本發(fā)明涉及監(jiān)獄監(jiān)控領域,尤其涉及一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術:
無線射頻是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象,可快速地進行物品追蹤和數據交換。識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。無線射頻技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。無線射頻 技術誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間,它是傳統(tǒng)條碼技術的繼承者,又稱為"電子標簽"。
無線射頻技術的基本工作原理并不復雜:標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息(無源標簽或被動標簽),或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關數據處理。
一套完整的無線射頻系統(tǒng),是由閱讀器與電子標簽也就是所謂的應答器及應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成,其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量,用以驅動電路將內部的數據送出,此時Reader便依序接收解讀數據,送給應用程序做相應的處理。
以無線射頻 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成:感應耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的無線射頻大都采用第一種式,而較高頻大多采用第二種方式。
閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置,是無線射頻系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換,同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中,可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是無線射頻系統(tǒng)的信息載體,應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。
無線射頻有以下性能特性:
1.快速掃描,無線射頻辨識器可同時辨識讀取數個無線射頻標簽。
2.體積小型化、形狀多樣化,無線射頻在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外,無線射頻標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應用于不同產品。
3.抗污染能力和耐久性,傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但無線射頻對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;無線射頻卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損。
4.可重復使用,現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改,無線射頻標簽則可以重復地新增、修改、刪除無線射頻卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
5.穿透性和無屏障閱讀,在被覆蓋的情況下,無線射頻能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
6.數據的記憶容量大,一維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符,無線射頻最大的容量則有數 MegaBytes.隨著記憶載體的發(fā)展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
7.安全性,由于無線射頻承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。無線射頻因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián),從而更加準確地接收反饋信息,控制需求信息,優(yōu)化整個供應鏈。
現(xiàn)有的監(jiān)獄監(jiān)控系統(tǒng)一般依靠傳統(tǒng)的電子警戒系統(tǒng)如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng),這在錯綜復雜的現(xiàn)場顯得獨立難支,即使是多個系統(tǒng)同時應用,在很多功能的聯(lián)動結合上不能做到無縫接合,因為監(jiān)控鏡頭過多,有限的警力無法同時監(jiān)控每一個服刑人員的即時狀態(tài),監(jiān)獄管理人員面對的信息量過大,無法實時掌握監(jiān)獄內各個受控區(qū)域監(jiān)獄犯人的詳細信息及數目,致使一些安全隱患凸顯出來。
也有一些監(jiān)獄監(jiān)視系統(tǒng)采用了手環(huán)來對犯人進行定位,但是不能防止犯人將手環(huán)拆卸下來。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷,提供一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,包含與監(jiān)獄中犯人一一對應的防拆卸腕帶、無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、第一顯示模塊、第二顯示模塊、存儲模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制模塊和報警模塊,所述控制模塊分別和無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、第一顯示模塊、第二顯示模塊、存儲模塊、視頻監(jiān)控模塊、報警模塊電氣相連,所述無線射頻讀取模塊還和所述無線射頻定位模塊電氣相連;
所述防拆卸腕帶包含腕帶本體、電源模塊、心率傳感器、第一微控制器、以及與監(jiān)獄中犯人一一對應的無線射頻標簽;
所述第一微控制器分別和電源模塊、心率傳感器、無線射頻標簽電氣相連;
所述無線射頻標簽中存儲有其對應犯人的標簽信息;
所述標簽信息包含ID、姓名、年齡、身高、國籍、性別、危險級別、心率和允許活動范圍;
所述心率傳感器設置在腕帶本體的內壁上,用于采集犯人的心率,并將其傳遞給所述第一微控制器;
所述第一微控制器用于將接收到的心率寫入無線射頻標簽的標簽信息中;
所述無線射頻讀取模塊包含若干設置在監(jiān)獄內的無線射頻讀取器,用于采集各個犯人無線射頻標簽中的標簽信息,并將所述標簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊;
所述無線射頻定位模塊用于根據接收到的標簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內的三維坐標,并將各個犯人的三維坐標傳遞給所述控制模塊;
所述視頻監(jiān)控模塊包含若干個分布在監(jiān)獄內的視頻監(jiān)控單元;
所述視頻監(jiān)控單元包含攝像裝置、旋轉裝置和第二微控制器,其中,所述攝像裝置設置在旋轉裝置上,與所述控制模塊電氣相連,用于將拍攝的圖像傳遞給所述控制模塊;所述旋轉裝置用于旋轉攝像裝置的拍攝方向,通過所述第二微控制器與所述控制模塊電氣相連;所述第二微控制器用于根據接收到的控制模塊的命令控制所述旋轉裝置進行旋轉;
所述旋轉裝置包含水平電機和垂直電機,其中,水平電機用于調節(jié)攝像裝置的水平拍攝角度,垂直電機用于調節(jié)攝像裝置的垂直拍攝角度;
所述存儲模塊用于存儲監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標;
所述控制模塊用于將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標記出來后控制第一顯示模塊顯示標記后的地圖,并在犯人的三維坐標不在其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動范圍內、或犯人的標簽信息中心率不在預設的心率閾值范圍內時,控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置、控制與該犯人坐標相應的視頻監(jiān)控單元對該犯人的三維坐標處進行攝像并控制第二顯示模塊顯示該攝像內容、控制報警模塊進行報警。
作為本發(fā)明一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步的優(yōu)化方案,所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機。
作為本發(fā)明一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步的優(yōu)化方案,所述控制模塊的處理器采用SAA7750單片機。
作為本發(fā)明一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步的優(yōu)化方案,所述存儲模塊采用SDRAM。
作為本發(fā)明一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步的優(yōu)化方案,所述存儲模塊的型號為K4S561632。
作為本發(fā)明一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步的優(yōu)化方案,所述無線射頻讀取模塊采用YW602系列無線射頻讀取模塊。
本發(fā)明還公開了一種基于該監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法,包含以下步驟:
步驟1),控制模塊控制無線射頻讀取模塊讀取各個犯人的無線射頻標簽中的標簽信息,并將所述標簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊;
步驟2),無線射頻定位模塊根據接收到的標簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內的三維坐標,并將各個犯人的三維坐標傳遞給控制模塊;
步驟3),控制模塊根據接受到的各個犯人的三維坐標,將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標記出來;
步驟4),控制模塊控制第一顯示模塊顯示標記過后的監(jiān)獄三維立體地圖;
步驟5),控制模塊將各個犯人的三維坐標與其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動的范圍進行比較;
步驟5.1),當犯人的三維坐標不在其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動的范圍內時;
步驟5.1.1),將當前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標記錄為異常數據;
步驟5.1.2),控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置;
步驟5.1.3),根據監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標篩選出攝像范圍包含該犯人的三維坐標的視頻監(jiān)控單元,將其標記為視頻監(jiān)控單元A;
步驟5.1.4),根據視頻監(jiān)控單元A的三維坐標和犯人的三維坐標計算出視頻監(jiān)控單元A的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度;
步驟5.1.5),根據計算出的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度控制視頻監(jiān)控單元A中的旋轉裝置進行旋轉,使得其攝像裝置對犯人的三維坐標處進行攝像;
步驟5.1.6),控制第二顯示模塊顯示視頻監(jiān)控單元A的攝像內容;
步驟5.1.7),控制報警模塊進行報警;
步驟6),控制模塊將各個犯人標簽信息中的心率與預設心率閾值范圍進行比較;
步驟6.1),如果犯人標簽信息中的心率不在預設心率閾值范圍內;
步驟6.1.1),將當前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標、犯人的心率記錄為異常數據;
步驟6.1.2),控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置;
步驟6.1.3),根據監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標篩選出攝像范圍包含該犯人的三維坐標的視頻監(jiān)控單元,將其標記為視頻監(jiān)控單元A;
步驟6.1.4),根據視頻監(jiān)控單元A的三維坐標和犯人的三維坐標計算出視頻監(jiān)控單元A的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度;
步驟6.1.5),根據計算出的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度控制視頻監(jiān)控單元A中的旋轉裝置進行旋轉,使得其攝像裝置對犯人的三維坐標處進行攝像;
步驟6.1.6),控制第二顯示模塊顯示視頻監(jiān)控單元A的攝像內容;
步驟6.1.7),控制報警模塊進行報警。
本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,具有以下技術效果:
1. 結構簡單,使用方便;
2. 無需布線,改造成本低;
3. 直接將犯人的活動狀況在三維地圖中顯示出來,一目了然,幫助了解犯人的活動情況;
4. 當犯人超出其允許的活動范圍或心率超過預設的心率閾值范圍時,能夠顯示該犯人所在處的攝像內容,并主動提醒守衛(wèi)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的模塊示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
如圖1所示,本發(fā)明公開了一種監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,包含與監(jiān)獄中犯人一一對應的防拆卸腕帶、無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、第一顯示模塊、第二顯示模塊、存儲模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制模塊和報警模塊,所述控制模塊分別和無線射頻讀取模塊、無線射頻定位模塊、第一顯示模塊、第二顯示模塊、存儲模塊、視頻監(jiān)控模塊、報警模塊電氣相連,所述無線射頻讀取模塊還和所述無線射頻定位模塊電氣相連;
所述防拆卸腕帶包含腕帶本體、電源模塊、心率傳感器、第一微控制器、以及與監(jiān)獄中犯人一一對應的無線射頻標簽;
所述第一微控制器分別和電源模塊、心率傳感器、無線射頻標簽電氣相連;
所述無線射頻標簽中存儲有其對應犯人的標簽信息;
所述標簽信息包含ID、姓名、年齡、身高、國籍、性別、危險級別、心率和允許活動范圍;
所述心率傳感器設置在腕帶本體的內壁上,用于采集犯人的心率,并將其傳遞給所述第一微控制器;
所述第一微控制器用于將接收到的心率寫入無線射頻標簽的標簽信息中;
所述無線射頻讀取模塊包含若干設置在監(jiān)獄內的無線射頻讀取器,用于采集各個犯人無線射頻標簽中的標簽信息,并將所述標簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊;
所述無線射頻定位模塊用于根據接收到的標簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內的三維坐標,并將各個犯人的三維坐標傳遞給所述控制模塊;
所述視頻監(jiān)控模塊包含若干個分布在監(jiān)獄內的視頻監(jiān)控單元;
所述視頻監(jiān)控單元包含攝像裝置、旋轉裝置和第二微控制器,其中,所述攝像裝置設置在旋轉裝置上,與所述控制模塊電氣相連,用于將拍攝的圖像傳遞給所述控制模塊;所述旋轉裝置用于旋轉攝像裝置的拍攝方向,通過所述第二微控制器與所述控制模塊電氣相連;所述第二微控制器用于根據接收到的控制模塊的命令控制所述旋轉裝置進行旋轉;
所述旋轉裝置包含水平電機和垂直電機,其中,水平電機用于調節(jié)攝像裝置的水平拍攝角度,垂直電機用于調節(jié)攝像裝置的垂直拍攝角度;
所述存儲模塊用于存儲監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標;
所述控制模塊用于將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標記出來后控制第一顯示模塊顯示標記后的地圖,并在犯人的三維坐標不在其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動范圍內、或犯人的標簽信息中心率不在預設的心率閾值范圍內時,控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置、控制與該犯人坐標相應的視頻監(jiān)控單元對該犯人的三維坐標處進行攝像并控制第二顯示模塊顯示該攝像內容、控制報警模塊進行報警。
所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機,優(yōu)先采用SAA7750單片機。
所述存儲模塊采用SDRAM,型號為K4S561632。
所述無線射頻讀取模塊采用YW602系列無線射頻讀取模塊。
本發(fā)明還公開了一種基于該監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法,包含以下步驟:
步驟1),控制模塊控制無線射頻讀取模塊讀取各個犯人的無線射頻標簽中的標簽信息,并將所述標簽信息分別傳遞給所述無線射頻定位模塊和所述控制模塊;
步驟2),無線射頻定位模塊根據接收到的標簽信息計算出各個犯人在監(jiān)獄內的三維坐標,并將各個犯人的三維坐標傳遞給控制模塊;
步驟3),控制模塊根據接受到的各個犯人的三維坐標,將各個犯人的位置在監(jiān)獄的三維立體地圖上標記出來;
步驟4),控制模塊控制第一顯示模塊顯示標記過后的監(jiān)獄三維立體地圖;
步驟5),控制模塊將各個犯人的三維坐標與其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動的范圍進行比較;
步驟5.1),當犯人的三維坐標不在其對應無線射頻標簽中標簽信息的允許活動的范圍內時;
步驟5.1.1),將當前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標記錄為異常數據;
步驟5.1.2),控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置;
步驟5.1.3),根據監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標篩選出攝像范圍包含該犯人的三維坐標的視頻監(jiān)控單元,將其標記為視頻監(jiān)控單元A;
步驟5.1.4),根據視頻監(jiān)控單元A的三維坐標和犯人的三維坐標計算出視頻監(jiān)控單元A的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度;
步驟5.1.5),根據計算出的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度控制視頻監(jiān)控單元A中的旋轉裝置進行旋轉,使得其攝像裝置對犯人的三維坐標處進行攝像;
步驟5.1.6),控制第二顯示模塊顯示視頻監(jiān)控單元A的攝像內容;
步驟5.1.7),控制報警模塊進行報警;
步驟6),控制模塊將各個犯人標簽信息中的心率與預設心率閾值范圍進行比較;
步驟6.1),如果犯人標簽信息中的心率不在預設心率閾值范圍內;
步驟6.1.1),將當前時間、犯人的ID、犯人的三維坐標、犯人的心率記錄為異常數據;
步驟6.1.2),控制第一顯示模塊在監(jiān)獄的三維立體地圖上突出顯示該犯人的位置;
步驟6.1.3),根據監(jiān)獄的三維立體地圖以及各個視頻監(jiān)控單元的三維坐標篩選出攝像范圍包含該犯人的三維坐標的視頻監(jiān)控單元,將其標記為視頻監(jiān)控單元A;
步驟6.1.4),根據視頻監(jiān)控單元A的三維坐標和犯人的三維坐標計算出視頻監(jiān)控單元A的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度;
步驟6.1.5),根據計算出的橫向偏轉角度和縱向偏轉角度控制視頻監(jiān)控單元A中的旋轉裝置進行旋轉,使得其攝像裝置對犯人的三維坐標處進行攝像;
步驟6.1.6),控制第二顯示模塊顯示視頻監(jiān)控單元A的攝像內容;
步驟6.1.7),控制報警模塊進行報警。
本技術領域技術人員可以理解的是,除非另外定義,這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。