智慧景区安全敏感监测管理系统及其方法与流程

本发明涉及景区安全监控技术领域。更具体地说，本发明涉及一种智慧景区安全敏感监测管理系统及其方法。

背景技术：

随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，旅游已经成为人们休闲度假的主要选择方式之一。旅游业因而成为当今世界最具有发展活力和潜力的产业,也被列为我国国民经济新的增长点。然而,旅游行业的繁荣发展和游客日益剧增给旅游景区带来了巨大的机遇的同时，也给旅游景区的安全带来了更大的挑战。众多旅游景点(区)由于旅游安全管理的各项规章制度不健全，措施不完善，经验不丰富，旅游服务设施不达标，加上旅游者自身安全意识的淡薄以及对旅游安全问题研究滞后等诸多原因，造成各类旅游事故仍频繁发生。旅游者安全是整个旅游产业中最重要的环节和最宝贵的财富，旅游安全事故是旅游经济的“副产品”，给旅游者带来许多不安全因素。由此可见，旅游安全是性命攸关的大事，不仅关系到个人和家庭的利益，直接冲击旅游企业和脆弱的地区旅游业，更关系到旅游产业的可持续发展和社会的和谐。

目前国内外旅游安全领域的研究仍是一个亟待关注的问题。传统景区安全管理系统依靠人工，管理成本高、监控不及时、反应慢、不规范且容易出错，监控管理范围有限，功能较为单一，信息无法共享，缺乏联动管理，在很多重要的管理项目上还没有实现智能化，主要包括以下几个方面：能耗监测方面，主要还停留在人工巡查和记录的阶段，不仅工作量大而且容易出漏；安全敏感区域防控方面，都是靠指示标语(牌)警示游客,以及景区安保人员值班轮流监控，日夜轮班浪费人力资源，而效果甚微，经常出现“漏网之鱼”，给游客安全和景区安全带来危害；客流管理和追踪方面，主要靠人工巡视和估测，管理费时费力、方法落后效果不佳。现有的研究更多地是从宏观层面探讨如何建立完善的安全保障体系和安全管理措施，涉及到发生旅游安全问题的旅游景区/点、旅游企业、社区，参与救援的公安、消防、医院、武警和外围的新闻媒体等。如何结合景区旅游环境下的安全需求，建立高效的旅游安全服务系统，对于现代旅游业的发展来说有着非常重要的研究意义和应用价值，因此迫切需要建立一个能够快速提供游客安全监控和旅游管理辅助决策的实用高效的智慧旅游安全管理系统和方法。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是通过主动红外对射探测器与卫星定位芯片联合使用，解决缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度区域的定位报警问题，具有有效减少人力成本，分阶段及时预警，减少事故并及时得知的有益效果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种智慧景区安全敏感监测管理方法，游客携带IC卡票中具有卫星定位芯片，包括以下步骤：

步骤一、将缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度的区域的边界线向外扩展得一级精确区，其中，扩展的宽度与缓冲带宽度的和等于卫星定位芯片定位精度加上0-5m；

步骤二、在一级精确区边界线上安装多个具有报警装置的主动红外对射探测器，以使红外线束围绕一级精确区边界一周；当游客穿过红外线束时，触发对应主动红外对射探测器的报警装置发出警报，并向中心处理服务器发出入侵信息。

优选的是，所述的智慧景区安全敏感监测管理方法，还包括：步骤三、中心处理服务器对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存。。

优选的是，所述步骤一还包括：

将所述一级精确区的边界线向外扩展0-15m的一个安全距离后得二级精确区；

将缓冲带宽度大于卫星定位芯片定位精度的边界线向内回退得一级非精确区，将所述一级非精确区的边界线向外扩展得二级非精确区，其中，所述一级非精确区的宽度大于卫星定位芯片的定位精度，小于其缓冲带的宽度，一级非精确区的宽度与扩展的宽度的和大于或等于缓冲带的宽度；

根据一级非精确区获得一级非精确区边界信息并预先存储至中心处理服务器；

根据二级精确区和二级非精确区获得二级警戒边界信息并预先存储至中心处理服务器。

优选的是，所述步骤二还包括：

中心处理服务器接收游客携带的IC卡票中的卫星定位芯片所发送的地理位置信息，并将地理位置信息分别与所述一级非精确区边界信息和所述二级警戒边界信息进行比对，当游客地理位置信息落入所述一级非精确区边界信息时，中心处理服务器发送一级警示指令至游客携带的IC卡票中的语音警示器并进行步骤三；

当游客地理位置信息未落入所述一级非精确区边界信息而落入二级警戒边界信息时，中心处理服务器发送二级警示指令至该游客携带的IC卡票中的语音警示器。

优选的是，所述的智慧景区安全敏感监测管理方法，还包括：所述IC卡票中设有半无源式FRID标签；

所述一级精确区的边界线间隔设有用于检测所述半无源式FRID标签的多个RFID识别装置；

RFID识别装置检测半无源式FRID标签，生成标签识别信息和RFID识别装置位置信息，中心处理服务器接收标签识别信息和RFID识别模块位置信息，发送一级警示指令至该IC卡票中的语音警示器，并进行步骤三。

优选的是，所述IC卡票还包括，电源模块、及与所述电源模块连接的ZigBee协调器，其中，所述电源模块为所述ZigBee协调器、卫星定位芯片、语音警示器、以及半无源式FRID标签供电。

优选的是，中心处理服务器与游客携带的IC卡票、主动红外对射探测器、摄像机以及RFID识别装置之间的信息传递方法为：

所述卫星定位芯片及所述语音警示器与所述ZigBee协调器连接；

所述ZigBee协调器与ZigBee路由器组合用于构建ZigBee无线网络；

所述ZigBee路由器与监测分区主机连接；

所述主动红外对射探测器、所述摄像机以及所述RFID识别装置之间分别与监测分区主机连接；

监测分区主机通过无线网络与所述中心处理服务器连接。

优选的是，所述IC卡票还包括与所述ZigBee协调器和所述电源模块连接的主动报警按钮，按动所述主动报警按钮生成求救信息，中心处理服务器接收所述求救信息后，触发报警模块报警。

本发明还提供了一种智慧景区安全敏感监测管理系统，包括：

IC卡票，其包括电源模块、与所述电源模块电连接的ZigBee协调器、以及分别与所述电源模块和所述ZigBee协调器连接的卫星定位芯片、半无源式FRID标签、主动报警按钮、语音警示器，其中，所述电源模块为所述ZigBee协调器、所述卫星定位芯片、所述半无源式FRID标签、以及所述语音警示器供电；

监测节点子系统，其包括监测分区主机、分别与所述监测分区主机连接的多个摄像机、ZigBee路由器、多个主动红外对射探测器以及多个RFID识别模块，其中，所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由器组合用于构建ZigBee无线网络，以实现所述卫星定位芯片、所述语音警示器、以及主动报警按钮与所述监测分区主机间的信息交换；

监控子系统，其包括与所述监测分区主机通信连接的中心处理服务器、以及与所述中心处理服务器连接的报警模块、监控大屏幕、视频摄像控制与存储服务器；

其中，所述卫星定位芯片实时监测游客位置信息并通过ZigBee无线网络传输至监测分区主机，后通过监测分区主机传输至中心处理服务器；

将缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度的区域的边界线向外扩展得一级精确区，其中，扩展的宽度与缓冲带宽度的和等于卫星定位芯片定位精度加上0-5m，所述多个主动红外对射探测器安装在一级精确区边界线上，以使红外线束围绕一级精确区边界一周，通过发送红外线信号和接收红外线信号检测入侵游客，并通过所述监测分区主机将传输至中心处理服务器；

所述RFID识别模块装配于所述一级精确区边界线上，用于检测所述半无源式FRID标签，生成标签识别信息和RFID识别模块位置信息，并将通过监测分区主机传输至中心处理服务器；

所述摄像机用于接收执行所述中心处理服务器发出的包括开启、关闭、以及转动的指令，并实时采集所述监控区域的视频。

本发明至少包括以下有益效果：

一、将缓冲带宽度大于卫星定位芯片定位精度的区域划分得一级非精确区和二级非精确区，将缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度的区域划分为一级精确区和二级精确区，分阶段及时预警，减少事故发生并通过摄像机及时得知现场情况。

二、通过主动红外对射探测器与卫星定位芯片联合使用，解决缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度区域的定位报警问题，将缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度的区域划分为一级精确区和二级精确区，通过卫星定位芯片定位实现在二级精确区预警，通过主动红外对射探测器能够在卫星定位芯片存在定位误差的区域及时有效的得知现场情况，具有有效减少人力成本，分阶段及时预警，减少事故。

三、通过RFID识别装置与主动红外对射探测器在一级精确区的边界线上配套使用，获得双重保险，RFID识别装置能够快速获得靠近该区域游客所携带的半无源式FRID标签，辅助主动红外对射探测器提前进行一级预防，将发生事故的可能性降到最低。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的智慧景区安全敏感监测管理方法的工作流程图；

图2为本发明的缓冲带宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度区域的位置划分图；

图3为本发明的智慧景区安全敏感监测管理方法的工作流程图；

图4为本发明的缓冲带宽度大于卫星定位芯片定位精度区域的位置划分图；

图5为本发明的智慧景区安全敏感监测管理系统的结构示意图；

图6为本发明的监测子系统的结构示意图；

图7为本发明的监测节点子系统的结构示意图；

图8为本发明的IC卡票的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明的设计原理为：

一、区域划分与设施安装：依照所使用的卫星定位芯片的定位精度L₁与景区内各安全敏感区域缓冲带1宽度L₂之间的大小关系将景区内各安全敏感区域进行区分，具体为：

将L₂≤L₁的区域的边界线向外扩展得一级精确区2，将所述一级精确区2的边界线向外扩展0-15m的一个安全距离后得二级精确区3，设定扩展宽度为L₃，则(L₃+L₂)＝(L₁+L₄)，其中，L₄的取值范围为0-5m；

将L₂>L₁的区域的边界线向内回退得一级非精确区4，将所述一级非精确区4的边界线向外扩展得二级非精确区5，设定一级非精确区4的宽度L₅，扩展宽度为L₆，则L₂>L₅>L₁，(L₅+L₆)≥L₂；

在一级精确区2的边界线上安装多个具有报警装置的主动红外对射探测器，以使红外线束围绕一级精确区2边界一周；

在一级精确区2的边界线上间隔安装多个RFID识别装置；

在一级精确区2和一级非精确区4安装摄像机；

根据一级非精确区4获得一级非精确区4边界信息并预先存储至中心处理服务器；

根据二级精确区3和二级非精确区5获得二级警戒边界信息并预先存储至中心处理服务器。

二、实时监控：游客携带卡票，中心处理服务器接收游客携带的IC卡票中的卫星定位芯片所发送的地理位置信息，并将地理位置信息分别与所述一级非精确区4边界信息和所述二级警戒边界信息进行比对，当游客地理位置信息落入所述一级非精确区4边界信息时，中心处理服务器发送一级警示指令至游客携带的IC卡票中的语音警示器并对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存；

当游客地理位置信息未落入所述一级非精确区4边界信息而落入二级警戒边界信息时，中心处理服务器发送二级警示指令至该游客携带的IC卡票中的语音警示器；

当游客穿过红外线束时，触发对应主动红外对射探测器的报警装置发出警报，并向中心处理服务器发出入侵信息，中心处理服务器对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存；

RFID识别装置检测半无源式FRID标签，生成标签识别信息和RFID识别装置位置信息，中心处理服务器接收标签识别信息和RFID识别模块位置信息，发送一级警示指令至该IC卡票中的语音警示器，并对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存。

三、自我求助：所述IC卡票还包括与所述ZigBee协调器和所述电源模块连接的主动报警按钮，按动所述主动报警按钮生成求救信息，中心处理服务器接收所述求救信息后，触发报警模块报警。

该方法大大的节约人力物力，能做到24小时不断地分阶段预警，能将游客越界的报警信息最快的反应给游客和工作人员，达到一旦越过二级警戒边界信息立即提醒游客，一旦越过一级警戒边界信息或者红外线束或者被RFID识别装置识别，立即警告游客并进行现场视频监控和视频证据截取和保存。

如图1-2所示，本发明提供一种智慧景区安全敏感监测管理方法，游客携带具有卫星定位芯片的IC卡票，包括以下步骤：

步骤一、将L₂≤L₁的区域的边界线向外扩展得一级精确区2，设定扩展宽度为L₃，则(L₃+L₂)＝(L₁+L₄)，其中，L₄的取值范围为0-5m；

步骤二、在一级精确区2的边界线上安装多个具有报警装置的主动红外对射探测器，以使红外线束围绕一级精确区2边界一周；当游客穿过红外线束时，触发对应主动红外对射探测器的报警装置发出警报，并向中心处理服务器发出入侵信息，其中，红外线束包围一级精确区2边界。

在另一种技术方案中，所述的智慧景区安全敏感监测管理方法，还包括：步骤三、中心处理服务器对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存。

在另一种技术方案中，所述步骤一还包括：

将所述一级精确区2的边界线向外扩展0-15m的一个安全距离后得二级精确区3；

将L₂>L₁的区域的边界线向内回退得一级非精确区4，将所述一级非精确区4的边界线向外扩展得二级非精确区5，设定一级非精确区4的宽度L₅，扩展宽度为L₆，则L₂>L₅>L₁，(L₅+L₆)≥L₂；

根据一级非精确区4获得一级非精确区4边界信息并预先存储至中心处理服务器；

根据二级精确区3和二级非精确区5获得二级警戒边界信息并预先存储至中心处理服务器。

在另一种技术方案中，所述步骤二还包括：

中心处理服务器接收游客携带的IC卡票中的卫星定位芯片所发送的地理位置信息，并将地理位置信息分别与所述一级非精确区4边界信息和所述二级警戒边界信息进行比对运算，当游客地理位置信息落入所述一级非精确区4边界信息时，中心处理服务器发送一级警示指令至游客携带的IC卡票中的语音警示器并对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存，语音警示器接收一级警示指令，播放预先存储在语音警示器内的语音提醒游客进入了一级非精确区4，请游客迅速离开至安全地带；

当游客地理位置信息未落入所述一级非精确区4边界信息而落入二级警戒边界信息时，中心处理服务器发送二级警示指令至该游客携带的IC卡票中的语音警示器，语音警示器接收一级警示指令，播放预先存储在语音警示器内的语音提醒游客进入了二级警戒边界信息范围内，请游客迅速离开至安全地带。

在另一种技术方案中，所述的智慧景区安全敏感监测管理方法，还包括：所述IC卡票中设有半无源式FRID标签；

所述一级精确区2的边界线间隔设有用于检测所述半无源式FRID标签的多个RFID识别装置；

RFID识别装置检测半无源式FRID标签，生成标签识别信息和RFID识别装置位置信息，中心处理服务器接收标签识别信息和RFID识别模块位置信息，发送一级警示指令至该IC卡票中的语音警示器，并对安装在对应区域的摄像机发送控制指令，以使摄像机开启并转动至预定位置，所述摄像机实时采集对应的视频信息并传输至中央处理服务器，通过视频摄像控制与存储服务器进行视频证据截取和保存。

在另一种技术方案中，所述IC卡票还包括，电源模块、及与所述电源模块连接的ZigBee协调器，其中，所述电源模块为所述ZigBee协调器、卫星定位芯片、语音警示器、以及半无源式FRID标签供电。

在另一种技术方案中，中心处理服务器与游客携带的IC卡票、主动红外对射探测器、摄像机以及RFID识别装置之间的信息传递方法为：

所述卫星定位芯片及所述语音警示器与所述ZigBee协调器连接；

所述ZigBee协调器与ZigBee路由器组合用于构建ZigBee无线网络；

所述ZigBee路由器与监测分区主机连接；

所述主动红外对射探测器、所述摄像机以及所述RFID识别装置之间分别与监测分区主机连接；

监测分区主机通过无线网络与所述中心处理服务器连接。

在另一种技术方案中，所述IC卡票还包括与所述ZigBee协调器和所述电源模块连接的主动报警按钮，按动所述主动报警按钮生成求救信息，中心处理服务器接收所述求救信息后，触发报警模块报警。

本发明还提供了一种智慧景区安全敏感监测管理系统，包括：

IC卡票，其包括电源模块、与所述电源模块电连接的ZigBee协调器、以及分别与所述电源模块和所述ZigBee协调器连接的卫星定位芯片、半无源式FRID标签、主动报警按钮、语音警示器；

监测节点子系统，其包括监测分区主机、分别与所述监测分区主机连接的多个摄像机、ZigBee路由器、多个主动红外对射探测器以及多个RFID识别模块；

监控子系统，其包括与所述监测分区主机通信连接的中心处理服务器、以及与所述中心处理服务器连接的报警模块、监控大屏幕、视频摄像控制与存储服务器；

其中，所述电源模块为所述ZigBee协调器、所述卫星定位芯片、所述半无源式FRID标签、以及所述语音警示器供电；

所述ZigBee协调器与所述ZigBee路由器组合用于构建ZigBee无线网络，以实现所述卫星定位芯片、所述语音警示器、以及主动报警按钮与所述监测分区主机间的信息交换；

所述卫星定位芯片实时监测游客位置信息；

所述多个主动红外对射探测器安装在一级精确区2边界线上，以使红外线束围绕一级精确区2边界一周，通过发送红外线信号和接收红外线信号检测入侵游客并生成入侵信息，其中，将缓冲带1宽度小于或等于卫星定位芯片定位精度的区域的边界线向外扩展得一级精确区2，扩展的宽度与缓冲带1宽度的和等于卫星定位芯片定位精度加上0-5m，将所述一级精确区2的边界线向外扩展0-15m的一个安全距离后得二级精确区3；

所述RFID识别模块装配于所述一级精确区2边界线上，用于检测所述半无源式FRID标签，生成标签识别信息和RFID识别模块位置信息，并将通过监测分区主机传输至中心处理服务器；

所述摄像机安装在一级精确区2和一级非精确区4的边界线上，用于接收执行所述中心处理服务器发出的包括开启、关闭、以及转动的指令，并实时采集所述监控区域的视频，其中，将缓冲带1宽度大于卫星定位芯片定位精度的区域的边界线向内回退得一级非精确区4，将所述一级非精确区4的边界线向外扩展得二级非精确区5，其中，所述一级非精确区4的宽度大于卫星定位芯片的定位精度，小于其缓冲带1的宽度，一级非精确区4的宽度与扩展的宽度的和大于或等于缓冲带1的宽度；

中心处理服务器用于集中计算、分析和处理整个系统的各种数据和控制任务操作，其中，根据一级非精确区4获得一级非精确区4边界信息并预先存储至中心处理服务器；根据二级精确区3和二级非精确区5获得二级警戒边界信息并预先存储至中心处理服务器。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。