专利名称：一种视频监控与数据采集融合的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能监控系统，尤其涉及一种视频监控与数据采集融合的系统。
背景技术：
近几年我国的视频监控网和传感器网得到快速的发展，标准化程度不断提高。但视频监控与传感器网是两个独立的系统，并且多数是专网解决方案。分离的系统不仅建设、 运营成本高，而且所采集的图像、语音、数据不能共享，不能进行综合处理分析。专网解决方案不能实现互联互通。当前，视频监控通过加入智能视频分析使被动监控转变成主动监控，但由于智能视频分析缺少其它传感器数据的支持，分析存在一定的局限性(如速度、位置分析等)。物联网的迅速发展，急需将视频监控网和传感器网融入电信公网，以便充分利用无处不在的电信网络资源。然而现有技术中并没有这样融合的前端设备及系统，导致现有技术中的视频监控与传感器网是独立运行，造成了系统建设成本高且采集的信息不能共享。
实用新型内容针对现有的技术方案数据采集及视频监控独立运行，导致系统建设成本高且采集的信息不能共享的技术问题。本实用新型公开了一种视频监控与数据采集融合的系统，包括至少一个传感器、 数据采集器、视频监控与数据采集融合前端设备、网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述视频监控与数据采集融合前端设备分别连接网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述传感器经数据采集器或直接连接视频监控与数据采集融合前端设备。优选地，上述数据采集器通过串口 RS232连接视频监控与数据采集融合前端设备。优选地，上述视频监控与数据采集融合前端设备包括智能图像识别模块。优选地，上述网络视频监控平台包括数据处理单元。优选地，上述视频监控与数据采集融合前端设备包括核心处理器、外围模块，所述核心处理器与外围模块有电连接。优选地，上述外围模块包括以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块，所述核心处理器与所述以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块有电连接。优选地，上述系统包括网络摄像机、音频传感器、开关量传感器，在视频监控与数据采集融合前端设备的输入侧，所述以太网模块与网络摄像机有电连接；所述音频接口模块与音频传感器有电连接；所述开关量接口模块与开关量传感器有电连接；所述数据接口模块与数据采集器有电连接。优选地，在视频监控与数据采集融合前端设备的输出侧，所述以太网模块分别与网络视频监控平台、应用系统有电连接；所述无线接口模块分别与M2M业务管理平台、应用系统有无线连接。由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果解决了现有技术中视频监控与传感器网独立运行导致的成本高及数据不能共享的技术问题，一个系统解决了数据采集及智能视频监控两个问题，利用视频监控和传感器叠加应用是一种宽带物联网的应用，是从视频监控行业应用的角度出发，依托视频监控及其智能分析、宽带视频传输与窄带数据采集的融合。这种融合包含前端融合及后端平台融合，视频监控与数据采集融合前端设备就是实现这种融合的前端关键设备，后端平台(网络视频监控平台，M2M业务管理平台)仍采用目前己存在的架构。视频监控与数据采集融合前端设备(Previous Unit, PU) 具有“大安防”的概念，它集成了用于侦测警情的各种传感器，大大减少了安防系统工程的复杂性，没有了传统安防系统天罗地网的布线。同时，它也集成了多个告警功能。因此PU 不仅仅是个视频监控前端，而是一个完整的安防报警系统。PU除应用在安防领域外，还可以广泛应用在环保、水利、气象、交通、城市管理、数字家庭等多个领域。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1为视频监控与数据采集融合平台的总体架构。图2为视频监控与数据采集融合平台的接口。图3为视频监控与数据采集融合前端设备的硬件结构框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。一种视频监控与数据采集融合的系统，包括至少一个传感器、数据采集器、视频监控与数据采集融合前端设备、网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述视频监控与数据采集融合前端设备分别连接网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述传感器经数据采集器或直接连接视频监控与数据采集融合前端设备。所述数据采集器用于采集传感器网中传感器的数据，并将采集到的数据传输给视频监控与数据采集融合前端设备。优选地，所述数据采集器通过串口 RS232连接视频监控与数据采集融合前端设备，采集传感器网的数据。优选地，所述接视频监控与数据采集融合前端设备带有视频分析(VCA)功能的智能图像识别模块，带有VCA功能的PU称为图像识别传感器。优选地，所述网络视频监控平台包括数据处理单元。如图1所示的视频监控与数据采集融合平台的总体架构。(1)网络视频监控平台负责对视频监控与数据采集融合前端设备(PU)的接入和管理，网络视频监控平台可配置PU的数据采集和智能识别功能，要求可配置PU各数据通道的发送方式，包括协议、选择直连\通过数据处理单元转发、目的地址(直连)。网络视频监控平台包含数据处理单元，数据处理单元为网络视频监控平台所属网元，接受其管理，依据行业应用的不同可存在多种数据处理单元，数据处理单元功能包括a)与PU的数据交互；b)数据的处理，依据行业应用的不同可能存在不同处理方式；c)数据转发，将PU传来的数据转发向应用系统；d)数据存储。(2) M2M业务管理平台对终端进行管理和监控，并为行业应用系统提供行业应用数据转发功能的中间平台。主要实现终端接入控制、M2M终端管理、行业应用系统接入、行业应用数据转发、业务运营管理、终端管理自服务界面和平台管理等功能。M2M业务管理平台支持运营商、终端厂商、行业客户、SP等相关管理员或操作员进行终端管理。M2M业务管理平台与网络视频监控平台之间通过标准接口协议进行信息交互。(3)视频监控与数据采集融合前端设备(PU) :PU具有视频采集、音频采集、开关量采集、数据采集及智能图像分析、报警综合分析等几个能力，各能力应可根据应用需要支持多个通道。PU与网络视频监控平台之间交互的信息主要包括原有监控类业务、M2M数据等。 其中原有监控类业务沿用现有网络视频监控PU的管理方式，而PU收集的传感数据、智能识别类数据按照M2M协议进行封装后发送给数据处理单元、M2M业务管理平台或直接发送给用户应用系统，在网络视频监控平台可进行相关数据信息与视频的匹配、字幕叠加、告警联动等处理。在PU端接入一个数据采集器，采集传感器网的数据，数据采集器通过串口 RS232 与PU进行通信。视频分析(VCA)技术的出现，使智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具备更加强大的图像处理能力和智能因素，将视频监控从被动变为主动，极大的提高视频监控系统的能力，并使视频资源能够发挥更大的作用。带有VCA功能的PU称为图像识别传感
ο(4)应用系统应用终端采集的完成特定行业业务所需一项或多项功能的系统， 包括政企客户自建行业应用系统、合作运营行业应用系统和运营商自营行业应用系统。后两种为运营商发布的行业应用系统。应用系统可以调用网络视频监控平台或M2M业务管理平台为应用系统提供终端管理能力和行业数据转发能力。应用系统通过统一的接口调用数据和视频。应用系统的数据流可通过平台转发和直连PU两种模式获取。如图2所示的视频监控与数据采集融合平台的接口。(1)接口定义应用系统与网络视频监控平台间为A，B接口 ；应用系统与M2M业务管理平台间为C接口 ；网络视频监控平台与PU间为D，E接口 ；应用系统与PU间为F接
口 ；网络视频监控平台与M2M业务管理平台间为G接口 ；M2M业务管理平台与PU间为H接□。传输协议网络协议TCP/UDP/IP ；信令传输协议SIP、HTTP+XML、SOAP ；实时媒体传输协议RTP/RTCP ；网络录像回放协议RTSP ；计费、认证、鉴权信息传输协议=RADIUS ； 能力开放接口协议Web Service。媒体数据协议视频压缩采用MPEG4、H. 264, M-JPEG标准；音频压缩采用G. 711/ G. 722. 1/G. 723. 1/G. 729/MP3/AMR 标准。数据接口协议符合物联网相关要求，基于3G TD的通信协议应满足中国移动制定的WMMP通信协议。应用系统接口协议应用系统应提供WfebService接口，接口协议推荐采用SOAP。其具体视频监控与数据采集融合前端设备的结构如图3所示。硬件结构为一嵌入式工控机板卡的视频处理及报警处理单元，完成视频分析及报警处理，并且通过总线连到外围模块。优选地，所述视频监控与数据采集融合前端设备包括核心处理器、外围模块，所述核心处理器与外围模块有电连接。所述核心处理器为htel 二核Duo处理器族中的一种。优选地，所述外围模块包括以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块，所述核心处理器与所述以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块有电连接。优选地，在所述频监控与数据采集融合前端设备的输入侧，所述以太网模块与至少一个网络摄像机有电连接；所述音频接口模块与音频传感器有电连接；所述开关量接口模块与开关量传感器有电连接；所述数据接口模块与数据采集器有电连接。优选地，在视频监控与数据采集融合前端设备的输出侧，所述以太网模块分别与网络视频监控平台、应用系统有电连接；所述无线接口模块分别与M2M业务管理平台、应用系统有无线连接。(1) PU基本的接口功能a)视频输入及输出多个网络摄像机以太网接口来的压缩视频输入，经视解分析后，将有价值的视频数据通过以太网接口(D接口)输出，送至网络视频监控平台。b)数据输入及输出将经数据采集器采集到的数据(如各种数据传感器红外传感器、温度传感器等)并结合其它传感器数据进行智能报警处理，通过以太网接口(E，F接口)输出至网络视频监控平台(数据处理单元)或应用系统。通过3G TD, WiFi无线接口 (H，F接口)输出至M2M业务管理平台或应用系统。c)音频输入及输出将采集到的音频(如各种声音传感器等)并结合其它传感器数据进行智能报警处理，通过以太网接口(E，F接口)输出至网络视频监控平台(数据处理单元)或应用系统。通过3G TD，WiFi无线接口(H，F接口)输出至M2M业务管理平台或应用系统。亦可以经策略分析后，在本地输出音频(如扬声器等)。d)开关量输入及输出将采集到的开关量(如门磁传感器等)并结合其它传感器数据进行智能报警处理，通过以太网接口(E，F接口)输出至网络视频监控平台(数据处理单元)或应用系统。通过3G TD，WiFi无线接口(H，F接口)输出至M2M业务管理平台或应用系统。亦可以经策略分析后，在本地输出开关量(如开灯、锁门等)。(2)本地录像存储为了网络中断时的视频数据保护及事后查阅回放、检索。PU 内含本地存储器，存储多个网络摄像机来的视频数据。(3)视频分析带有智能VCA功能的PU称为图像识别传感器，接入网络视频监控系统是系统的前端智能识别模块。可实现从输入的视频中识别所需信息，并输出识别结果， 可识别信息包括事件触发类信息及数据获取类信息。要求网络视频监控平台可将用户定制的策略配置到PU中。视频分析的行为识别类信息作为报警输入新类型；视频分析的数据获取类信息用于a)前端的字幕叠加、录像索引、抓拍图片索引、智能PTZ(Pan/TiltAoom，云台上
下/左右/变倍)。b)平台的录像索引、抓拍图片索引、智能PTZ、结果作为数据上传到平台。(4)报警处理对各种传感器报警的输入信息进行处理，其中包括视频分析侦测、被动红外侦测(人员入侵)、声音侦测(如爆炸、打雷、鸣笛、吵架)、亮度变化检测(开灯、 闪电)、环境温度变化检测(如火灾、气象观测)、开关量检测(如门磁、按钮)等等；当特定事件发生时，产生报警输出信息，并送至网络视频监控平台或M2M业务管理平台或应用系统。 以命令外部报警输出装置执行相应的联动处理。PU也集成了多个告警功能自带喇叭(现场告警)、LED灯指示、开关量输出(开灯、锁门等)，还有许多软件报警功能通知下一个摄像机联动、发图像给巡逻人、大画面弹出等，是一个完整的安防报警系统。(5)自动注册开机后，能主动向视频监控平台或M2M业务管理平台进行注册，注册流程应符合相关平台的要求。(6)状态上报具备状态上报功能，能周期性地向视频监控平台或M2M业务管理平台报告自身的状态，上报流程应符合相关平台的要求。状态包括以下方面在线(登录到系统，处于工作状态)；视频信号正常输入或丢失；音频信号正常输入或丢失；数据信号正常输入或丢失；本地存储设备的剩余空间、已使用的百分比；电源状态。(7)能力协商能为平台提供各种表示设备能力的参数，协商流程应符合相关平台的要求。PU的软件构成一般包括操作系统、应用软件、编解码算法、底层驱动等几个部分。 嵌入式Linux操作系统，具有成本低、开放源码、高安全性及移植性好等优点。在视频编解码算法上主流是MPEG-4或HJ64。PU的软件采用分层结构，自下而上分为四层，分别是设备驱动层、操作系统层、媒体层(多媒体库和网络协议栈)及应用层。(1)设备驱动程序通常，PU外设驱动程序包括802. 3以太网MAC控制器、通用I/ 0、I2S、AC97、SD/MMC卡、IXD显示控制器、外设各类接口、硬盘控制器及高速USB控制器等驱动程序。(2) Linux操作系统=Linux操作系统作为PU的软件核心，主要负责程序的管理与调度、内存的管理及对外设的驱动和管理等。Linux作为PU的操作系统时，需要解决的问题主要包括硬件支持、提供二次开发的环境以及裁减内核等，以适应芯片级运行环境。(3)编解码程序在多媒体处理方面，一般支持JPEG、MPEG-4、H. 264, MP3、WMA, AAC、G. 711、G. 723、G. 729等音视频格式。ffMpeg是一个开源免费的项目，它提供了录制、 转换以及流化音视频的完整解决方案，它包含了非常先进的音视频解码库。(4)传输协议在网络协议方面，支持 TCP/IP、UDP、SMTP、HTTP、FTP、DHCP、NTP, DNS、DDNS、PPPOE和UPnP等；信令传输协议SIP、HTTP+XML、SOAP ；实时媒体传输协议RTP/ RTCP ；网络录像回放协议RTSP ；计费、认证、鉴权信息传输协议=RADIUS ；网络管理采用 I CMP, SNMP, IGMP, ARP、Telnet 等协议等。[0067]基于3G TD外部通信协议应满足中国移动制定的WMMP通信协议。网管需要同时兼备本地维护能力和M2M运营平台远程维护能力，方便现场维护和远程维护支持。(5)应用软件应用软件位于整个软件层次的最高层，包括系统初始化、磁盘管理、文件系统管理、网络服务、邮件服务、视频分析(VCA)、报警服务与管理、用户连接、Web 服务等各种应用功能。本实用新型并不局限于前述的具体实施方式
。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合O
权利要求1.一种视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于包括至少一个传感器、数据采集器、视频监控与数据采集融合前端设备、网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统， 所述视频监控与数据采集融合前端设备分别连接网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述传感器经数据采集器或直接连接视频监控与数据采集融合前端设备。
2.如权利要求1所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述数据采集器通过串口 RS232连接视频监控与数据采集融合前端设备。
3.如权利要求2所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述视频监控与数据采集融合前端设备包括智能图像识别模块。
4.如权利要求3所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述网络视频监控平台包括数据处理单元。
5.如权利要求4所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述视频监控与数据采集融合前端设备包括核心处理器、外围模块，所述核心处理器与外围模块有电连接。
6.如权利要求5所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述外围模块包括以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块， 所述核心处理器与所述以太网模块、音频接口模块、开关量接口模块、无线接口模块、数据接口模块、存储模块有电连接。
7.如权利要求6所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于所述系统包括网络摄像机、音频传感器、开关量传感器，在视频监控与数据采集融合前端设备的输入侧，所述以太网模块与网络摄像机有电连接；所述音频接口模块与音频传感器有电连接；所述开关量接口模块与开关量传感器有电连接；所述数据接口模块与数据采集器有电连接。
8.如权利要求7所述的视频监控与数据采集融合的系统，其特征在于在视频监控与数据采集融合前端设备的输出侧，所述以太网模块分别与网络视频监控平台、应用系统有电连接；所述无线接口模块分别与M2M业务管理平台、应用系统有无线连接。
专利摘要本实用新型涉及智能监控系统，本实用新型公开了一种视频监控与数据采集融合的系统，包括至少一个传感器、数据采集器、视频监控与数据采集融合前端设备、网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述视频监控与数据采集融合前端设备分别连接网络视频监控平台、M2M业务管理平台、应用系统，所述传感器依序经数据采集器或直接连接视频监控与数据采集融合前端设备。解决了现有技术中视频监控与传感器网独立运行导致的成本高及数据不能共享的技术问题，一个系统解决了数据采集及智能视频监控两个问题。
文档编号H04N7/18GK202168161SQ201120256439
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者吴承治, 陈绍祥 申请人:成都锐达智诚科技有限责任公司