本發(fā)明涉及護欄領域，尤其涉及智慧護欄監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術：

1、護欄監(jiān)控系統(tǒng)是一種被廣泛應用于提升安全性的技術；這種系統(tǒng)通常由攝像頭、傳感器和數(shù)據(jù)處理設備組成；攝像頭能夠?qū)崟r監(jiān)測護欄周圍的活動并記錄下來，傳感器可以探測到任何違規(guī)的行為或破壞嘗試，如爬越護欄或撞擊護欄；這些數(shù)據(jù)會被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理設備進行分析，以便及時發(fā)現(xiàn)任何潛在的安全問題；在對護欄進行監(jiān)控管理時，采用陀螺儀傳感器或者其他傳感器對護欄的移動和傾斜數(shù)據(jù)進行采集，從而達到對護欄的監(jiān)控和管理，在考慮成本的情況下，傳感器需要通過間隔安裝的方式安裝在護欄的內(nèi)部，當傳感器的安裝較為分散時，通過移動距離和傾斜角度無法對產(chǎn)生異常情況的護欄進行精準定位。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服在對護欄進行監(jiān)控管理時，采用陀螺儀傳感器或者其他傳感器對護欄的移動和傾斜數(shù)據(jù)進行采集，從而達到對護欄的監(jiān)控和管理，在考慮成本的情況下，傳感器需要通過間隔安裝的方式安裝在護欄的內(nèi)部，當傳感器的安裝較為分散時，通過移動距離和傾斜角度無法對產(chǎn)生異常情況的護欄進行精準定位的問題。

2、本發(fā)明的技術方案為：智慧護欄監(jiān)控系統(tǒng)，包括有：

3、數(shù)據(jù)采集模塊，設置為多組，用于對護欄的運動數(shù)據(jù)進行采集，其中，護欄的運動數(shù)據(jù)包括有位移數(shù)據(jù)、傾斜數(shù)據(jù)和震動數(shù)據(jù)；

4、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的護欄的運動數(shù)據(jù)進行預處理；

5、數(shù)據(jù)分析模塊，用于對經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊所處理之后的護欄的運動數(shù)據(jù)進行分析，識別護欄的異常情況；

6、數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于實現(xiàn)多組數(shù)據(jù)采集模塊之間的相互通信，并實現(xiàn)將數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果傳輸至總控平臺；

7、總控平臺，用于對數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和監(jiān)控取證模塊進行管理和數(shù)據(jù)查看，并對護欄的異常情況進行分析；

8、監(jiān)控取證模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊識別出的護欄的異常情況，對護欄進行拍照取證。

9、優(yōu)選的，護欄不僅限于交通護欄、市政護欄、家用護欄。

10、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)采集模塊包括有陀螺儀傳感器和光伏供電裝置，陀螺儀傳感器用于對護欄的多項運動數(shù)據(jù)進行采集，光伏供電裝置用于對陀螺儀傳感器進行供能，其中，數(shù)據(jù)采集模塊設置為多組，多組數(shù)據(jù)采集模塊分別設置在多組護欄的內(nèi)部，且多組數(shù)據(jù)采集模塊間隔設置。

11、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)處理模塊在對數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的護欄的運動數(shù)據(jù)進行預處理時，采用的預處理方法包括有：

12、a11：采用低通濾波器對數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)進行降噪處理；

13、a12：采用加權平滑的方法平滑和均衡數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)，減小偶然數(shù)據(jù)突變的影響；

14、a13：對數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗，去除數(shù)據(jù)中的異常值。

15、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)分析模塊在對經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊所處理之后的護欄的運動數(shù)據(jù)進行分析，識別護欄的異常情況時，包括有以下步驟：

16、s11：對數(shù)據(jù)采集模塊中的陀螺儀傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行讀取；

17、s12：對陀螺儀傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行分解，將陀螺儀傳感器所采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為x軸方向、y軸方向和z軸方向的數(shù)據(jù)；

18、s13：根據(jù)陀螺儀傳感器所采集到的x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動數(shù)據(jù)，對護欄的異常情況進行識別。

19、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)分析模塊在根據(jù)陀螺儀傳感器所采集到的x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動數(shù)據(jù)，對護欄的異常情況進行識別時，包括有以下步驟：

20、s21：對陀螺儀傳感器所采集到的x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動數(shù)據(jù)進行單獨識別，判斷x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動瞬時速度和瞬時加速度進行是否超過閾值；

21、s22：對陀螺儀傳感器所采集到的x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動數(shù)據(jù)進行疊加，判斷護欄的位移情況，判斷護欄的位移距離是否超過閾值。

22、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)分析模塊在對陀螺儀傳感器所采集到的x軸方向、y軸方向和z軸方向的護欄運動數(shù)據(jù)進行疊加，判斷護欄的位移情況，判斷護欄的位移距離是否超過閾值時，采用的方法包括有：

23、a21：分別對護欄在x軸方向、y軸方向和z軸方向的總位移數(shù)據(jù)進行計算，當護欄在x軸方向、y軸方向或z軸方向的總位移超過閾值時，則判斷護欄出現(xiàn)異常情況；

24、a22：根據(jù)護欄在x軸方向、y軸方向和z軸方向的總位移計算護欄的總位移，當當護欄的總位移超過閾值時，則判斷護欄出現(xiàn)異常情況；

25、a23：根據(jù)護欄在x軸方向、y軸方向和z軸方向的速度和加速度計算護欄的總速度和總加速度，判斷護欄的總速度和總加速度是否超過閾值。

26、優(yōu)選的，通過設置多種數(shù)據(jù)計算方法，對陀螺儀傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行計算，從而達到對護欄異常情況的識別，從而可以實現(xiàn)防止由于震動微弱或者震動角度特殊等情況下，導致的異常數(shù)據(jù)難以識別的情況發(fā)生，保證異常識別的全面性和準確性，從而可以全面和快速的識別到護欄產(chǎn)生的異常，有效保障交通安全。

27、作為優(yōu)選，總控平臺在對護欄的異常情況進行分析時，包括有以下步驟：

28、s31：數(shù)據(jù)分析模塊在識別到護欄的異常情況時，將識別到的異常數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送至總控平臺；

29、s32：總控平臺對數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的異常數(shù)據(jù)進行分析，分析護欄的異常數(shù)據(jù)類型，其中，護欄的異常數(shù)據(jù)類型包括有異常震動、位置偏移和異常傾斜；

30、s33：對產(chǎn)生異常的護欄位置進行確定，并發(fā)送控制信息至監(jiān)控取證模塊，對發(fā)生異常的護欄進行圖像采集。

31、作為優(yōu)選，總控平臺在對產(chǎn)生異常的護欄位置進行確定時，包括有以下步驟：

32、s41：根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的安裝位置對產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析模塊的位置進行確定；

33、s42：判斷相鄰的數(shù)據(jù)分析模塊是否產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，若相鄰的數(shù)據(jù)分析模塊未產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，則判斷該數(shù)據(jù)分析模塊的位置即產(chǎn)生異常的護欄位置，若相鄰的數(shù)據(jù)分析模塊產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，則進入下一步；

34、s43：對相鄰兩組的數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)進行對比，判斷數(shù)據(jù)分析模塊所采集到的護欄的最大瞬時加速度比值；

35、s44：將得到的最大瞬時加速度比值作為異常位置源于兩組數(shù)據(jù)分析模塊的距離比，判斷產(chǎn)生異常的護欄位置。

36、優(yōu)選的，通過設置計算相鄰的兩組數(shù)據(jù)分析模塊的加速度，并通過計算相鄰兩組數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的護欄的加速度比值，對導致護欄發(fā)生異常的位置源進行判斷，從而在數(shù)據(jù)采集模塊安裝分散的情況下，實現(xiàn)對發(fā)生異常的護欄進行更加精準的定位，從而增加市政維護和交通保障的效率，保證行人和過往車輛的安全，且可以減少數(shù)據(jù)采集模塊的安裝數(shù)量，節(jié)約成本。

37、作為優(yōu)選，還包括有數(shù)據(jù)儲存模塊，數(shù)據(jù)儲存模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊中所采集到的異常數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析模塊的識別結(jié)果、總控平臺的分析結(jié)果以及監(jiān)控取證模塊所采集到的圖像進行儲存，其中，儲存模塊還用于儲存護欄的編號信息、護欄的位置信息以及數(shù)據(jù)分析模塊的編號信息。

38、作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)分析模塊設置為多組，數(shù)據(jù)分析模塊與數(shù)據(jù)采集模塊一一對應，數(shù)據(jù)傳輸模塊設置為多組，數(shù)據(jù)傳輸模塊包括有zigbee通信模塊和網(wǎng)絡通信模塊，zigbee通信模塊用于實現(xiàn)相鄰的數(shù)據(jù)儲存模塊之間的通信，網(wǎng)絡通信模塊用于將數(shù)據(jù)分析模塊識別到的異常數(shù)據(jù)發(fā)送至總控平臺，且zigbee通信模塊設置為多組，zigbee通信模塊與數(shù)據(jù)采集模塊一一對應，網(wǎng)絡通信模塊設置為多組，護欄劃分為多個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均設置有一組網(wǎng)絡通信模塊。

39、本發(fā)明的有益效果：

40、1、相對于現(xiàn)有技術在對護欄進行監(jiān)控管理時，采用陀螺儀傳感器或者其他傳感器對護欄的移動和傾斜數(shù)據(jù)進行采集，從而達到對護欄的監(jiān)控和管理，在考慮成本的情況下，傳感器需要通過間隔安裝的方式安裝在護欄的內(nèi)部，當傳感器的安裝較為分散時，通過移動距離和傾斜角度無法對產(chǎn)生異常情況的護欄進行精準定位；該監(jiān)控系統(tǒng)通過設置基于運動數(shù)值比例的定位方法對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭的護欄進行定位，實現(xiàn)了在傳感器安裝較為分散的情況下，實現(xiàn)對發(fā)生異常的護欄進行更加精準的定位，在保證市政維護效率的同時，可以大大減少護欄監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本和維護成本；

41、2、通過設置計算相鄰的兩組數(shù)據(jù)分析模塊的加速度，并通過計算相鄰兩組數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的護欄的加速度比值，對導致護欄發(fā)生異常的位置源進行判斷，從而在數(shù)據(jù)采集模塊安裝分散的情況下，實現(xiàn)對發(fā)生異常的護欄進行更加精準的定位，從而增加市政維護和交通保障的效率，保證行人和過往車輛的安全，且可以減少數(shù)據(jù)采集模塊的安裝數(shù)量，節(jié)約成本；

42、3、通過設置多種數(shù)據(jù)計算方法，對陀螺儀傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行計算，從而達到對護欄異常情況的識別，從而可以實現(xiàn)防止由于震動微弱或者震動角度特殊等情況下，導致的異常數(shù)據(jù)難以識別的情況發(fā)生，保證異常識別的全面性和準確性，從而可以全面和快速的識別到護欄產(chǎn)生的異常，有效保障交通安全。