一种基于物联网和5G移动通信的视频监控系统及方法与流程

本发明属于视频监控信息处理技术领域.，尤其涉及一种基于物联网和5g移动通信的视频监控系统及方法。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：视频监控是安全防范系统的重要组成部分，英文camerasandsurveillance。传统的监控系统包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。摄像机可分为网络数字摄像机和模拟摄像机，可作为前端视频图像信号的采集。它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。最新的监控系统可以使用智能手机担当，同时对图像进行自动识别、存储和自动报警。视频数据通过3g/4g/wifi传回控制主机(也可以是智能手机担当)，主机可对图像进行实时观看、录入、回放、调出及储存等操作。从而实现移动互联的视频监控。校园监控系统主要是网络化实时高清视频监控。它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况，将监测区的情况以视频图像等方式实时传送到管理中心，值班人员通过主控显示器可以随时了解学校各个地方的实时情况。

校园监控系统其结构可分为：视频数据采集、数据传输、控制和显示记录四部分。数据采集部分：是安装在现场的数据采集设备，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台等。其任务是对被摄体进行摄像和视频进行采集，并把获得的声、光信号转换成电信号。数据传输部分：把现场数据采集设备发出的数字信号传送到控制室，它一般包括线缆、数据交换机、线路驱动设备等。显示与记录部分：把现场传来的数字信号转换成图像在监视设备上显示，并且可以把视频图像等数据用网络存储服务器保存下来，它主要包括监视器、网络存储服务器等设备。控制部分：负责所有设备的控制与图像信号的处理。

传统的厂区周界安全防范系统是建立高高的围墙，铁栅栏等，如果有非法入侵无法及时发现和处理，那么就需要有一套先进，科学，实用，性能稳定可靠的安全防范监控系统来实现，为了更好的保护财产及工厂的安全，根据企业用户实际的监控需要，一般都会在工厂周边、大门、办公楼、生产车间、仓库、机房等重点部位安装摄像机。

在国外，美国、英国、西班牙等发达国家均推出了以校园固定宽带和手机为基础的移动监控服务或系统。该类服务或系统在采集端利用固定宽带将监控数据传递到远程监控服务器上，然后网络中心管理员从服务器上在线浏览监控视频，这类系统一般也可以同时为学生提供信息、通信、教学等综合服务，强调易用性和完整性。由于采集端仍采用有线方式，这些系统的安装和布设会对装修装饰产生破坏，且监控摄像机的安装位置和数量均受限较大。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的移动监控服务或系统存在采用有线方式，安装和布设会对装修装饰产生破坏，且监控摄像机的安装位置和数量对环境要求较高，增加了安装和使用成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网和5g移动通信的视频监控系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于物联网和5g移动通信的视频监控系统，所述基于物联网和5g移动通信的视频监控系统包括：

摄像机，通过5g通信模块与互联网网关和监控终端连接，用于采集监控区域内的视频信息；

语音采集模块，通过5g通信模块与互联网网关和监控终端连接，用于采集监控区域内的语音信息；

门磁报警器，通过5g通信模块与互联网网关和监控终端连接，用于采集监控区域内所有门禁的操作信息，发现异常操作，发出报警；

温湿度传感器，通过5g通信模块与互联网网关和监控终端连接，用于采集监控区域内空气的温度和湿度信息；

空气质量检测传感器，通过5g通信模块与互联网网关和监控终端连接，用于采集监控区域内空气的污染程度；

互联网网关，通过互联网与云服务器连接，用于将5g通信模块接收的监控区域内的信息汇总，通过互联网交互操作，发送至云服务器存储。

监控终端，通过互联网与云服务器连接，用于将5g通信模块接收的监控区域内的信息进行实时显示，并将视频信息存入云服务器；

云服务器，用于对互联网网关、监控终端发送的信息进行分类存储，并通过对信息的分析，对监控区域内的人员、建筑物等行为或状态做出判断和预警。

所述门磁报警器进一步包括：

按键操作模块，与单片机控制模块连接，用于通过门磁报警设备按键对电气元件进行控制；

单片机控制模块，与按键操作模块、温度控制模块、故障检测模块、故障定位模块、故障报警模块连接，用于调度各个模块正常工作；

温度控制模块，与单片机控制模块连接，用于控制调节门磁报警设备的温度状态；

故障检测模块，与单片机控制模块连接，用于对门磁报警设备元件故障信号进行检测；

故障定位模块，与单片机控制模块连接，用于对门磁报警设备元件故障位置进行定位；

故障报警模块，与单片机控制模块连接，用于将故障信号及故障位置通过报警方式通知工作人员。

所述监控终端进一步包括：

传感器模块使用调理电路与信号采集卡有线连接，信号采集卡与zigbee无线发送模块有线连接；

zigbee无线发送模块与zigbee无线接收模块无线通信，zigbee无线接收模块直接与fpga模块i/o口有线连接；

fpga模块与摄像头使用hdmi接口有线连接，fpga模块与5g模块使用串口转接后有线连接，5g模块再与云服务端无线通信；

移动和pc终端通过网络连接至云服务器。

所述云服务器进一步包括：

目标分类模块，用于对采集信息内的目标所属的类别划分；

异常检测分类模块，用于对目标进行异常检测，并将检测到的异常归入相应的异常分类中。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述基于物联网和5g移动通信的视频监控系统的基于物联网和5g移动通信的视频监控方法，所述基于物联网和5g移动通信的视频监控方法包括以下步骤：

第一步，摄像机采集监控区域内的视频信息；语音采集模块采集监控区域内的语音信息；门磁报警器采集监控区域内所有门禁的操作信息，发现异常操作，发出报警；温湿度传感器采集监控区域内空气的温度和湿度信息；空气质量检测传感器采集监控区域内空气的污染程度；

第二步，互联网网关接收的监控区域内的信息汇总，通过互联网交互操作，发送至云服务器存储；

第三步，监控终端将5g通信模块接收的监控区域内的信息进行实时显示，并将视频信息存入云服务器；

第四步，云服务器通过对信息的分析，对监控区域内的人员、建筑物等行为或状态做出判断和预警。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：设置有5g通信模块实现最高10gbps的理论数据下载速率；目前4g的网速，正常情况下，fddlte理论下行极限速率是150mbps；采用物联网为视频监控的数字化、网络化和智能化提供支持，实现了真正的信息数字化、编码压缩高效化及协议的开放化等，能够满足用户的更高要求，实现全天候24小时的实时监控，随时随地浏览监控视频，在终端看到的流畅、清晰的画面等。使用云服务器实现大量视频数据的存储及多种应用服务器的管理。用户可以在任何时间、任何地点，方便地对监控、目标进行实时监控、监督管理与视频存储，也可以在监控地点布置报警设备并与监控终端设备连接实现报警联动。当发生一些异常情况时，系统可通过事先设置好的报警模式，通过手机等方式将警告信息传送给定制用户，并对异常情况进行录像抓拍，还可实现与警方报警中心联动。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于物联网和5g移动通信的视频监控系统结构示意图；

图中：1、摄像机；2、5g通信模块；3、语音采集模块；4、门磁报警器；5、温湿度传感器；6、空气质量检测传感器；7、互联网网关；8、监控终端；9、云服务器。

图2是本发明实施例提供的基于物联网和5g移动通信的视频监控方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网和5g移动通信的视频监控系统包括：摄像机1、5g通信模块2、语音采集模块3、门磁报警器4、温湿度传感器5、空气质量检测传感器6、互联网网关7、监控终端8、云服务器9。

摄像机1、语音采集模块3、门磁报警器4、温湿度传感器5、空气质量检测传感器6通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，互联网网关7和监控终端8通过互联网与云服务器9连接。

摄像机1，通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，用于采集监控区域内的视频信息。

语音采集模块3，通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，用于采集监控区域内的语音信息。

门磁报警器4，通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，用于采集监控区域内所有门禁的操作信息，发现异常操作，发出报警。

温湿度传感器5，通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，用于采集监控区域内空气的温度和湿度信息。

空气质量检测传感器6，通过5g通信模块2与互联网网关7和监控终端8连接，用于采集监控区域内空气的污染程度；例如：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物(pm10)、细颗粒物(pm2.5)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。

互联网网关7，通过互联网与云服务器9连接，用于将5g通信模块2接收的监控区域内的信息汇总，通过互联网交互操作，发送至云服务器9存储。

监控终端8，通过互联网与云服务器9连接，用于将5g通信模块2接收的监控区域内的信息进行实时显示，并将视频信息存入云服务器9。

云服务器9，用于对互联网网关7、监控终端8发送的信息进行分类存储，并通过对信息的分析，对监控区域内的人员、建筑物等行为或状态做出判断和预警。

在本发明的优选实施例中，门磁报警器4进一步包括：

按键操作模块，与单片机控制模块连接，用于通过门磁报警设备按键对电气元件进行控制；

单片机控制模块，与按键操作模块、温度控制模块、故障检测模块、故障定位模块、故障报警模块连接，用于调度各个模块正常工作；

温度控制模块，与单片机控制模块连接，用于控制调节门磁报警设备的温度状态；

故障检测模块，与单片机控制模块连接，用于对门磁报警设备元件故障信号进行检测；

故障定位模块，与单片机控制模块连接，用于对门磁报警设备元件故障位置进行定位；

故障报警模块，与单片机控制模块连接，用于将故障信号及故障位置通过报警方式通知工作人员。

在本发明的优选实施例中，监控终端8进一步包括：

传感器模块使用调理电路与信号采集卡有线连接，信号采集卡与zigbee无线发送模块有线连接；

zigbee无线发送模块与zigbee无线接收模块无线通信，zigbee无线接收模块直接与fpga模块i/o口有线连接；

fpga模块与摄像头使用hdmi接口有线连接，fpga模块与5g模块使用串口转接后有线连接，5g模块再与云服务端无线通信；

移动和pc终端通过网络连接至云服务器。

在本发明的优选实施例中，云服务器9进一步包括：

目标分类模块，用于对采集信息内的目标所属的类别划分；

异常检测分类模块，用于对目标进行异常检测，并将检测到的异常归入相应的异常分类中。异常检测的内容主要包括恶意遮挡、图像干扰、摄像头移动、物体识别、烟雾检测、火检测、车速测量、逆行警告、越界识别和人体异常行为；其中，恶意遮挡、图像干扰、摄像头移动所属异常类别为诊断类，物体识别、烟雾检测、火检测所属异常类别为识别类，而车速测量、逆行警告、越界识别和人体异常行为异常类别为行为类。

如图2所示，本发明实施例提供的基于物联网和5g移动通信的视频监控方法包括以下步骤：

s201：摄像机采集监控区域内的视频信息；语音采集模块采集监控区域内的语音信息；门磁报警器采集监控区域内所有门禁的操作信息，发现异常操作，发出报警；温湿度传感器采集监控区域内空气的温度和湿度信息；空气质量检测传感器采集监控区域内空气的污染程度；

s202：互联网网关接收的监控区域内的信息汇总，通过互联网交互操作，发送至云服务器存储；

s203：监控终端将5g通信模块接收的监控区域内的信息进行实时显示，并将视频信息存入云服务器；

s204：云服务器通过对信息的分析，对监控区域内的人员、建筑物等行为或状态做出判断和预警。

本发明实施例提供的基于物联网和5g移动通信的视频监控方法具体包括：摄像机1采集监控区域内的视频信息；语音采集模块3采集监控区域内的语音信息；门磁报警器4采集监控区域内所有门禁的操作信息，发现异常操作，发出报警；温湿度传感器5采集监控区域内空气的温度和湿度信息；空气质量检测传感器6采集监控区域内空气的污染程度；例如：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物(pm10)、细颗粒物(pm2.5)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等；互联网网关7将5g通信模块2接收的监控区域内的信息汇总，通过互联网交互操作，发送至云服务器9存储；监控终端8将5g通信模块2接收的监控区域内的信息进行实时显示，并将视频信息存入云服务器9；云服务器9通过对信息的分析，对监控区域内的人员、建筑物等行为或状态做出判断和预警。云服务器9对采集信息内的目标所属的类别划分；异常检测分类模块，用于对目标进行异常检测，并将检测到的异常归入相应的异常分类中。异常检测的内容主要包括恶意遮挡、图像干扰、摄像头移动、物体识别、烟雾检测、火检测、车速测量、逆行警告、越界识别和人体异常行为；其中，恶意遮挡、图像干扰、摄像头移动所属异常类别为诊断类，物体识别、烟雾检测、火检测所属异常类别为识别类，而车速测量、逆行警告、越界识别和人体异常行为异常类别为行为类。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。