基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统的制作方法

本发明涉及动力环境监控技术领域，特别是指一种基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统。

背景技术：

随着物联网技术及其相关技术的应用的发展，在目前的物联网技术所带来的海量数据和实时性要求，而在用户方面，早已不单单简单地满足于人与人之间的沟通和通信，对于普通的传统应用无法满足现有的用户需求。互联网技术的发展已经不能独立发展而单独成在，此时，“互联网+”的提出的拓宽有思路，让互联网直接为各行业服务，改变行业传统的方式。

然而，在现有技术中，动力环境系统和视频监控系统是相互独立的，不能很好地实现对机房的安防。

技术实现要素：

本发明提出一种基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统，解决了现有技术中动力环境系统和视频监控系统是相互独立的，不能很好地实现对机房的安防的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统，包括动力环境前端设备、FSU、视频前端设备、通信网络和数据信息处理系统，还包括数据信息云共享系统和数据信息云服务系统，所述动力环境前端设备和所述视频前端设备用于采集基层数据，分别采集动力环境数据和视频数据，所述动力环境前端设备将采集到的动力环境数据发送至FSU进行基层处理，所述FSU将基层处理后的数据信息通过通信网络发送至所述数据信息处理系统进行深层的数据分析、数据融合和数据存储，所述视频前端设备通过通信网络将视频数据发送至所述数据信息处理系统进行处理；所述数据信息处理系统分别将数据信息发送至所述数据信息云共享系统和所述数据信息云服务系统，所述数据信息云共享系统用于提供数据共享，所述数据信息云服务系统用于提供数据信息的相关服务。

进一步的，所述视频前端设备包括网络摄像机、云台和视频服务器，所述网络摄像机内设有4G无线通信模块，所述通信网络为4G通信网络，所述数据信息处理系统包括视频分析处理模块，所述网络摄像机通过4G通信网络将视频信息发送至所述视频分析处理模块，所述视频分析处理模块通过4G通信网络发送控制信号至所述网络摄像机，所述视频分析处理模块还用于对图像和声音信号进行存储、画面分割和切换、云台控制、图像目标分离和场景规则定义。

进一步的，还包括多协议网关，所述多协议网关对所述网络摄像机的视频信息进行数据转发和协议转换。

进一步的，所述视频分析处理模块通过背景建模法和局部二值法进行图像目标分离。

进一步的，还包括联动报警系统，所述联动报警系统与所述数据信息处理系统连接，所述数据信息处理系统控制所述联动报警系统进行报警。

进一步的，还包括智能终端，所述智能终端包括智能PC终端、智能Web终端和智能移动终端，所述智能终端与所述数据信息云服务系统连接，所述智能终端用于动环实时监控、动环历史数据分析、视频实时监控、视频历史监控、设备配置与管理、厂商设备配置与管理、系统用户及权限管理和日志管理。

本发明的有益效果在于：基于物联网对动力环境系统和视频监控系统有效结合起来，并采用数据信息云共享系统和数据信息云服务系统进行数据共享和提供数据服务，很好地完成了机房或者其他地区的安防。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统的原理框图。

图中，1-动力环境前端设备；2-FSU；3-视频前端设备；4-通信网络；5-数据信息处理系统；6-数据信息云共享系统；7-数据信息云服务系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出了一种基于物联网的智能动力环境及视频监控云服务系统，包括动力环境前端设备1、FSU2、视频前端设备3、通信网络4和数据信息处理系统5，还包括数据信息云共享系统6和数据信息云服务系统7，动力环境前端设备1和视频前端设备3用于采集基层数据，分别采集动力环境数据和视频数据，动力环境前端设备1将采集到的动力环境数据发送至FSU2进行基层处理，FSU2将基层处理后的数据信息通过通信网络4发送至数据信息处理系统5进行深层的数据分析、数据融合和数据存储，视频前端设备3通过通信网络4将视频数据发送至数据信息处理系统5进行处理；数据信息处理系统5分别将数据信息发送至数据信息云共享系统6和数据信息云服务系统7，数据信息云共享系统6用于提供数据共享，数据信息云服务系统7用于提供数据信息的相关服务。本发明基于物联网对动力环境系统和视频监控系统有效结合起来，并采用数据信息云共享系统6和数据信息云服务系统7进行数据共享和提供数据服务，很好地完成了机房或者其他地区的安防。

具体的，FSU为端站数据采集器，是连接动力环境前端设备1和数据信息处理系统5的中间桥梁。

在其他实施例中，FSU2还可以连接智能设备、智能门禁等等。

具体的，动力环境前端设备1为现有的动力环境监控系统中的基层设备，比如UPS、配电监控系统、蓄电池、电源、发电机、智能电表、空调监控、吹风机、照明系统、温湿度传感器和烟雾传感器等等。UPS为不间断电源。

动力环境前端设备1和视频前端设备3设在各个不同的地区和环境中。在本实施例中，主要是以机房动力环境及安防需求为中心，整合机房各个位置动力环境及视频监控信息资源和服务。

视频前端设备3包括网络摄像机、云台和视频服务器，网络摄像机内设有4G无线通信模块，通信网络4为4G通信网络4，数据信息处理系统5包括视频分析处理模块，网络摄像机通过4G通信网络4将视频信息发送至视频分析处理模块，视频分析处理模块通过4G通信网络4发送控制信号至网络摄像机，视频分析处理模块还用于对图像和声音信号进行存储、画面分割和切换、云台控制、图像目标分离和场景规则定义。

具体的，本发明还包括多协议网关，多协议网关对网络摄像机的视频信息进行数据转发和协议转换。多协议网关可以对2G、3G、4G和WLAN的数据进行转发和协议转换，可以使得视频前端设备3的数据发送到视频分析处理模块更加方便。具体的，数据转发是将WLAN、2G、3G、4G等网络中的数据发送到Internet上，同时也可以从Internet上接收数据。协议转换则是将WLAN、2G、3G、4G等网络中底层的协议栈转换为Internet上所使用的TCP/IP协议栈。其中数据转换部分分为网络监听、数据发送、数据接收、协议转换四个模块，数据转发有两种设计思想，链路层转发和网络层转发。数据通过各个模块进行数据的转换和发送，完成网关的功能。

视频分析处理模块通过背景建模法和局部二值法进行图像目标分离。

局部二值模式(Local Binary Pattern，LBP)的基本思想是将中心像素点的灰度值设为阈值，其圆形邻域内的像素点与之作比较得到二进制码用来表述局部纹理特征，不易受整幅图像灰度线性变化的影响，即当图像的灰度发生均匀变化时，其LBP纹理特征是不变的，因此LBP纹理特征具有灰度不变性。它计算简单，分类能力强，在描述纹理特征提取方面有着显著的效果。

本发明主要针对背景建模法不能适应光照突然变化的问题，结合LBP纹理特征对光照的不敏感性，设计自适应的背景更新策略，在光照突然变化的条件下，LBP纹理特征对维护背景具有鲁棒性，并且可以很好地定位前景位置和轮廓，提出了一个对光照变化鲁棒的运动目标检测算法。

背景减除法是目前运动目标检测中最常用的方法，该方法的优点是简单方便，缺点是容易受光线、天气等外界条件变化的影响。

利用LBP纹理特征具有灰度不变性，构建了一个对光照鲁棒的背景模型。首先利用当前帧和背景帧的LBP纹理特征异或得到前景概率图，再利用前景概率图计算当前的背景，进一步差分得到初始目标，对初始目标进行形态学处理得到运动目标。

连续自适应均值偏移(Camshift)算法是一种非参数的概率密度函数梯度估计的方法，它能够根据被跟踪目标的大小，自适应的调整跟踪窗口的大小，算法较简单，实时性好。传统的Camshift算法是基于色彩直方图的目标跟踪，当目标和背景颜色相近或干扰目标和被跟踪目标颜色相近时，跟踪的正确性受到很大的影响。

本发明将采用LBP纹理和色度相结合描述运动物体，希望克服这些问题。同时，由于阴影广泛存在于图像中，阴影区域和背景相比较，往往亮度有所下降，所以阴影也会影响跟踪的正确性。本项目采用LBP纹理和色度结合描述运动物体时，两种特征都对阴影不敏感，能克服阴影对跟踪结果的影响。对于纹理缺乏区域，LBP纹理性能不好，但是色度往往能取得较好效果；而对运动目标和背景颜色相同的区域，LBP纹理往往又能取得一定的效果。

本发明还包括联动报警系统，联动报警系统与数据信息处理系统5连接，数据信息处理系统5控制联动报警系统进行报警。

本发明还包括智能终端，智能终端包括智能PC终端、智能Web终端和智能移动终端，智能终端与数据信息云服务系统7连接，智能终端用于动环实时监控、动环历史数据分析、视频实时监控、视频历史监控、设备配置与管理、厂商设备配置与管理、系统用户及权限管理和日志管理。

本发明包含了动力环境信息采集、视频信息采集、网络构建、系统集成和应用开发等技术领域。

在动力环境信息采集层面上，采用分布式、异构化、多样性等数据采集模式，多网融合、传感接入、无线采集等多种数据采集技术，实现对动力环境信息的实时、广泛、异构的收集和传输。

在视频信息采集层面上，采用分布式、异构化、多样性等数据采集模式，多网融合、4G采集等多种数据采集技术，实现对视频信息的实时、广泛、异构的收集和传输。具体的，多网融合指的是多模信息融合以及传感器网络数据聚合。

同时构建信息交换中间件平台，采用异步分布式解藕消息中间件、XML、WebService等中间件技术，使得动力环境设备和视频设备异构数据的逻辑统一。

构建基于云存储的数据共享平台，对动力环境数据、监控数据、检测数据、地理信息等数据，面向行业、领域进行分级、分层次数据共享，并从其它行业、领域所构建的数据共享平台获取与之相关的数据信息。

设计面向跨平台的信息发布平台，即数据信息云服务系统7，构建基于动力环境前端设备1和视频前端设备3，设计基于WebService的信息访问服务接口，提供安全监测、问题跟踪、视频监控、备用方案启用等数据信息服务，面向调度人员、维护人员、管理人员、决策人员提供相应的服务和信息，可实现对异构终端，包括：手机、移动终端、PC等终端设备，提供一体化、智能化等数据服务。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。