,0,0)并设置坐标系正方向。通过在三维模型上依次选取绘制点1、绘制点2、绘制点3、绘制点4、绘制点5、绘制点6并连接形成闭合曲线，这里需要考虑到模型的缩放比和位移值，通过原点移位公式[{px＝+x/scale,py＝+y/scale}……]计算绘制点移动后的闭合曲线点集即为电子围栏区域，scale为移动距离，其中第一次点击的绘制点Z轴高度决定了该电子围栏区域的实际深度，不同的深度可以实现多个电子围栏的水平重叠但又相互独立。

图3是本实例提供的构建电子围栏的分层独立示意图。由于实际的生产环境不是平面的地理位置，不同深度的生产环境在水平位置上可能重叠，为了区分，本申请定义的电子围栏区域也包含了深度Z上的限定，不同电子围栏的深度Z不同，具体见图3右图所示，其示出了两个不同深度Z的电子围栏的平面。在实现时，将空间点的三维坐标的高度作为深度，以给定值或第一次生产环境模型点击绘制点的映射高度值作为电子围栏的基准高度，向上浮动2米，向下浮动1米即为当前电子围栏的有效高度范围。相应地，监控对象的位置信息中也包含了高度这一体现井下深度的信息，因此相应电子围栏和人员位置关系的计算还要加入高度参数。

在构建电子围栏之后，电子围栏边界也随之圈定完成。可以同时设置电子围栏的其它属性标记以及聚合信息。在一些实施例中，电子围栏的属性可以包含安全级别，安全级别与允许停留条件相对应，允许停留条件包括允许停留的监控对象的权限标识、停留的监控对象的数量以及停留的监控对象的停留时长中的至少一种。在一些实施例中，电子围栏的属性可以包含休息区和工作区的一种。休息区允许所有监控对象进入，工作区则按照安全级别来限制进入的监控对象。在一些实施例中，电子围栏的聚合信息可以包含当前正在该电子围栏区域内的所有人员信息。在一些实施例中，电子围栏的聚合信息可以包括某一时间段内进入该电子围栏区域内的所有人员信息。聚合信息用于前端展示给管理用户。

可选地，电子围栏的安全级别是动态变化的。基于此，在步骤S11之前，该监控方法还可以包括步骤S10。

S10、设置电子围栏的安全级别。

S10可以包括如下步骤：

S101、接收定级对象发送的安全级别设置命令。

安全级别设置命令包括电子围栏的标识和安全级别的标识。

定级对象为，具有发送安全级别设置命令的权限的监控对象。在发送安全级别设置命令时，安全级别设置命令还可以包括发送方的权限标识。可以检测发送方的权限标识是否在存储的定级对象的权限标识中，从而识别发送方是否为合法的定级对象。

S102、将电子围栏的标识对应的电子围栏的安全级别设置为安全级别的标识对应的安全级别。

示例性地，具有定级权限的巡检人员可以根据实际生产情况动态的将电子围栏区域的安全级别评为A,B,C,D四个等级，并且把安全级别信息通过预定的有线或者无线通讯的方式上传到后台。若规定时间内没有巡检人员对该电子区域做评级，则默认为B级。安全级别A为最高级，D为最低级。安全级别越低，环境风险越大，相应的电子围栏对进入人员的限制越严格。

S11中，不同当前安全等级对应不同预设准入规则，满足如下条件中的至少之一：若当前安全等级调整，则对应的电子围栏的容量阈值调整；若当前安全等级调整，则对应的电子围栏中停留时长阈值调整；若当前安全等级调整，则对应的电子围栏的准入对象工种类型调整。

步骤S12中，可以通过如下步骤S121-S125判断电子围栏内是否有监控对象进入。

S121、获取监控对象的位置信息，位置信息包括监控对象的所在深度和水平位置。

S122、基于监控对象的所在深度，确定监控对象是否位于电子围栏的所在深度，不同电子围栏具有不同的深度。

当监控对象位于电子围栏的所在深度时，执行S123。当监控对象未位于电子围栏的所在深度时，执行S125。

S123、基于监控对象的水平位置，确定监控对象是否位于电子围栏的边界内。

当监控对象位于电子围栏的边界内时，执行S124。当监控对象未位于电子围栏的边界内时，执行S125。

S124、确定电子围栏内有监控对象进入。

S125、确定电子围栏内无监控对象进入。

监控对象的位置信息可以是三维空间的位置坐标，通常以Z轴数据表示深度，X轴和Y轴表示水平位置。

在一些实施例中，若已经设置了指定电子围栏区域的人员进入限制时，取当前人员位置坐标p1(x,y,z)中z和该电子围栏的既定高度z1做比较，若z1-1≤p1.z≤z1+2，即表示P1在电子围栏的有效高度范围内，反之则直接进入下一次的取点判断。高度条件满足后，再根据算法判断p1点是否在电子围栏的多边形范围内，若不在电子围栏内则直接进入下一次的取点判断；若在电子围栏内，则***触发违规进入告警，事件入库供历史查询，同时消息提醒对应人员尽快离开。本实施例不限制判断p1点是否在电子围栏的多边形范围内的算法，示例性地，可以采用射线法来判断p1点是否在电子围栏的多边形范围内。射线法的原理为，从点出发向右水平做一条射线，计算该射线与多边形的边的相交点个数，当点不在多边形边上时，如果是奇数，那么点就一定在多边形内部，否则，在外部。下面结合图4和图5简单介绍一下相关算法。

图4和图5均是本实施例提供的判断监控对象是否进入电子围栏的示意图。首先根据图3判断待测点是否在有效的高度范围内，若不满足则直接退出判断流程；若满足则如图4和图5所示进行判断。

在一些实施例中，如图4中点P1(x,y)，先判断该点是否在组成电子围栏区域边界的最大外边框内，若x<minx或者x>maxx或者y<miny或者y>maxy，则说明该点超出最大外边框范围，不在电子围栏区域内。

在一些实施例中，如图4中点P2(x,y)，若已判断P2点在最大外边框范围内，则判断P2点是都和电子围栏的多边形区域的各顶点重合，若重合则直接判断当前点在电子围栏区域内。

在一些实施例中，如图4中点P3(x,y)，若已判断P3点在最大外边框范围内，且P3没有和任何顶点重合，则开始计算从P3引出的水平射线和多边形各边的交点总和。其中，若某一条边的两个顶点

A1(x1,y1),A2(x2,y2)的纵坐标都大于或者都小于P3点纵坐标，则说明该条边和P3的水平射线没有直接交点，交点总数加0跳过；若某一条边的纵坐标范围包含了P3点纵坐标，即y>y1并且y<y2，则开始计算交点的横坐标，px＝(y-y1)*(x2-x1)/(y2-y1)+x。最后判断若px＝x，则说明该点在当前这条边上，可以直接判断该点在电子围栏区域内；若px<x，则总数加一后继续计算下一条边，最后若总数为奇数则说明该点在电子围栏区域内。

在一些实施例中，如图4中点P4(x,y)，若已判断P4点在最大外边框范围内，且P4没有和任何顶点重合，则开始计算从P4引出的水平射线和多边形各边的交点总和。具体判断如P3点的判断方式，但不同的是，P4点的水平射线和多边形相交的点A2是多边形的顶点，若按P3的判断条件则交点总数为2，P4点在电子区域外，但很显然这样不正确，所以本申请规定若交点为顶点时，如本实例中的A2，则比较A2和它所在两条边的另外两个顶点A1和A3的纵坐标，若该点的纵坐标在另外两个顶点纵坐标范围内，即A1.y<A2.y<A3.y，则按一次相交计算，反之则按0次计算。

在一些实施例中，如图4中点P5(x,y)，具体判断如点P4的判断方式。

在一些实施例中，如图5中点P6和P7，判断一个点是都在多边形的内部，这时采用射线法，可以从该点向任意方向引出一条射线，观察该线段和多边形各边的交点总2n+1为奇数，则该点在多边形内部，反之总数为偶数则该点在多边形外部。为了方便计算，也为了方便判断一些特殊情况，本申请中使用的均为从该点引出的正方向(X轴方向)的水平射线。

步骤S13可以包括如下详细过程：当监控对象满足电子围栏的安全级别对应的预设准入规则时，不向监控对象发出警示；当监控对象不满足电子围栏的安全级别对应的预设准入规则时，向监控对象发出警示。这些警示可以是超员警示或者超时警示或者其他类型警示，下文中详细阐述。

示例性地，可以判断是否发出超员警示。

当电子围栏区域设置了允许同时容纳的最大人数上限c1时，记录电子围栏的当前人数c2，若人员进入该电子围栏区域，则c2+1；若人员离开电子围栏区域，则c2-1。若c2≥c1*level，即当前电子围栏范围内的人员总数超过了最大阈值，***触发“超员”告警，事件入库并通知相关人员远离。上述level是巡检人员对电子围栏阶段安全状况的评级，level＝A级时，c1取值为原数的100％；level＝B级时c1取值原数的80％；level＝C级时c1取值原数的50％；level＝D级时c1取值0，此时电子围栏为不可用状态，禁止任何普通人员进去。

示例性地，可以判断是否发出超时警示。

在一些实施例中，若已经设置了人员位置信息的周期上报时间记为m1(分钟)且已经设置了人员允许的最大工作时长h1(小时)，记录人员进入生产环境后的累积工作时间m2＝m1*n，n为周期上报的次数，若m2≥

h1*60，即人员的累计工作时间超过了最大阈值，则***触发“工作超时”告警，事件入库供历史查询。若数据上报时间间隔1个小时以上，则m2从0开始计算。人员位置信息的上报方式是由基站周期性地读取基站的覆盖范围内的标签设备(安装在监控人员身上)然后上报给服务器。或者，人员操作标签设备周期性地发送信号到附近基站，由基站接收后上报给服务器。

在一些实施例中，当电子围栏区域设置了同一时间允许进入的最大人数后，若有授权人进入该电子围栏区域，并且进入后的电子围栏当前容纳的人数已经达到最大阈值时，***触发超员报警，提醒相应人员暂时不要进入；同时反馈给管理人员，调度需要离开的人员尽快离开。

本发明实施方式的方法中，所述监控对象的对象信息可以包括所述监控对象的工种类型，所述监控方法还包括：根据所述工种类型，判断是否发出权限警示。具体地，当电子围栏区域限制了人员进入权限时，记录人员位置坐标p1(x,y,z)，取电子围栏的既定高度z1和p1中z做比较，若(z1-z_下浮)≤p1中z≤(z1+z_上浮)，即表示当前点在电子围栏的有效高度范围内，反之则直接进入下一次的取点判断。高度条件满足后，再根据算法判断p1点是否在电子围栏的多边形范围内，若不在电子围栏内则直接进入下一次的取点判断；若在电子围栏内，基于监控对象的工种标签，判断人员是否具有对应权限，若没有对应的告警权限，***触发“违规进入”告警(权限警示)，事件入库并通知相关人员远离，通知方式可以是发送警示消息至相关人员。

本发明实施方式的方法中，所述监控对象的对象信息还可以包括生命信息，所述监控方法还包括：基于停留在所述电子围栏内的监控对象的生命信息，判断是否发出生存警示。具体地，若已经设置了人员生命信息的周期上报时间记为m1(分钟)(可以与位置信息同周期上报)，记录并更新人员进入生产环境后每m1分钟人员的位置坐标p1(x,y,z)，取下一次上报的人员位置坐标p2(x,y,z)并计算和p1的距离。距离计算公式为，

若d>1则更新P1为P2并继续轮询判断，若d<1，意味着该人员长时间位置基本不变化，可能出现健康问题(休克猝死等)，则***触发“生命信息监测预警”(生存警示)；另外，若在3*m1分钟都没有接收到任何上报信息，则***也触发“生命信息监测预警”。需要说明的是，在生命信息监测时，由人员主动操作标签设备周期性地发送信号到附近基站，由基站接收后上报给服务器。

本发明实施方式的方法中，所述监控对象的对象信息还可以包括所述监控对象的轨迹信息，所述监控方法还包括：根据所述轨迹信息，判断是否发出超速警示、离岗警示或缺勤警示。

示例地，该监控方法还包括步骤S14。

S14、基于监控对象的位置信息，确定监控对象的轨迹信息。

轨迹信息记录了不同历史时间下的不同位置的数据，根据这个轨迹信息，可以算出监控对象当前是否在某个电子围栏内，可以算出在电子围栏中停留的时长，还可以算出来监控对象的移动速率等。

S14还可以包括：根据轨迹信息，判断是否发出超速警示。也即监控停留在电子围栏内的监控对象的移动速度。可以包括如下步骤：

S141、基于停留在电子围栏内的监控对象的位置信息，确定停留在电子围栏内的监控对象的移动速度。

S142、基于停留在电子围栏内的监控对象的移动速度，确定是否发出超速警示。

在一些实施例中，若已经设置了指定工种在井下生产环境中的移动速度上限s1(km/h)时，记录该工种人员进入生产环境后的上报时间t1和位置坐标p1(x,y,z)，取下一次上报时间t2和位置坐标p2(x,y,z)，根据两次的数据计算速度speed＝d/(t2-t1)，d为上面公式计算的两点的距离。若speed<s1,则人员未超速，更新t1＝t2,p1＝p2，再取下一次的上报时间和坐标重新计算；若speed≥s1则说明人员的移动速度超过了最大限定值，***触发“超速”告警，事件入库供历史查询，同时消息提醒对应人员注意减速。

示例地，该监控方法还包括步骤S15。

S15、根据轨迹信息，判断是否发出缺勤警示或离岗警示。

步骤S15可以包括如下步骤：

S151、基于电子围栏的岗位对象的位置信息，确定岗位对象在目标时间段内是否进入到电子围栏内，电子围栏的岗位对象为与电子围栏绑定的监控对象。

当电子围栏的岗位对象在目标时间段内未进入到电子围栏内时，执行S152。当电子围栏的岗位对象在目标时间段内进入到电子围栏内时，确定电子围栏的岗位对象到岗，执行S153。

S152、发出缺勤警示。

S153、检测电子围栏的岗位对象在目标时间段内是否持续停留在电子围栏内。

当电子围栏的岗位对象在目标时间段内未持续停留在电子围栏内时，执行S154。当电子围栏的岗位对象在目标时间段内持续停留在电子围栏内时，确定电子围栏的岗位对象在目标时间段内未离岗。

S154、发出离岗警示。

当人员设置了在指定区域内的在岗时间范围时，若在规定时间内无法在指定区域内监测到对应人员，则***触发“缺岗”告警(缺勤警示)；若正常到岗后，无法在规定时间内连续的在指定的区域内监测到对应人员，则***触发“离岗”告警(离岗警示)，事件入库并通知对应人员。

在一些实施例中，若已经设置了指定人员、时间和区域的巡检信息，则在规定的时间段内，记录并更新巡检人员的位置坐标p1(x,y,x)，然后通过算法判断p1点是否在指定的电子围栏区域内，若不在则***触发“巡检缺岗”告警；正常到岗后，在规定时间段内的每次上报都做一次位置判断，若人员未在指定区域，则***触发“巡检离岗”告警，事件入库供历史查询，同时消息提醒管理人员及对应人员，对应人员应在接到消息后尽快到岗。

可选地，该监控方法还包括步骤S16。

S16、监控监控对象的标签设备的电量。

步骤S16可以包括如下步骤：

S161、确定监控对象的标签设备的电量，标签设备用于对监控对象的位置进行定位。

示例性地，监控对象的标签设备的电量可以由标签设备周期性地发送信号给基站，再由基站上报给服务器。

S162、当监控对象的标签设备的电量低于目标电量时，通知监控对象对标签设备进行充电。

当标签设备电量过低超过预定值时，***触发“轨迹电量过低”告警(低电警示)，事件入库并通知相关人员尽快离开并充电。

本实施例中，监控后台不断定期地与监控目标进行无线通信，监控后台获取监控目标的位置信息等信息，然后进行逻辑判断是否发出告警，以实现跟踪管理目的；具有权限的监控目标(例如指定的巡检人员)进入到电子围栏内检查之后，将该电子围栏当前安全评级信息发送给监控后台，监控后台根据接收到的该电子围栏当前安全评级信息来调整该电子围栏相关允许停留条件，以便于指导后面的监控工作。监控后台根据接收到的该电子围栏当前安全评级信息来调整该电子围栏相关允许停留条件”包括但不限于：①若安全等级调整，则该电子围栏的允许容纳最大人数调整。②若安全等级调整，则该电子围栏中最大允许待着时长调整。③若安全等级调整，则该电子围栏的允许呆着的人员的工种类型集合调整。本发明的方法能够动态地调整电子围栏的相关规则，同时还能够进行低电警示、生存警示、缺岗警示、移动超速警示等等，从而实现更加精细化的监控告警管理。

图6是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控装置的结构框图，如图6所示，监控装置包括：第一获取模块601、第二获取模块602和警示模块603。第一获取模块601，用于获取电子围栏的当前安全等级，其中，当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则。第二获取模块602，用于在判断电子围栏内有监控对象进入的情况下，获取监控对象的对象信息。警示模块603，用于基于当前安全等级对应的预设准入规则和对象信息，判断是否向监控对象发出警示。

本实施例中，通过获取电子围栏的安全级别，若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取监控对象的对象信息；基于电子围栏的当前安全等级对应的预设准入规则，根据对象信息判断是否向监控对象发出警示；该监控对象可以是包括人和车辆在内的移动对象，同时，根据安全级别的不同所对应的预设准入规则不同，电子围栏可以限制监控对象进入和允许监控对象进入，该监控方法的应用场景特别多，具有广泛的市场前景。

本实施例中，一种基于电子围栏的监控装置可以是服务器，硬件组成包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行前述基于电子围栏的监控方法。存储器与处理器可以通过总线连接。存储单元可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)和/或高速缓存存储单元，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)。服务器还包括与总线连接的显示单元。显示单元可以对前述患者潜在重要信息等进行显示。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被上述处理器执行时实现前述基于电子围栏的监控方法。

图7是本发明实施例提供的一种基于电子围栏的监控***的结构示意图，如图7所示，监控***包括：若干标签设备701；若干基站702；以及控装置703。标签设备701用于，安装在相应的监控对象上。基站702用于，获取标签设备的位置信息并将标签设备的位置信息发送至监控装置。监控装置703用于，获取电子围栏的当前安全等级，其中，当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取监控对象的对象信息；基于当前安全等级对应的预设准入规则和对象信息，判断是否向监控对象发出警示。

标签设备701是绑定在安全帽上的定位元件，其数目及信息与井下生产人员一一对应，方便出现告警时责任到人和及时管理调度。

基站702应当部署在生产场景的关键位置和拐点处，合适的布局和足够的数量可以保证定位的精度。

在一些实施例中，监控装置703由1个或多个服务器组成。示例性地，监控装置703可以由第一服务器7031、第二服务器7032、第三服务器7033、第四服务器7034和监控终端7035组成。

第一服务器7031用于获取标签设备130和基站702实时计算匹配后的位置信息。实现时，利用UWB(Ultra-Wide Band，超宽带)技术，搭建第一服务器7031用于接收和转发定位信息，并在井下合理位置安装足够的定位基站702以确保定位精度，最后配合人员随身携带的标签设备701生成包含x,y,z三个维度的井下位置信息。第一服务器7031可以用于获取一个或者多个电子围栏信息。电子围栏信息和实际生产场景的地理区域对应。在一些实施例中，可以根据预定义的真实地理区域的坐标信息，将其作为指定电子围栏存储到数据存储服务器内。在一些实施例中，可以根据在三维模型上动态绘制的电子围栏区域信息，转换坐标成为真实地理区域后，将其作为指定电子围栏存储到数据存储服务器内。在一些实施例中，还用于获取人员的实时定位和生命信息。

第二服务器7032用于基于匹配后的位置信息进行监控的调度和管理。第二服务器7032可以用于确定电子围栏在实际生产环境中的位置及覆盖区域。在一些实施例中，电子围栏在生产环境中的位置可以包括预先确定的地理区域边界映射到生产环境坐标系中的对应位置。在一些实施例中，电子围栏在生产环境中的位置可以包括在三维模型上动态绘制的至少3个点的封闭多边形边界映射到生产环境坐标系中的对应位置。

第三服务器7033用于数据存储。

第四服务器7034用于前端展示和互操作。

监控终端7035用于与第四服务器7034进行交互和展示。示例性地，可以用于可视化的展示至少一个电子围栏和基于各类预定义的安全生产规则而触发的告警信息。电子围栏包括电子围栏边界和其它属性标记以及聚合信息。在一些实施例中，电子围栏的属性可以包含休息区和工作区的一种。在一些实施例中，电子围栏的属性可以包含允许人员在其内连续工作的最长时间上限。在一些实施例中，电子围栏的属性可以包括同一时间内允许进入的人数上限。在一些实施例中，电子围栏的信息可以包含当前正在该电子围栏区域内的所有人员信息。在一些实施例中，电子围栏的信息可以包括某一时间段内进入该电子围栏区域内的所有人员信息。

在一些实施例中，第二服务器7032可以加载已设置的电子围栏区域信息，并在获取用户位置信息后，根据电子围栏边界范围确定该人员与至少一个电子围栏的位置关系。

在一些实施例中，第二服务器7032可以基于位置信息及区域内人员数量，显示一个或者多个电子围栏的负载情况。

在一些实施例中，第二服务器7032可以基于已设置的人员巡检和位置信息，显示一个或者多个人员的工作考勤状态。

在一些实施例中，第二服务器7032可以基于已设置的人员和区域工作时长限制及位置信息，显示一个或者多个人员的区域和整体工作时长状态。

在一些实施例中，第三服务器7033包含但不限于一台关系型数据库和其他文件存储设置，用于数据持久化和后期数据分析。

在一些实施例中，第四服务器7034可以加载并渲染井下生产环境的三维模型，方便管理人员根据需求动态绘制电子围栏并存储到第三服务器7033内，再次从第三服务器7033内加载电子围栏区域数据后可以准确渲染到模型的对应位置。

实现时，第四服务器7034利用3DMAX技术将二维的，可视性不强，观测不方便、不全面的CAD矿井结构图纸，结合井下巷道的实际情况和环境进行三维建模渲染。进一步利用WEBGL技术将三维模型加载到前端网页，进而对该矿井的地形，工业广场及巷道进行真实感强的可视化显示。在第四服务器7034的展示端(监控终端7035)，根据所在矿井对工作范围内安全管理区域的划分，动态的绘制并构建相应的电子围栏，生成对应的电子围栏边界坐标集合并存入第三服务器7033的数据库备用。其中电子围栏边界为长度大于2的可以形成闭合曲线的点集，点坐标为被点时的空间坐标对应模型坐标的投影值，坐标原点和矿井三维模型的显示原点保持统一。第四服务器7034的展示端可以根据条件筛选并动态加载已保存的电子围栏，显示或隐藏在矿井三维模型的对应位置。其中显示或隐藏表示当前电子区域的可用性。第四服务器7034的展示端可以根据条件动态的加载已保存到数据库中的指定人员和指定时间的轨迹点集合，渲染到矿井三维模型上并支持回放、快进等播放操作。第四服务器7034的展示端设好SocketIo接收和监控参数后，结合条件筛选，可以动态的加载和刷新被观测标签设备(人员)在三维模型内的实时位置。

在一些实施例中，第四服务器7034可以基于三维模型和人员位置信息，实时的动态显示井下人员的位置和体征信息。

在一些实施例中，第四服务器7034可以基于三维模型和第三服务器7033内的历史数据，实现人员轨迹的阶段回放操作。

第一服务器7031、第二服务器7032、第三服务器7033和第四服务器7034都可以是单独的服务器或者一组服务器集群，集群可以是集中式的也可以是分布式的。第一服务器7031、第二服务器7032、第三服务器7033和第四服务器7034可以是本地的或者是远程的，例如第二服务器7032可以通过本机进程通讯或者本地局域网通讯或者互联网通讯来和第三服务器7033进行数据交互。

实现时，利用Websocket和SocketIo技术，建立***内标签设备、基站、各服务器和展示前端的数据实时性、持久化和可视化。

需要说明的是，本实施例中基于电子围栏的监控装置、***和方法为同一发明构思，关于基于电子围栏的监控装置和***的功能可以详见基于电子围栏的监控方法实施例。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的方法和***并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于电子围栏的监控方法，其特征在于，所述监控方法包括：

获取电子围栏的当前安全等级，其中，所述当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；

若判断电子围栏内有监控对象进入，则获取所述监控对象的对象信息；

基于所述当前安全等级对应的预设准入规则和所述对象信息，判断是否向所述监控对象发出警示。

2.如权利要求1所述的监控方法，其特征在于，不同当前安全等级对应不同预设准入规则，满足如下条件中的至少之一：

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的容量阈值调整；

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏中停留时长阈值调整；

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的准入对象工种类型调整。

3.如权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述监控对象的对象信息包括所述监控对象的工种类型，所述监控方法还包括：根据所述工种类型，判断是否发出权限警示。

4.如权利要求3所述的监控方法，其特征在于，所述监控对象的对象信息还包括生命信息，所述监控方法还包括：基于停留在所述电子围栏内的监控对象的生命信息，判断是否发出生存警示。

5.如权利要求3所述的监控方法，其特征在于，所述监控对象的对象信息还包括所述监控对象的轨迹信息，所述监控方法还包括：根据所述轨迹信息，判断是否发出超速警示、离岗警示或缺勤警示。

6.一种基于电子围栏的监控装置，其特征在于，所述监控装置包括：

第一获取模块，用于获取电子围栏的当前安全等级，其中，所述当前安全等级是动态调整的，不同当前安全等级对应不同预设准入规则；

第二获取模块，用于在判断电子围栏内有监控对象进入的情况下，获取所述监控对象的对象信息；

警示模块，用于基于所述当前安全等级对应的预设准入规则和所述对象信息，判断是否向所述监控对象发出警示。

7.如权利要求6所述的监控装置，其特征在于，所述第一获取模块获取的不同当前安全等级对应不同预设准入规则，满足如下条件中的至少之一：

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的容量阈值调整；

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏中停留时长阈值调整；

若所述当前安全等级调整，则对应的电子围栏的准入对象工种类型调整。

8.如权利要求6所述的监控装置，其特征在于，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息包括所述监控对象的工种类型，所述警示模块还用于，根据所述工种类型，判断是否发出权限警示。

9.如权利要求8所述的监控装置，其特征在于，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息还包括生命信息，所述警示模块还用于，基于停留在所述电子围栏内的监控对象的生命信息，判断是否发出生存警示。

10.如权利要求8所述的监控装置，其特征在于，所述第二获取模块获取的所述监控对象的对象信息还包括所述监控对象的轨迹信息，所述警示模块还用于，根据所述轨迹信息，判断是否发出超速警示、离岗警示或缺勤警示。

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