一种基于物联网技术的安防故障诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网技术的安防故障诊断系统及方法，在前端智能设备和后端处理中心之间设置了智能传输箱，由智能传输箱对前端智能设备进行首次故障诊断，在发生严重故障时可立即切断前端智能设备的电源，在没有发生严重故障时由后端处理中心作进一步的故障诊断，这样不仅提高了故障诊断的速度，还减轻了后端处理中心的负担；另外，本发明专利技术同时对智能传输箱和前端智能设备的工作状态进行监测和故障诊断，从而更加可靠的保证了前端智能设备的正常工作。本发明专利技术无需用户去现场巡检盘查即能实时诊断出发生异常的前端智能设备，并且可以远程自动切断电源，也可通知用户能第一时间针对性地检修异常，保证安防监控系统安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安防
，更具体地，涉及一种基于物联网技术的安防故障诊断系统及方法。
技术介绍
安防监控系统是以预防、打击违法犯罪为目的，在治安复杂场所、重点部位、主要街道、案件多发地、重要路口、卡口等地点设置安防监控系统，将视频监控图像实时传送到各级公安机关和其他相关部门，通过对图像信息的浏览、记录方式，使各级公安机关和其他相关部门能直观了解和掌握监控区域的治安动态，及时有效提高社会治安管理水平。众所周知，由于雷击、供电故障、人为破坏等因素，摄像机、光端机(包括光链路)是传统视频监控系统中最薄弱的环节，而一旦前端智能设备出现异常，相关区域的监控就形同虚设。哪怕是小型的监控系统，这种设备的异常都有可能造成很严重的后果，然而，这种异常又往往不容易被值守人员所发现。因此，对于“平安城市”、“平安校园”这类动辄几百台上千台摄像机、光端机的大型视频监控系统而言，如何实时监控各前端设备的工作状态、最大限度地实现系统的设计功能，就成了系统操作人员、维护人员最关心、最希望解决的问题。传统的模拟视频方案在对前端设备的管理中存在着以下几方面不足：1、将传感器测量的前端智能设备的各种参数均发送到后台处理中心，全部由后台处理中心进行处理，这样不但增加了后台处理中心的负担，还延长了判断发生故障的时间，当前端智能设备出现严重故障时，不能第一时间进行处理；2、仅对前端智能设备进行监测，而没有对为前端智能设备进行供电的设备进行监测，这>样当供电设备发生故障时，也会造成前端智能设备不能正常工作；3、现有的故障检测系统没有考虑到前端智能设备故障的类型和严重程度，有的采用简单的阈值判断法来检测故障，有的使用的建模算法过于复杂，不利于实时检测，并且对故障检测设备的性能要求较高；4、前端智能设备直接通过网络将传感器采集到的状态数据发送给后端处理中心，由于未处理的状态数据包含很多噪声，从而不仅增加了网络和后端处理中心的负担，还影响故障判断的精确度；5、所有前端设备故障都必须到现场处理，增加了维护成本。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于物联网技术的安防故障诊断系统及方法，以及时发现故障并实现对故障的远程处理。本专利技术提供了一种一种基于物联网技术的安防故障诊断系统，其中，所述基于物联网技术的安防故障诊断系统包括：前端智能设备，用于根据自身状态采集第一状态数据；与所述前端智能设备电连接的智能传输箱，用于接收所述第一状态数据并根据自身状态采集第二状态数据；与所述智能传输箱连接的后端处理中心，用于向所述智能传输箱和前端智能设备发送工作参数设定指令，向故障处理装置发送报警指令并接收、储存与分析所述第一状态数据和所述第二状态数据；故障处理装置，用于根据所述报警指令产生相应的报警通知；所述后端处理中心用于根据所述工作参数设定指令控制所述智能传输箱和所述前端智能设备的工作状态。其中：后端处理中心用于根据工作参数设定指令控制智能传输箱和前端智能设备的工作状态；所述智能传输箱优选的包括输出电源控制装置和与所述输出电源控制装置电连接的供电端口，所述供电端口与所述前端智能设备电连接，用以实现对所述前端智能设备的供电控制，智能传输箱还包括第二控制器，所述第二控制器判断所述第一状态数据是否大于等于第一阈值，如果是，则控制所述电源控制装置，使所述电源控制装置关闭所述供电端口；否则，将所述第一状态数据和第二状态数据发送给所述后端处理中心，由所述后端处理中心作进一步的故障诊断。进一步地，所述智能传输箱还包括与所述第二控制器电连接的第二状态监测装置，所述智能前端设备包括第一控制器和与所述第一控制器电连接的第一状态监测装置。进一步地，第一状态监测装置和第二状态监测装置均包括电源监测装置、温度传感装置、湿度传感装置和烟雾传感装置中的一个或多个。进一步地，电源状态监测装置包括电压监测装置和电流监测装置。进一步地，智能传输箱包括无线通讯装置和/或以太网通讯装置，用以实现智能传输箱与后端处理中心之间的数据传输。进一步地，所述智能传输箱还包括前置放大器和低通滤波器，所述前置放大器对所述第一状态数据和第二状态数据进行放大处理，所述低通滤波器对放大后的第一状态数据和第二状态数据进行低通滤波处理，以滤除噪声。进一步地，后端处理中心包括处理器、与处理器电连接的存储器和显示器，存储器用于存储第一状态数据和第二状态数据，显示器用于根据第一状态数据和第二状态数据展现各个前端智能设备的状态信息及布局和拓扑关系。进一步地，智能传输箱的壳体上设有与第一控制器电连接的卡槽。进一步地，智能传输箱包括温控散热系统和应急照明灯，温控散热系统用于控制智能传输箱内的温度，应急照明灯用于在晚上检修时的应急照明。进一步地，前端智能设备包括摄像枪和/或高速球。进一步地，所述后端处理中心所作的进一步的故障诊断具体包括：(1)采集学习样本并进行训练学习，得到故障诊断模型；具体为：对第一状态数据或第二状态数据进行采样，获得m个时刻的采样数据序列x(1),x(2),...,x(m)，作为输入变量，x(m+1)为训练学习后的输出变量，组成第1组训练样本；然后，以x(2),x(3),...,x(m+1)作为输入变量，x(m+2)为训练学习后的输出变量，组成第2组训练样本，然后，以x(3),x(4),...,x(m+2)作为输入变量，x(m+3)为训练学习后的输出变量，组成第3组训练样本；以此类推，共得到6组学习样本，所述6组学习样本组成故障诊断模型，如下式所示：P=x(1)...x(m)x(2)...x(m+1)x(3)...x(m+2)x(4)...x(m+3)x(5)...x(m+4)x(6)...x(m+5)T]]>T=x(m+1)x(m+2)x(m+3)x(m+4)x(m+5)x(m+6)T]]>其中，P表示输入变量，T表示输出变量。(2)利用步骤(1)得到的故障诊断模型进行故障诊断，具体为：利用这6组样本在线训练处理器，当训练达到一定精度时处理器正式开始工作，此时，以x(7),x(8),...,x(m+6)作为输入变量，处理器预测前端智能设备或智能工作箱下一时刻的输出，得到预测输出值同时对第一状态数据或第二状态数据进行采样，采集前端智能设备在该时刻的实际输出值x(m+7)，并利用下式计算预测输出值和实际输出值x(m+7)之间的差值e：e=|x^(m+7)-x(m+7)|;]]>设定第二阈值η，如果e小于η，则将当前采样值键入到学习样本中，去掉第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，所述基于物联网技术的安防故障诊断系统包括：前端智能设备，用于根据自身状态采集第一状态数据；与所述前端智能设备电连接的智能传输箱，用于接收所述第一状态数据并根据自身状态采集第二状态数据；与所述智能传输箱连接的后端处理中心，用于向所述智能传输箱和前端智能设备发送工作参数设定指令，向故障处理装置发送报警指令并接收、储存与分析所述第一状态数据和所述第二状态数据；故障处理装置，用于根据所述报警指令产生相应的报警通知；所述后端处理中心用于根据所述工作参数设定指令控制所述智能传输箱和所述前端智能设备的工作状态，其中：所述前端智能设备包括摄像枪和/或高速球；后端处理中心用于根据工作参数设定指令控制智能传输箱和前端智能设备的工作状态；所述智能传输箱优选的包括输出电源控制装置和与所述输出电源控制装置电连接的供电端口，所述供电端口与所述前端智能设备电连接，用以实现对所述前端智能设备的供电控制，智能传输箱还包括第二控制器，所述第二控制器判断所述第一状态数据是否大于等于第一阈值，如果是，则控制所述电源控制装置，使所述电源控制装置关闭所述供电端口；否则，将所述第一状态数据和第二状态数据发送给所述后端处理中心，由所述后端处理中心作进一步的故障诊断。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，所述基于物联网技术的安防故
障诊断系统包括：
前端智能设备，用于根据自身状态采集第一状态数据；
与所述前端智能设备电连接的智能传输箱，用于接收所述第一状态数据并根据自身
状态采集第二状态数据；
与所述智能传输箱连接的后端处理中心，用于向所述智能传输箱和前端智能设备发
送工作参数设定指令，向故障处理装置发送报警指令并接收、储存与分析所述第一状态
数据和所述第二状态数据；
故障处理装置，用于根据所述报警指令产生相应的报警通知；
所述后端处理中心用于根据所述工作参数设定指令控制所述智能传输箱和所述前端
智能设备的工作状态，
其中：
所述前端智能设备包括摄像枪和/或高速球；
后端处理中心用于根据工作参数设定指令控制智能传输箱和前端智能设备的工作状
态；
所述智能传输箱优选的包括输出电源控制装置和与所述输出电源控制装置电连接的
供电端口，所述供电端口与所述前端智能设备电连接，用以实现对所述前端智能设备的
供电控制，智能传输箱还包括第二控制器，所述第二控制器判断所述第一状态数据是否
大于等于第一阈值，如果是，则控制所述电源控制装置，使所述电源控制装置关闭所述
供电端口；否则，将所述第一状态数据和第二状态数据发送给所述后端处理中心，由所
述后端处理中心作进一步的故障诊断。
2.根据权利要求1所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，所述智能传输
箱的壳体上设有与所述第一控制器电连接的卡槽；所述智能传输箱还包括与所述第二控
制器电连接的第二状态监测装置，所述智能前端设备包括第一控制器和与所述第一控制
器电连接的第一状态监测装置，所述第一状态监测装置和所述第二状态监测装置均包括
电源监测装置、温度传感装置、湿度传感装置和烟雾传感装置中的一个或多个，所述电
源状态监测装置包括电压监测装置和电流监测装置。
3.根据权利要求1所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，
所述智能传输箱包括无线通讯装置和/或以太网通讯装置，用以实现所述智能传输箱
与所述后端处理中心之间的数据传输。
4.根据权利要求1所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，
所述智能传输箱还包括前置放大器和低通滤波器，所述前置放大器对所述第一状态数据
和第二状态数据进行放大处理，所述低通滤波器对放大后的第一状态数据和第二状态数据进
行低通滤波处理，以滤除噪声。
5.根据权利要求1所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，
所述后端处理中心包括处理器、与所述处理器电连接的存储器和显示器，所述存储
器用于存储所述第一状态数据和所述第二状态数据，所述显示器用于根据所述第一状态
数据和所述第二状态数据展现各个所述前端智能设备的状态信息及布局和拓扑关系。
6.根据权利要求1所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，
所述智能传输箱包括温控散热系统和应急照明灯，所述温控散热系统用于控制所述
智能传输箱内的温度，所述应急照明灯用于在晚上检修时的应急照明。
7.根据权利要求1至6任一所述基于物联网技术的安防故障诊断系统，其特征在于，所述
后端处理中心所作的进一步的故障诊断具体包括：
(1)采集学习样本并进行训练学习，得到故障诊断模型；具体为：
对第一状态数据或第二状态数据进行采样，获得m个时刻的采样数据序列
x(1),x(2),...,x(m)，作为输入变量，x(m+1)为训练学习后的输出变量，组成第1组训练样本；
然后，以x(2),x(3),...,x(m+1)作为输入变量，x(m+2)为训练学习后的输出变量，组成第2
组训练样本，然后，以x(3),x(4),...,x(m+2)作为输入变量，x(m+3)为训练学习后的输出变
量，组成第3组训练样本；以此类推，共得到6组学习样本，所述6组学习样本组成故障诊
断模型，如下式所示：
P=x(1)...x(m)x(2)...x(m+1)x(3)...x(m+2)x(4)...x(m+3)x(5)...x(m+4)x(6)...x(m+5)T]]>T=x(m+1)x(m+2)x(m+3)x(m+4)x(m+5)x(m+6)T]]>其中，P表示输入变量，T表示输出变量。
(2)利用步骤(1)得到的故障诊断模型进行故障诊断，具体为：
利用这6组样本在线训练处理器，当训练达到一定精度时处理器正式开始工作，此时，
以x(7),x(8),...,x(m+6)作为输入变量，处理器预测前端智能设备或智能工作箱下一时刻的输
出，得到预测输出值同时对第一状态数据或第二状态数据进行采样，采集前端智<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维林，
申请(专利权)人：广州市澳视光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44