CN208539934U - 一种基于3g/4g及云平台的智慧城市监控*** - Google Patents

Abstract

一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，主要解决现有技术中监控终端功能单一，没有集成环境监测及节能控制的问题。其包括监控终端、无线通信模块、云平台、路灯、服务器终端和显示终端，监控终端设置在路灯上，无线通信模块为3G/4G通信模块和NB‑IOT通信模块，监控终端通过3G/4G通信模块与服务器终端信号连接，通过NB‑IOT通信模块与云平台信号连接，服务器终端和云平台分别与显示终端信号连接；监控终端包括环境监测传感器、定位模块、图像采集模块、微处理器和存储器。其优点为：通过监控终端进行多点实时监控，避免人工干预，实时性好，监控面广，识别率高；同时集成了环境监测、路灯控制功能，构成一个高效的多功能智慧城市监控***。

Description

一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉与物联网领域，具体涉及一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***。

背景技术

智慧城市通过新一代信息化技术，提升城市管理者对城市方方面面信息的感知能力、信息的分析和处理能力，从而进一步提供有针对性的新服务和新模式。基于多样化、高清化、智能化的面向“智慧城市”的应用解决方案将为智慧城市建设的核心技术支撑。在智慧城市建设中，安防监控、环境监测及节能控制几方面得到了重点关注。

视频监控***在安全管理方面有着广泛的应用，传统的视频监控方法是在监控场所安装摄像头，通过摄像头实时采集监控录像并发送到监控室，监控室的工作人员通过观看监控录像来对异常情况做出反应。然而，传统的这种视频监控方法当监控场所出现异常时，并不能自动发现可疑人员的身份，也就不能针对性的采取措施。同时，传统的监控终端仅仅完成视频捕捉与传输，并没有集成环境监测及节能控制的功能。

随着计算机视觉技术、物联网技术及通信技术的不断发展，可在监控终端实现监控对象的实时判别，并通过3G/4G网络进行视频传输；同时，可在终端集成多种环境监测传感器以及外部设备（如路灯）控制检测模块，在一个终端完成多项功能，有效地克服传统视频监控***的短板，避免重复建设的同时为智慧城市建设提供高效的前端支撑。

实用新型内容

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，解决了现有技术中监控终端功能单一，没有集成环境监测及节能控制的问题。

本实用新型所采用的技术方案：一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，包括用于实时采集环境数据的监控终端、无线通信模块、用于数据交互和储存的云平台、路灯、用于管理软件***和进行数据分析处理的服务器终端和显示终端，所述监控终端设置在路灯上，并与路灯的控制电路电连接，所述无线通信模块为3G/4G通信模块和NB-IOT通信模块，所述监控终端通过3G/4G通信模块与服务器终端信号连接，通过NB-IOT通信模块与云平台信号连接，所述服务器终端和云平台分别与显示终端信号连接；所述监控终端包括用于采集路灯附近环境信息的环境监测传感器、用于采集路灯实时位置信息的定位模块、用于采集路灯附近实时图像信息的图像采集模块、用于处理监控终端所采集数据的微处理器和用于存储监控终端所采集数据的存储器。

所述监控终端还包括用于采集路灯总功率的功率监测模块。

所述监控终端还包括用于压缩监控终端所采集数据的数据压缩模块。

所述服务器终端包括数据库、视频处理模块及位置跟踪模块、环境参数显示及报警模块、路灯状态显示模块、开关控制及报警模块。

所述监控终端还包括电源模块，所述电源模块为监控终端提供工作电流。

所述环境监测传感器为烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器中的一种或多种。

所述图像采集模块为广角相机。

所述定位模块为北斗定位模块。

所述显示终端为PC、手机、平板中的一种或多种。

本实用新型的有益效果：一、前端实时监控，多点同时监控，避免人工干预，实时性好，监控面广，识别率高；二、终端功能扩展，集成环境监测传感器，通过NB-IOT模块与云平台通信，有效提供温度、湿度、烟雾、PM2.5等环境监测因子的实时数据；三、集成路灯控制及检测模块，除了根据云平台发送的开关指令打开关闭设备，还通过功率检测判断路灯开关状态及损害情况，提供了有效的节能措施及智能照明功能；四、安装在现有路灯灯杆上，通过电源模块连提供设备工作电流；五、与云平台及服务器均通过无线通信交互，无需额外的通信线路安装，成本低，功能强。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***的整体示意图；

图2为本实用新型实施例一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***的运行原理图；

图3为本实用新型实施例一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***的监控终端示意图；

图中：1-监控终端,3-云平台，5-服务器终端，6-显示终端，11-环境监测传感器，12-定位模块，13-图像采集模块，14-微处理器，15-存储器，16-电源模块，21-3G/4G通信模块，22-NB-IOT通信模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图1～3所示的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，包括用于实时采集环境数据的监控终端1、无线通信模块、用于数据交互和储存的云平台3、路灯、用于管理软件***和进行数据分析处理的服务器终端5和显示终端6，所述监控终端1设置在路灯上，并与路灯的控制电路电连接，所述无线通信模块为3G/4G通信模块21和NB-IOT通信模块22，所述监控终端1通过3G/4G通信模块21与服务器终端5信号连接，通过NB-IOT通信模块22与云平台3信号连接，所述服务器终端5和云平台3分别与显示终端6信号连接；所述监控终端1包括用于采集路灯附近环境信息的环境监测传感器11、用于采集路灯实时位置信息的定位模块12、用于采集路灯附近实时图像信息的图像采集模块13、用于处理监控终端1所采集数据的微处理器14和用于存储监控终端1所采集数据的存储器15；进一步的，所述环境监测传感器11为烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器中的一种或多种，***自动将检测结果通过现有技术中的A/D转换模块变为数字信号，周期性检测环境数据并通过NB-IOT通信模块22上传数据到云平台3；进一步的，所述图像采集模块13为广角相机；进一步的，所述定位模块12为北斗定位模块，也可采用GPS定位模块；进一步的，所述显示终端6为手机、笔记本电脑和显示器中的一种或多种。

作为优选的，所述监控终端1还包括用于压缩监控终端1所采集数据的数据压缩模块，监控终端1每30秒进行一次采集，采集的数据通过数据压缩模块的压缩感知算法进行压缩，每30分钟上传一次；在检测到异常数据时，立即发送检测数据及报警信息到云平台3；30分钟内温度、PM2.5、湿度及烟雾数据共采集180次，采用压缩感知方法后，数据可放在NB-IOT通信模块22短报文中进行发送；如不进行压缩，则数据量较大，在现有云平台3上容易发生丢包现象。

作为优选的，所述监控终端1还包括用于采集路灯总功率的功率监测模块，所述功率监测模块由控制电路及A/D转换模块构成，监控终端1收到来自云平台3的路灯开关信号后，执行打开或关闭路灯操作。在本实用新型中的监控终端1打开路灯操作中，在打开路灯前，为了防止同时打开多个路灯造成线路负载过大，每个监控终端1均做一个30秒以内的随机延迟。同时，在路灯打开后，监控终端1通过功率监测模块周期性检测路灯功率参数判断路灯状态。设一个路灯上安装有2个LED灯，功率分别是200W和60W，若检测到总功率为260W左右，则路灯状态正常，如总功率为200W左右，则说明60W的LED灯出现故障。与环境监测类似，在路灯打开后，功率监测模块每30秒进行一次采集，采集的数据通过数据压缩模块的压缩感知算法进行压缩，每隔30分钟上传一次。在检测到异常数据时，立即发送异常数据及报警信息到云平台3。

作为优选的，所述服务器终端5包括数据库、视频处理模块及位置跟踪模块、环境参数显示及报警模块、路灯状态显示模块、开关控制及报警模块，服务器终端5软件***通过云平台3获取各个监控终端1上传的环境检测数据、路灯状态功率数据，根据云平台3数据显示检测数据并对异常数据做报警处理；通过视频处理模块及位置跟踪模块根据特征匹配信息及位置信息切换不同监控终端1并做路径跟踪。

作为优选的，所述监控终端1还包括电源模块16，所述电源模块16为监控终端1提供工作电流，在路灯正常使用时，监控终端1通过路灯进行供电，当路灯损坏后，***自动切换为电源模块16供电，在路灯损坏时依旧可以运行***，避免了因路灯损坏导致监控终端1无法进行监测的情况。

***运行方式如下：

监控终端1通过3G/4G通信模块21接收服务器终端5下达的监控对象(人脸车牌)特征数据并存储在本地，由于前端硬件性能限制，每3秒对监控对象特征数据与当前捕获的实时图像做一次匹；若匹配结果达到要求，则终端通过3G/4G通信模块21发送匹配信息及位置信息发送到服务器终端5；同时，在接收到来自服务器终端5的视频传输请求后，监控终端1根据请求类型通过3G/4G通信模块21发送实时视频或历史视频到服务器终端5。在没有具体监控要求时，终端仅仅是采集视频并压缩存储在本地存储器15。存储方式是周期性覆盖存储，本发明中终端只保留最近2天的监控数据。

监控终端1通过3G/4G通信模块21与服务器终端5交互。服务器终端5将监控目标的特征数据通过3G/4G通信模块21下发到监控终端1，监控终端1执行前端实时识别匹配。在收到来自某监控终端1的匹配信息及位置信息后，服务器终端5通过3G/4G通信模块21信道获取该监控终端1的实时监控视频。当监控目标出现在另外的监控终端1监控范围内，则服务器根据新的监控终端1匹配信息和位置信息，动态切换视频，实现对监控对象的全程跟踪。同时，根据监控终端1上传的位置信息，结合百度地图的开放接口，服务器终端5在地图上实时显示监控目标位置并做路径跟踪预测。一般监控目标只出现在个别监控终端1监控范围内，收集少量监控终端1实时视频，不会有大的通信带宽压力。

服务器终端5周期性获取云平台3上监控终端1上报的环境监测数据，同时，云平台3收到异常报警数据后立即通知服务器终端5。在获取到云平台3的检测数据后，服务器终端5运行压缩感知还原算法，得到监控终端1的完整检测数据。服务器终端5显示获取的检测数据及异常数据，当有异常发生时，服务器终端5用较大的红色字体显示报警信息的同时通过短信模块发送信息到工作人员手机中。

服务器终端5通过云平台3下达路灯开关指令到各监控终端1。在路灯开启期间，通过NB-IOT通信模块22获取路灯状态信息及功率参数，同时在服务器终端5显示路灯状态信息。对于异常数据，根据监控终端1位置信息在电子地图上显色标注，并通过微信接口发送异常数据以及由位置信息生成的电子地图定位信息到工作人员手机，工作人员可根据异常路灯功率参数快速确定异常原因，同时根据电子地图定位信息得到故障点的准确位置，为故障查找和维修提供了极大的便利性。

本实施例的有益效果：在监控终端进行多点实时监控，避免人工干预，实时性好，监控面广，识别率高；同时在功能上做了大的扩展，融入了物联网技术，通过NB-IOT网络和前端的压缩感知技术，提供了环境监测数据、路灯开关控制及路灯状态检测，为智慧城市建设提供了高效的前端数据支撑，是一个有效的智慧城市监控***。

实施例不应视为对实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，包括用于实时采集环境数据的监控终端（1）、无线通信模块、用于数据交互和储存的云平台（3）、路灯、用于管理软件***和进行数据分析处理的服务器终端（5）和显示终端（6），所述监控终端（1）设置在路灯上，并与路灯的控制电路电连接，其特征在于：所述无线通信模块为3G/4G通信模块（21）和NB-IOT通信模块（22），所述监控终端（1）通过3G/4G通信模块（21）与服务器终端（5）信号连接，通过NB-IOT通信模块（22）与云平台（3）信号连接，所述服务器终端（5）和云平台（3）分别与显示终端（6）信号连接；所述监控终端（1）包括用于采集路灯附近环境信息的环境监测传感器（11）、用于采集路灯实时位置信息的定位模块（12）、用于采集路灯附近实时图像信息的图像采集模块（13）、用于处理监控终端（1）所采集数据的微处理器（14）和用于存储监控终端（1）所采集数据的存储器（15）。

2.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述监控终端（1）还包括用于采集路灯总功率的功率监测模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述监控终端（1）还包括用于压缩监控终端（1）所采集数据的数据压缩模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述监控终端（1）还包括电源模块，所述电源模块为监控终端提供工作电流。

5.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述环境监测传感器（11）为烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述图像采集模块（13）为广角相机。

7.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述定位模块（12）为北斗定位模块。

8.根据权利要求1所述的一种基于3G/4G及云平台的智慧城市监控***，其特征在于：所述显示终端（6）为PC、手机、平板中的一种或多种。