本发明涉及视频监控技术领域，特别涉及一种基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统。
背景技术：
目前，虚拟实验室的建设方兴未艾，相比传统实验室来说，虚拟实验室的建设成本、使用成本更低，而且采用虚拟实验室能够充分利用的现代化的教学设备，提高实验室的使用率，避免大型仪器设备的重复添置和浪费。同时，虚拟实验室突破了传统实验教学受时间地点限制的问题，在网络等环境下建立的虚拟实验室更方便进行互动学习，使用虚拟实验室也使实验变得简单方便，做实验时可以自行选择实验系统及实验仪器，完成不同的实验。
然而，完全依靠虚拟软件无法完成所有的实验教学目标，实验室仍需要硬件实验设备的补充，而现在对虚拟实验室的监控方面则仍比较保守，仅有简单的安全防护措施，通常使用人工进行监控，对实验室的故障难以及时、准确的发现。
技术实现要素：
本发明提供一种基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统，用以解决实验室的故障难以及时、准确的发现的问题，提高实验室监控的及时性和准确性。revit软件是建筑领域里常用的建筑信息模型建模软件。根据本发明提供的一种基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统，包括：
实验系统监控端，包括摄像头组，电流、电压计，用于对硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器进行监控；
实验室管理端，包括监控数据分析服务器，用于分析所述实验系统监控端监控到的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器的工作状态；
用户端，用于进行虚拟实验，所进行虚拟实验的实验室为由revit软件建立的无吊顶虚拟实验室。
优选的，所述摄像头组，包括：
红外摄像头，拍摄实验室的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器的温度，并将拍摄的红外数据发送至所述监控数据分析服务器；
数字摄像头组，至少包括3个摄像头，拍摄实验室的硬件实验设备，并将拍摄的视频数据发送至所述监控数据分析服务器。
优选的，所述监控数据分析服务器，还用于接收由数字摄像头组发送来的视频数据，并通过定位算法确定硬件实验设备的位置信息，并将确定的硬件实验设备的位置信息发送至硬件实验管理服务器；
所述定位算法包括计算硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号，所用计算公式为：
其中，xc为硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号；α为预置的系数，其值介于0-1之间；xi为第i个光敏元的序号；vi为第i个光敏元的光电响应信号幅值；xc0为硬件实验管理服务器中预存的上次实验结束时硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号。
优选的，电流、电压计设置于每个独立的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器上；
电流、电压计所测量的电流电压数据发送至所述监控数据分析服务器。
优选的，所述监控数据分析服务器，还用于接收由电流、电压计所发送的电流电压数据，然后对电流电压数据进行统计、分析，监控数据分析服务器根据分析的结果判断硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器是否正常工作。
优选的，所述监控数据分析服务器，还用于
从硬件实验管理服务器上读取每个硬件实验设备的工作状态；
对每个硬件实验设备的电流电压数据进行统计、分析，所用分析方法包括：从硬件实验管理服务器上读取每个硬件实验设备的工作状态；对比当前硬件实验设备的当前电流电压数据的动态电流iddt(transientpowersupplycurrent，动态电源电流)波形特性与监控数据分析服务器所存储的与该硬件实验设备的当前工作状态所对应的动态电流iddt波形特性的差值；当所述差值大于预设的阈值时，向实验室管理人员、硬件实验管理服务器和用户端发出警告信息，并记录该信息。
优选的，所述硬件实验管理服务器，还用于接收到由监控数据分析服务器发出的警告信息后，关闭警告信息所对应的硬件实验设备的电源。
优选的，所述用户端，还用于从硬件实验管理服务器读取硬件实验设备的位置信息，并将硬件实验设备对应的图形显示在由revit软件建立的无吊顶虚拟实验室的与其位置信息对应的位置上。
本发明提供的基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统，相比传统的实验室监控系统，能够更实时的进行监控，监控范围更大，准确度也更高。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，一种基于revit软件的无吊顶虚拟实验室动态监控视频系统，包括：
实验系统监控端，包括摄像头组，电流、电压计，用于对硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器进行监控；
实验室管理端，包括监控数据分析服务器，用于分析所述实验系统监控端监控到的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器的工作状态；
用户端，用于进行虚拟实验，所进行虚拟实验的实验室为由revit软件建立的无吊顶虚拟实验室。
本发明提供的这种系统，可以实现对实验室的动态监控，提高实验室监控的及时性和准确性，更方便实验室的维护。
在本发明的一个实施例中，摄像头组，包括：
红外摄像头，拍摄实验室的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器的温度，并将拍摄的红外数据发送至所述监控数据分析服务器；
数字摄像头组，至少包括3个摄像头，拍摄实验室的硬件实验设备，并将拍摄的视频数据发送至所述监控数据分析服务器。
在本发明的一个实施例中，在包括4个红外摄像头和5个普通数字摄像头，红外摄像头分别在实验室屋顶的4个角落处，方便对异常位置进行大致定位，5个普通的数字摄像头分别放置于实验室的四面墙壁和屋顶的中心位置，其相对于硬件实验设备的距离更近，能够对硬件实验设备进行更精确的定位。
本发明提供的这种系统，可以依据不同的定位目的布置摄像头组的位置，对拍摄精度不需要太高的红外摄像头，放置于屋顶的角落处可以拍摄更大的范围，而对拍摄精度要求较高的普通数字摄像头，则放置于距硬件实验设备较近的距离以提高对硬件实验设备的位置的识别精度，从而为提高实验室监控的准确性，更方便实验室的维护打下基础。
在本发明的一个实施例中，监控数据分析服务器，还用于接收由数字摄像头组发送来的视频数据，并通过定位算法确定硬件实验设备的位置信息，并将确定的硬件实验设备的位置信息发送至硬件实验管理服务器；
所述定位算法包括计算硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号，所用计算公式为：
其中，xc为硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号；α为预置的系数，其值介于0-1之间；xi为第i个光敏元的序号；vi为第i个光敏元的光电响应信号幅值；xc0为硬件实验管理服务器中预存的上次实验结束时硬件实验设备的像的强度中心落在光敏元的序号。
本发明提供的这种系统，能够考虑上次实验结束时的硬件实验设备的位置信息，并用该位置信息来修正当前计算得到的硬件实验设备的位置信息，减少了由于光线变化等外部因素导致的定位误差，提高了定位的精度，进而提高了监控的准确性。
在本发明的一个实施例中，电流、电压计设置于每个独立的硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器上；
电流、电压计所测量的电流电压数据发送至所述监控数据分析服务器。
本发明提供的这种系统，可以对每一个硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器的电流、电压情况进行监控，当出现异常时，方便对异常进行定位，提高了实验室监控准确性，更方便实验室的维护。
在本发明的一个实施例中，监控数据分析服务器，还用于接收由电流、电压计所发送的电流电压数据，然后对电流电压数据进行统计、分析，监控数据分析服务器根据分析的结果判断硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器是否正常工作。
本发明提供的这种系统，不需要提前输入每个硬件实验设备、硬件实验管理服务器和虚拟实验室服务器正常运作时的电流、电压数据，通过一段时间的正常运行就可以获取其统计数据，简化了实验室监控的工作量，避免了人工输入的失误情况，提高了识别的准确性，同时通过对电流电压的监控，能够及时发现异常，进而提高了实验室监控及时性和准确性。
在本发明的一个实施例中，所述监控数据分析服务器，还用于
从硬件实验管理服务器上读取每个硬件实验设备的工作状态；
对每个硬件实验设备的电流电压数据进行统计、分析，所用分析方法包括：从硬件实验管理服务器上读取每个硬件实验设备的工作状态；对比当前硬件实验设备的当前电流电压数据的动态电流iddt波形特性与监控数据分析服务器所存储的与该硬件实验设备的当前工作状态所对应的动态电流iddt波形特性的差值；当所述差值大于预设的阈值时，向实验室管理人员、硬件实验管理服务器和用户端发出警告信息，并记录该信息。
本发明提供的这种系统，能够对不同工作状态的硬件实验设备的电流、电压特性进行统计，避免了盲目统计的数据离散较大的缺点，提高了监控的准确性，同时，使用动态电流iddt波形特性对设备进行故障监控，能够检测到传统的电压测试方法和静态电流测试方法不能检测出来的一些故障，提高了故障的识别率，进一步提高了实验室监控的准确性。
在本发明的一个实施例中，硬件实验管理服务器，还用于接收到由监控数据分析服务器发出的警告信息后，关闭警告信息所对应的硬件实验设备的电源。
本发明提供的这种系统，可以在异常出现时，及时的关闭电源，避免进一步的可能的损失，提高了实验室的可维护性。
在本发明的一个实施例中，用户端，还用于从硬件实验管理服务器读取硬件实验设备的位置信息，并将硬件实验设备对应的图形显示在由revit软件建立的无吊顶虚拟实验室的与其位置信息对应的位置上。
本发明提供的这种系统，能够在用户端实时显示硬件实验设备的位置信息，当硬件实验设备出现在反常的位置时，用户端的用户也能够看到并通知实验室管理人员，进一步的提高了监控的及时性和准确性，避免潜在的损失，提高了实验室的可维护性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。