一种路灯和技术安全防范系统的制作方法

本申请涉及照明领域，尤其涉及基于物联网的技术安全防范技术。

背景技术：

技防就是社会公共安全范畴的技术安全防范，简称技防。通过现代科学技术进行安全防范，比如电子监控，电子防盗报警等等技术手段。由于现代科学技术的不断发展和普及应用，“技防”的概念也越来越普及，越来越为警察执法部门和社会公众所认可和接受，以致成为使用频率很高的一个新词汇，技防的内容也随着科学技术的进步而不断更新。在科学技术迅猛发展的当今时代，可以说几乎所有的高新技术都将或迟或早的移植、应用于安全防范工作中。因此，“技术防范”在安全防范技术中的地位和作用将越来越重要，它已经带来了安全防范的一次新的革命。

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)蜂窝的窄带物联网的一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，是万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT具有以下特点：支持待机时间长，电池寿命至少10年；支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接；对网络连接要求较高设备的高效连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖；模块成本低。

目前在城市的绿化带区域、森林公园区域、大型建筑的角落等人流量较少的区域，特别是夜晚，针对单独行人特别是老弱病残妇等人员的刑事案件时有发生，当前政府大多都安排安防人员在关键地点进行巡视、值守、检查监控等。这些方式存在人力投入大、布点受限、监控能力和范围有限、不能全面实时监控和警示、不便于及时处理隐患及事后追踪等问题，预控能力不足。

中国专利申请号为CN201510177071.3，该发明公开了一种基于物联网的安防报警系统，包括报警服务器、控制终端和安防数据采集器，报警服务器包括处理器、与处理器相连接的报警器，还包括与处理器相连接的数据比较器、与数据比较器输入端相连接的基准数据输入器，还包括与处理器相连接的数据加密器、报警数据统计器和报警数据存储器，还包括与处理器相连接的通讯电路和显示器，还包括与处理器相连接的GSM模块和干扰信号屏蔽发生器。本发明的结构简单、使用方便快捷，可有效的提高安防系统的使用稳定性和提高安防系统的使用安全性，同时其抗干扰性能强，安防实时性强，便于用户实时的监控，适用性好，实用性强。

现有，城市人员防护系统存在人力投入大、布点受限、监控能力和范围有限、不能全面实时监控和警示、不便于及时处理隐患及事后追踪等问题，预控能力不足等特点。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供一种广覆盖、低功耗、海量连接、成本低的城市技术防护系统，提出了一种(技防/智慧)路灯的新技术方案。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种(技防/智慧)路灯，所述(技防/智慧)路灯包括：定位模块、影音采集模块、控制模块、存储器、电源模块和通信模块，

所述定位模块，用于定位所述路灯所在地的经纬度信息；

所述影音采集模块，用于获取所述路灯周边的路面治安信息；

所述存储器，用于存储所述路面治安信息；

所述通信模块，用于通信交互；

所述控制模块，与各模块电连接，负责协调控制各个模块的正常工作；

所述电源模块，用于给所述路灯和各模块提供电源。

进一步，所述的一种路灯，所述路灯为热辐射光源灯(比如白炽灯，卤钨灯等)、气体放电光源灯(比如氙气灯等)或者半导体光源灯(比如LED灯等)。

进一步，所述的一种路灯，所述定位模块包括：GPS系统子模块、伽利略系统子模块、格洛纳斯系统子模块或者北斗系统子模块。

进一步，所述的一种路灯，所述通讯模块包括有线通讯子模块或者无线通讯子模块，

所述有线通讯子模块通过电话线、网络线、同轴电缆线或者电力线进行信息交互；

所述无线通讯子模块包括蓝牙、wifi、lifi或者ZigBee等短距离无线通信芯片，或者NB-IoT模块、或者2G、2.5G、3G、4G或者5G等蜂窝移动通信芯片。

进一步，所述的一种路灯，所述影音采集模块包括声音采集模块或者影像采集模块。前者具体可为麦克风等，后者具体可为摄像头等。

进一步，所述的一种路灯，所述电源模块包括市电电源、太阳能电源、风能电源或者不间断供电电源。路灯上可设置太阳能板等组件或者风力发电组件。不间断供电电源，在正常供电时作为储能电池，在断电时维持整个智能路灯的正常功能使用。

进一步，所述的一种路灯，所述路灯还包括红外线感应模块，用于感应所述路灯附近的人员出没。当感应到人员出没或者动物出没的时候，启动影音采集模块，存储或者传送至网络设备。

进一步，所述的一种路灯，所述路灯还包括计时模块，用于在所述控制模块的指令下，给所述影音采集模块采集的数据标记上时间信息。

本发明还提供了一种基于智能路灯的安全防护系统：

一种基于智能路灯的技术安全防范系统，包括至少一个所述路灯、通信基站和网络设备，

所述路灯，用于获取所述路灯周边的路面治安信息；

所述通信基站，用于与所述路灯的通信模块进行通信连接；

所述网络设备，用于通过所述通信基站访问所述路灯。

进一步，所述的一种技术安全防范系统，所述通信基站包括NB-IoT基站和/或移动通信基站，

所述NB-IoT基站，用于与所述路灯的NB-IoT模块进行通信连接；

之后，所述网络设备，用于通过所述NB-IoT基站访问所述路灯；

所述移动通信基站，用于与所述路灯的蜂窝移动通信芯片进行通信连接；

之后，所述网络设备，用于通过所述移动通信基站访问所述路灯。

进一步，所述的一种技术安全防范系统，所述网络设备至少包括网络存储器或者数据分析模块，

所述网络存储器，用于存储海量的所述路灯上传的所述路面治安信息；

所述数据分析模块，用于对海量的所述路面治安信息进行分析、统计和/或报警。

网络设备还包括所述系统管理服务器，用于远程查询、修改所述路灯的状态、位置和属性；

所述网络存储器或者存储服务器，用于存储路面治安信息管理数据库，其中包括按片区、路段、具体路灯进行层次管理，找到对应路灯记录影音数据每个智能路灯拥有唯一匹配的所述路灯的ID号、所述路灯的属性信息和位置信息等。)

本发明还提供了一种基于智能路灯和安全防护系统的安全防范方法：

一种技术安全防范方法，所述方法步骤如下：

开启路灯的技术安全防范功能；

所述路灯监测所述路灯周边的路面治安信息；

所述路灯将所述路面治安信息发送至网络设备；

所述网络设备将所述路面治安信息录入技术安全防范数据库(或称路面治安信息管理数据库)。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括定位模块，发送的所述路面治安信息包括所述定位模块提供的经纬度信息。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括计时模块，发送的所述路面治安信息包括所述计时模块提供的时间信息。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括红外线感应模块，当所述路灯的红外线感应模块感应所述路灯周边有人员出没时，所述路灯的所述影音采集模块获取所述路灯周边的路面治安信息。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述路灯监测所述路灯周边的路面治安信息步骤包括如下步骤：

当所述路灯点亮时，所述路灯的所述影音采集模块连续获取所述路灯周边的路面治安信息；一般，晚上采用连续采集模式。

当所述路灯熄灭时，所述路灯的所述影音采集模块根据所述红外线感应模块的指令获取所述路灯周边的路面治安信息。一般，白天采用按需或者按感应采集模式。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述路灯将所述路面治安信息发送至网络设备包括如下步骤：

所述路灯通过NB-IoT模块经过NB-IoT基站，将所述路面治安信息发送至网络设备；

所述路灯通过蜂窝移动通信芯片经过移动通信基站，将所述路面治安信息发送至网络设备。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述方法还包括如下步骤：

所述网络设备指定所述路灯从所处路面环境中监测所述路面治安信息；

所述网络设备从指定的所述路灯获取所述路面治安信息。因为每个路灯有唯一识别ID号，通过查询数据库可以对应具体的智能路灯。

进一步，所述的技术安全防范方法，所述方法还包括如下步骤：

当所述网络设备的数据分析模块发出报警时，相关路段的所述路灯接力跟踪所述路面治安信息；

将相关路段的所述路灯的位置信息和路面治安信息发送至附近的警情响应人员包括人防队员或者警察。治安信息或者出警信息包括人物活动、人物衣着和面部影像等信息。

进一步，所述的技术安全防范方法，数据信息上传功能至少包括三种工作模式，所述方法还包括如下步骤：

所述路灯实时(连续)采集并发送信息至所述网络设备；

所述路灯定时(指定时段)采集并发送信息至所述网络设备；

当所述路灯的红外线感应模块感应有人或者动物出没变化时，所述路灯采集并发送信息至所述网络设备。

本发明至少具有以下有益效果之一：

1.本发明克服了现有的技防系统难于实施或者实施成本颇高的技术问题。

2.本发明提供的解决方案包括视频、声音双记录，且海量数据存储有分类有层次有管理，查找方便，给定纷止争或者刑事案件提供有力证据。

3.本发明基于NB-IoT技术，待机时间长、监控覆盖范围广，将NB-IoT技术应用安全防护系统中，将能大大提高技防的效果，同时降低人防的成本投入。

4.本发明提供的安全防护系统不仅能在网络中寻找具体的事发路段，还能在现场中寻找中指明具体的事发地点，便捷、直观且高效，大大提供从报警到出警的实时性和高效性。

5、本发明的优点在于：提供的安全防护系统一种广覆盖、低功耗、海量连接、成本低、高稳定性的安全防护系统。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明第一实施例路灯模块示意图；

图2为本发明第二实施例路灯模块示意图；

图3为本发明系统模块结构示意图；

图4为本发明第三实施例网络设备模块示意图；

图5为本发明第三实施例通信基站模块示意图；

图6为本发明第四实施例流程示意图；

图7为本发明第五实施例路灯结构示意图；

图8为本发明第五实施例系统数据流示意图。

附图标记说明

100—(技防/智慧)路灯；110—定位模块；120—控制模块(单片机)；130—存储器(数据存储模块)；140—电源模块；150—通信模块；151—NB-IoT(无线收发)模块；153—蜂窝移动通信芯片；160—影音采集模块；162—声音采集模块(语音录入识别模块)；168—影像采集模块(监控模块)；170—红外线感应模块；

200—网络设备；210—系统管理服务器；220—数据分析模块；230—网络存储器；

300—通信基站；330—NB-IoT基站；350—移动通信基站。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。

在本申请一个典型的计算硬件配置中，客户端/终端、网络设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括处理器，含单核处理器或多核处理器。处理器也可称为一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)等等。更具体地，处理器可为复杂的指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现其他指令集的处理器，或实现指令集组合的处理器。处理器还可为一个或多个专用处理器，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器、图形处理器、网络处理器、通信处理器、密码处理器、协处理器、嵌入式处理器、或能够处理指令的任何其他类型的逻辑部件。处理器用于执行本发明所讨论的操作和步骤的指令。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括存储器，用于存储大数据，可包括一个或多个易失性存储设备，如随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)或其他类型的存储设备。存储器可存储包括由处理器或任何其他设备执行的指令序列的信息。例如，多种操作系统、设备驱动程序、固件(例如，输入输出基本系统或BIOS)和/或应用程序的可执行代码和/或数据可被加载在存储器中并且由处理器执行。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备的操作系统可为任何类型的操作系统，例如微软公司的Windows、Windows Phone，苹果公司IOS，谷歌公司的Android，以及Linux、Unix操作系统或其他实时或嵌入式操作系统诸如VxWorks等。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。本发明的具体设备/系统及方法参见下述实施例：

第一实施例

如图1为本发明第一实施例路灯模块示意图所示：

一种(技防/智慧)路灯，所述(技防/智慧)路灯100包括：定位模块110、影音采集模块160、控制模块120、存储器130、电源模块140和通信模块150，

所述定位模块110，用于定位所述路灯所在地的经纬度信息；

所述影音采集模块160，用于获取所述路灯周边的路面治安信息；

所述存储器130，用于存储所述路面治安信息；

所述通信模块150，用于通信交互；

所述控制模块120，与各模块电连接，负责协调控制各个模块的正常工作；

所述电源模块140，用于给所述路灯和各模块提供电源。

优选地，所述的一种路灯，所述路灯100为热辐射光源灯(比如白炽灯，卤钨灯等)、气体放电光源灯(比如氙气灯等)或者半导体光源灯(比如LED灯等)。

优选地，所述的一种路灯，所述定位模块110包括：GPS系统子模块、伽利略系统子模块、格洛纳斯系统子模块或者北斗系统子模块。

优选地，所述的一种路灯，所述通讯模块150包括有线通讯子模块或者无线通讯子模块，

所述有线通讯子模块通过电话线、网络线、同轴电缆线或者电力线进行信息交互；

所述无线通讯子模块包括蓝牙、wifi、lifi或者ZigBee等短距离无线通信芯片，或者NB-IoT模块151、或者2G、2.5G、3G、4G或者5G等蜂窝移动通信芯片153。

优选地，所述的一种路灯，所述影音采集模块160包括声音采集模块162或者影像采集模块168。前者具体可为麦克风等，设置在路灯的下段，后者具体可为摄像头等，设置在路灯的上段。

优选地，所述的一种路灯，所述电源模块140包括市电电源、太阳能电源、风能电源或者不间断供电电源。路灯上可设置太阳能板等组件或者风力发电组件。不间断供电电源，在正常供电时作为储能电池，在断电时维持整个智能路灯的正常功能使用。

第二实施例

在第一实施例的基础上，如图2为本发明第二实施例路灯模块示意图所示：

优选地，所述的一种路灯，所述路灯还包括红外线感应模块170，用于感应所述路灯附近的人员出没。当感应到人员出没或者动物出没的时候，启动影音采集模块，存储或者传送至网络设备。

优选地，所述的一种路灯，所述路灯还包括计时模块，用于在所述控制模块的指令下，给所述影音采集模块采集的数据标记上时间信息。

第三实施例

本实施例还提供了一种基于智能路灯的安全防护系统，如图3为本发明系统模块结构示意图所示：

一种基于智能路灯的技术安全防范系统，包括至少一个所述路灯100、通信基站300和网络设备200，

所述路灯100，用于获取所述路灯周边的路面治安信息；

所述通信基站300，用于与所述路灯的通信模块进行通信连接；

所述网络设备200，用于通过所述通信基站访问所述路灯。

优选地，所述的一种技术安全防范系统，所述通信基站300包括NB-IoT基站330和/或移动通信基站350，如图4为本发明第三实施例网络设备模块示意图所示：

所述NB-IoT基站330，用于与所述路灯的NB-IoT模块进行通信连接；

之后，所述网络设备200，用于通过所述NB-IoT基站访问所述路灯；

所述移动通信基站350，用于与所述路灯的蜂窝移动通信芯片进行通信连接；

之后，所述网络设备200，用于通过所述移动通信基站访问所述路灯。

优选地，所述的一种技术安全防范系统，所述网络设备200至少包括网络存储器230或者数据分析模块220，如图5为本发明第三实施例通信基站模块示意图所示：

所述网络存储器230，用于存储海量的所述路灯上传的所述路面治安信息；

所述数据分析模块220，用于对海量的所述路面治安信息进行分析、统计和/或报警。

网络设备还包括所述系统管理服务器210，用于远程查询、修改所述路灯的状态、位置和属性；

所述网络存储器230，用于存储路面治安信息管理数据库，其中包括按片区、路段、具体路灯进行层次管理，找到对应路灯记录影音数据每个智能路灯拥有唯一匹配的所述路灯的ID号、所述路灯的属性信息和位置信息等。)

第四实施例

本实施例还提供了一种基于智能路灯和安全防护系统的安全防范方法，如图6为本发明第四实施例流程示意图所示：

一种技术安全防范方法，所述方法步骤如下：

S200：开启路灯的技术安全防范功能；

S300：所述路灯监测所述路灯周边的路面治安信息；

S400：所述路灯将所述路面治安信息发送至网络设备；

S500：所述网络设备将所述路面治安信息录入技术安全防范数据库(或称路面治安信息管理数据库)。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括定位模块，发送的所述路面治安信息包括所述定位模块提供的经纬度信息。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括计时模块，发送的所述路面治安信息包括所述计时模块提供的时间信息。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述路灯包括红外线感应模块，当所述路灯的红外线感应模块感应所述路灯周边有人员出没时，所述路灯的所述影音采集模块获取所述路灯周边的路面治安信息。即S100：由红外线感应模块开启路灯的技术安全防范功能。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述S300步骤包括如下步骤：

S310：当所述路灯点亮时，所述路灯的所述影音采集模块连续获取所述路灯周边的路面治安信息；一般，晚上采用连续采集模式。

S320：当所述路灯熄灭时，所述路灯的所述影音采集模块根据所述红外线感应模块的指令获取所述路灯周边的路面治安信息。一般，白天采用按需或者按感应采集模式。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述S400步骤包括如下步骤：

S410：所述路灯通过NB-IoT模块经过NB-IoT基站，将所述路面治安信息发送至网络设备；

S420：所述路灯通过蜂窝移动通信芯片经过移动通信基站，将所述路面治安信息发送至网络设备。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述方法还包括如下步骤：

S600：所述网络设备指定所述路灯从所处路面环境中监测所述路面治安信息；

S610：所述网络设备从指定的所述路灯获取所述路面治安信息。因为每个路灯有唯一识别ID号，通过查询数据库可以对应具体的智能路灯。

优选地，所述的技术安全防范方法，所述方法还包括如下步骤：

S700：当所述网络设备的数据分析模块发出报警时，相关路段的所述路灯接力跟踪所述路面治安信息；

S710：将相关路段的所述路灯的位置信息和路面治安信息发送至附近的警情响应人员包括人防队员或者警察。治安信息或者出警信息包括人物活动、人物衣着和面部影像等信息。

优选地，所述的技术安全防范方法，数据信息上传功能至少包括三种工作模式，所述方法还包括如下步骤：

所述路灯实时(连续)采集并发送信息至所述网络设备；

所述路灯定时(指定时段)采集并发送信息至所述网络设备；

当所述路灯的红外线感应模块感应有人或者动物出没变化时，所述路灯采集并发送信息至所述网络设备。

第五实施例

当前，主要是采用GPRS(2.5G)等无线报警装置，但是由于功耗大成本高等原因无法大面积布置；也有解决方案是通过人员巡视或岗哨监控等方式，但这些方式都需要人工监视，但存在人员投入大无法全面覆盖等问题。

本实施例创造性的提出了一种基于NB-IoT技术的城市技术防护系统，利用NB-IoT技术的广覆盖、低功耗、海量连接、成本低等特点，提供了城市技术安全防护装置的大面积布置和报警的实时性和高效性。本实施例可快速检测出城市角落、绿化带、林区等的人员情况，及时发现危险的治安情况，通过NB-IoT模块将报警信息发送给向相关人员，当出现警情时，相关人员可根据NB-IoT模块位置速定位报警点。

具体方案如下：

所述基于NB-IoT技术及蜂窝移动(具体选择4G/LTE)技术的路面治安信息的路灯信息采集终端100，包括视频监控模块168，4G/LTE无线传输模块153、人体红外传感模块170，语音录入识别模块162，控制模块120，如图7为本发明第五实施例路灯结构示意图所示：

人体红外传感模块170可以感应到人员进行布防区域，并触发视频监控模块168进行视频录像或拍照，设置在路灯的上段，可以将视频或者图片通过4G/LTE模块153无线传输发送到远端。

所述基于NB-IoT技术的语音采集/录入模块162，设置在路灯的下段；控制模块120，所述控制模块包括低功耗单片机，所述人体红外传感器170与控制模块单片机120电性相连，所述人体红外传感器170用以检测当前有人员进去布防区域，同时当有人员发出语音时，所述语音录入模块162录入语音，并将此语音信息传递给NB-IoT收发模块151，NB-IoT收发模块151再将语音信息通过NB-IoT基站330转发到远程服务器/网络设备端200，远程服务器端200再将语音信息传送到数据分析模块220进行分析，当识别出是呼救语音信息时，推送给相关警情相应人员。

如图8为本发明第五实施例系统数据流示意图所示，具体实施过程是，相应基于NB-IoT技术的城市技术安全防护系统提供从视频拍摄、低功耗语音采集终端，NB-IoT基站330，4G/LTE基站350，系统管理服务器210，管理员端等整体方案。在城市角落、绿化带、公园林区等入口处的路灯上布置所述基于NB-IoT及4G/LTE技术的人员路灯信息采集终端。当有人员进去布防区入口时，基于NB-IoT及4G/LTE技术的智能技防路灯信息采集终端100的人体红外传感器170通知监控设备进行视频采集或拍照，同时将4G/LTE无线传输模块153从休眠中唤醒，并将被采集视频或照片发送给远程4G/LTE基站350。基于NB-IoT技术的语音/声音采集模块162，基于运营商提供的无处不在而又安全可靠的NB-IoT网络，低功耗语音采集终端即装即用，支持长达数年的使用寿命，当布防区域有人员进入同时发出语音信号时，语音采集模块162将该语音录入并通过NB-IoT模块151传送到远程服务器220，远程的数据分析模块对该语音信号进行分析，当识别出是警情时，将报警信息被推送给警情处理人员响应人员。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。