一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏制造技术

本发明专利技术公开了一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏，其中检测系统用于采集火灾现场的视频图像；信息处理系统用于对采集的视频图像进行预处理；通讯系统用于将预处理后的视频图像传输给后台计算机进行保护区域划分，并返回信息处理系统进行存储；信息处理系统还用于对后续采集的视频图像进行人员行为识别，并将识别结果与存储的保护区域进行对比，判断人员是否进入保护区域；定位系统用于实时定位电子围栏的位置；声光报警系统用于当识别出有人员进入保护区域或者电子围栏位置变化时进行预警；控制系统用于控制上述各个系统进行工作。本发明专利技术基于视觉识别技术，能够划分多级保护区域，并实现多级预警机制。并实现多级预警机制。并实现多级预警机制。

【技术实现步骤摘要】
一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏


[0001]本专利技术涉及消防安全
，特别涉及一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏。

技术介绍

[0002]围栏作为一种安全装置，常被用于电力作业、工程施工、道路交通及人流管控等众多场合，形成永久或临时性物理屏障，起到隔离危险，限制安全活动范围，降低安全隐患的作用。如今的电子围栏，一般由电子围栏主机和前端的探测围栏组成。前端的探测围栏可分为两种，一种是直接进行物理阻拦的拦网或警戒线；另一种是利用静电感应、电子脉冲、红外发射器、超声波探测器等，通过人员穿过检测区域，被装置发射出的信号检测到并进行反馈来实现检测预警。另外还有红外成像型的可视化电子围栏，通过添加的摄像头来进行实时拍照和图像采集。
[0003]传统的物理电子围栏都需要搭建有形的保护结界，无论是电子脉冲还是静电感应，都需要搭建相应的基础设施。而基于电子地图设计的虚拟电子围栏，相较于有形的电子围栏，成本较低，且保护范围灵活多变，但一般仅限于空间维度上的保护。
[0004]便携式的电子围栏一般是通过改变装置构造来实现其便携性。在围栏底部增加增重装置或移动装置，增强围栏的可移动性。在底座上方的立柱上安装伸缩带结构，设计成伸缩式围栏，提高保护范围的灵活性。
[0005]现有的便携式电子围栏主要存在如下缺憾：1.无法适应不同火灾场景下的快速布置和保护；2.如果转动部件发生损坏，无法保证多角度多方位的检测保护；3.误报率高，受干扰因素多；4.地形曲折复杂的地区和多边形保护区域，无法轻易实现部署和精准定位；5.无法针对不同火灾场景下的不同区域进行分级预警；6.防盗方式大多基于GPS定位，方式简单且单一。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种针对于火灾原因调查阶段火灾现场保护的便携式智慧电子围栏，针对于火灾现场，提出了一种划分多级保护区域的计算方法和多级预警机制，设计了一种依据计算机视觉识别技术，采用R
‑
C3D模型进行人员行为识别和数据处理的带摄像头的，便于拆卸和移动的电子围栏设备。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供如下方案：
[0008]一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏，包括控制系统，以及分别与所述控制系统连接的检测系统、信息处理系统、通讯系统、定位系统和声光报警系统；
[0009]所述检测系统用于采集火灾现场的视频图像；
[0010]所述信息处理系统用于对采集的视频图像进行预处理；
[0011]所述通讯系统用于将预处理后的视频图像传输给后台计算机，以供所述后台计算机对视频图像进行保护区域划分，并将划分后的视频图像返回所述信息处理系统；
[0012]所述信息处理系统内置存储器，用于对返回的视频图像进行存储；
[0013]所述信息处理系统还用于对后续采集的视频图像进行人员行为识别，并将识别结果与存储的视频图像中的保护区域进行对比，判断人员是否进入保护区域；
[0014]所述定位系统用于实时定位电子围栏的位置，并通过所述通讯系统传输给所述后台计算机；
[0015]所述声光报警系统用于当识别出有人员进入保护区域或者电子围栏位置变化时进行预警；
[0016]所述控制系统用于控制所述检测系统、所述信息处理系统、所述通讯系统、所述定位系统和所述声光报警系统进行工作。
[0017]优选地，所述信息处理系统采用基于R
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C3D模型的行为识别算法进行人员行为识别，所述R
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C3D模型分为三个部分，第一部分是3D ConvNet模块，以视频帧作为输入，通过卷积计算出特征；第二部分是Proposal Subne模块，以特征作为输入，改变长度，生成不同的proposals以及相应的置信度；第三部分是Classification Subnet模块，对proposals进行过滤，去除高度重叠和低置信度的候选框，之后通过3D ROI Pooling池将3D ConvNet模块输出的特征和过滤后的不同长度的anchor segments转换为成固定长度的特征图，最后分别输入到softmax层和位置回归层对每个检测框进行分类和位置回归，并预测出精修后的行为边界，从而实现人员行为识别。
[0018]优选地，所述电子围栏的整体结构包括固定装置、可伸缩支柱、保护装置，其中：
[0019]固定装置为便携式可加固装置，表面采用耐高温的材料，底部中央为一个方形底座，方形底座的底端采用防滑材料；方形底座内装有锁扣装置，用于将固定装置与可伸缩支柱连接；方形底座上方有一个圆柱形套筒，套筒外壁有四个加固装置，加固装置包括套筒外的转动把手和套筒内的螺栓，通过转动把手来推动螺栓向前转动，以此夹紧可伸缩支柱；套筒外侧装有四个两节的可折叠支架，可折叠支架在搬运时处于收缩状态，在工作时展开；可折叠支架分别连接四个支撑杆，在搬运过程中，支撑杆收缩紧贴套筒，工作时，支撑杆顶端支撑套筒；支撑杆底端连接可转动的矩形底座，矩形底座底端采用防滑材料，中央有圆柱形缺口，用于安装增重物体；缺口下端有与加固螺栓同直径的钻孔，用于插入加固螺栓进行加固。
[0020]优选地，可伸缩支柱为圆柱形结构，分为三层，均采用耐高温材料；外层直径略小于固定装置中套筒的直径；外层顶端有向内凹陷的缺口，用于与保护装置的锁扣相连接；外层底端有螺纹，用于和中层进行连接，调节高度；中层顶端与底端均有螺纹，分别与外层顶端与底端的螺纹连接；内层的顶端有螺纹，与中层顶端的螺纹连接，且内层底端有向内凹陷的缺口，用于与固定装置的锁扣相连接。
[0021]优选地，保护装置下半部为圆柱形结构，上半部由两个摄像头组成检测系统，保护装置底部是一个方形的锁扣装置，通过外拉的把手进行上锁，将可伸缩支柱和保护装置连接起来；锁扣装置上面是保护装置的主体，主体为圆柱形结构，主体外侧有可显示颜色的显示面板，内部连接声光报警系统，不同颜色代表不同的保护区域；显示面板下方设有两个按键，其中，按键S1是开关，用于控制电子围栏的启动与关闭，按键S2是防盗键，内连震动感应器，用于防盗；显示面板上方设有警报灯，内连声光报警系统，用于在报警时进行灯光闪烁和声音警报。
[0022]优选地，所述控制系统、所述信息处理系统、所述定位系统、所述通讯系统、所述声光报警系统均设置在主体内部；主体内部还设置有电池，用于为保护装置供电；主体外壳的内侧装有一层隔热层，隔热层内部填充隔热材料，防止火灾现场的高温环境对装置内部造成影响；主体外侧设有提手，便于随时移动；主体上方设有倾斜的两侧外壳和两个半球形的透明护罩，两侧外壳上安装有电动雨刷，透明护罩内部安装有雨水感应器，当雨水感应器感应到雨水量达到预设值时，通过内置的控制系统控制电动雨刷上下刮动，两侧外壳还设有内凹区域，用于引导雨水从两端向下流；主体上方内部设有补光灯，用于在阴暗环境下辅助拍摄；补光灯上方为旋转底座，用于承载摄像头组，旋转底座的旋转角度为180
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对于火灾现场保护的便携式智慧电子围栏，其特征在于，包括控制系统，以及分别与所述控制系统连接的检测系统、信息处理系统、通讯系统、定位系统和声光报警系统；所述检测系统用于采集火灾现场的视频图像；所述信息处理系统用于对采集的视频图像进行预处理；所述通讯系统用于将预处理后的视频图像传输给后台计算机，以供所述后台计算机对视频图像进行保护区域划分，并将划分后的视频图像返回所述信息处理系统；所述信息处理系统内置存储器，用于对返回的视频图像进行存储；所述信息处理系统还用于对后续采集的视频图像进行人员行为识别，并将识别结果与存储的视频图像中的保护区域进行对比，判断人员是否进入保护区域；所述定位系统用于实时定位电子围栏的位置，并通过所述通讯系统传输给所述后台计算机；所述声光报警系统用于当识别出有人员进入保护区域或者电子围栏位置变化时进行预警；所述控制系统用于控制所述检测系统、所述信息处理系统、所述通讯系统、所述定位系统和所述声光报警系统进行工作。2.根据权利要求1所述的便携式智慧电子围栏，其特征在于，所述信息处理系统采用基于R
‑
C3D模型的行为识别算法进行人员行为识别，所述R
‑
C3D模型分为三个部分，第一部分是3D ConvNet模块，以视频帧作为输入，通过卷积计算出特征；第二部分是Proposal Subne模块，以特征作为输入，改变长度，生成不同的proposals以及相应的置信度；第三部分是Classification Subnet模块，对proposals进行过滤，去除高度重叠和低置信度的候选框，之后通过3D ROI Pooling池将3D ConvNet模块输出的特征和过滤后的不同长度的anchor segments转换为成固定长度的特征图，最后分别输入到softmax层和位置回归层对每个检测框进行分类和位置回归，并预测出精修后的行为边界，从而实现人员行为识别。3.根据权利要求1所述的便携式智慧电子围栏，其特征在于，所述电子围栏的整体结构包括固定装置(1)、可伸缩支柱(2)、保护装置(3)，其中：固定装置(1)为便携式可加固装置，表面采用耐高温的材料，底部中央为一个方形底座(8)，方形底座(8)的底端采用防滑材料；方形底座(8)内装有锁扣装置(11)，用于将固定装置(1)与可伸缩支柱(2)连接；方形底座(8)上方有一个圆柱形套筒，套筒外壁有四个加固装置(9)，加固装置(9)包括套筒外的转动把手和套筒内的螺栓，通过转动把手来推动螺栓向前转动，以此夹紧可伸缩支柱(2)；套筒外侧装有四个两节的可折叠支架(10)，可折叠支架(10)在搬运时处于收缩状态，在工作时展开；可折叠支架(10)分别连接四个支撑杆(4)，在搬运过程中，支撑杆(4)收缩紧贴套筒，工作时，支撑杆(4)顶端支撑套筒；支撑杆(4)底端连接可转动的矩形底座(5)，矩形底座(5)底端采用防滑材料，中央有圆柱形缺口，用于安装增重物体(6)；缺口下端有与加固螺栓(7)同直径的钻孔，用于插入加固螺栓(7)进行加固。4.根据权利要求3所述的便携式智慧电子围栏，其特征在于，可伸缩支柱(2)为圆柱形结构，分为三层，均采用耐高温材料；外层(12)直径略小于固定装置(1)中套筒的直径；外层(12)顶端有向内凹陷的缺口，用于与保护装置(3)的锁扣相连接；外层(12)底端有螺纹，用于和中层(13)进行连接，调节高度；中层(13)顶端与底端均有螺纹，分别与外层(12)顶端与
底端的螺纹连接；内层(14)的顶端有螺纹，与中层(13)顶端的螺纹连接，且内层(14)底端有向内凹陷的缺口，用于与固定装置(1)的锁扣相连接。5.根据权利要求4所述的便携式智慧电子围栏，其特征在于，保护装置(3)下半部为圆柱形结构，上半部由两个摄像头组成检测系统，保护装置(3)底部是一个方形的锁扣装置(15)，通过外拉的把手(16)进行上锁，将可伸缩支柱(2)和保护装置(3)连接起来；锁扣装置(15)上面是保护装置(5)的主体(17)，主体(17)为圆柱形结构，主体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学鸿，陈龙玉，高深远，尚琪霞，黄国忠，蒋慧灵，邓波，唐德尚，颜学光，杨晓勇，喻安定，陈小龙，李浩轩，周亮，谭双源，肖俭柯，李博阳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：