高樓拋撒物智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

摘 要：城市高層建筑拋撒物關(guān)系到人身安全和事故責(zé)任追究。以監(jiān)控?cái)z像機(jī)為終端，構(gòu)建一套完整的針對(duì)高樓拋撒物的監(jiān)控系統(tǒng)。一旦發(fā)生事故可通過(guò)查看視頻準(zhǔn)確定位高空墜物拋撒位置，從找到事故責(zé)任人承擔(dān)法律責(zé)任。

關(guān)鍵詞：高樓拋撒物；監(jiān)控系統(tǒng)；分段監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TQ018 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）01-0024-02

Study on Intelligent Monitoring System for Dumps of High-rise Buildings

ZHANG Tianjun

（Zhengzhou Foreign Language School — New Fengyang Campus， Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： Dumps of high-rise buildings in urban areas is related to the personal safety of each person and the responsibility for the accident. Based on the monitoring camera as a terminal， construct a complete monitoring system for dumps of high-rse buildings. in the event of an accident can be accurately positioned by watching the video to determine the location of high-altitude falling objects， so as to find the responsible person responsible for the accident to bear legal responsibility.

Keywords： dumps of high-rise buildings； monitoring system； segment monitoring

高樓拋撒物一直以來(lái)都是市民和市政部門(mén)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。而目前的高空拋撒物監(jiān)控措施多為在樓頂安裝一個(gè)攝像頭，由于樓宇的高度越來(lái)越高，攝像頭受單一的俯視監(jiān)控角度和樓宇的高度限制，及霧霾等因素的影響，使得此種方法的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)誤差比較大，適用性較低，不能準(zhǔn)確有效地鎖定向外拋投物品的違法人員所在具體房間，拍照取證的難度較大[1]。

本方案以監(jiān)控?cái)z像機(jī)為終端，根據(jù)小區(qū)樓宇分布的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)不同的終端部署方式，構(gòu)建一套完整的針對(duì)高樓拋撒物的監(jiān)控系統(tǒng)，挖掘核心關(guān)鍵技術(shù)，分析重要子系統(tǒng)功能，詳細(xì)論述高樓拋撒物智能監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)方案和工作原理，并總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

1 系統(tǒng)特征

高樓拋撒物智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和特點(diǎn)如下：

①全天候的視頻圖像采集；②數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量應(yīng)能保證小區(qū)內(nèi)所有高樓監(jiān)控視頻存儲(chǔ)一周以上；③分段式監(jiān)控，保證所有窗臺(tái)的全面有效覆蓋監(jiān)控；④平行樓宇輔助監(jiān)控：對(duì)于兩棟平行分布樓宇的相對(duì)面采用相互監(jiān)控的方式，此做法可相對(duì)節(jié)約資源。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

本文所述的高層建筑高空拋物監(jiān)控系統(tǒng)，包括由上至下間隔設(shè)置在樓宇窗戶外立面中部的多個(gè)高速球型攝像機(jī)，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的所述高速球型攝像機(jī)之間的樓宇窗戶外立面?zhèn)冗吷暇O(shè)置有槍式攝像機(jī)具體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

所述高速球型攝像機(jī)和槍式攝像機(jī)均通過(guò)支架與樓宇相連接，在所述高速球型攝像機(jī)和槍式攝像機(jī)上方均設(shè)置有防護(hù)板。

所述高速球型攝像機(jī)和槍式攝像機(jī)均與RTU控制箱的I/O模塊通信連接，所述I/O模塊分別與單片機(jī)和上位機(jī)通信連接，所述I/O模塊的信號(hào)輸出端與顯示屏的信號(hào)輸入端電連接[2]。

所述存儲(chǔ)模塊包括網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和本地存儲(chǔ)，主要對(duì)終端攝像機(jī)采集到的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)，其容量應(yīng)能保證小區(qū)內(nèi)所有高樓監(jiān)控視頻存儲(chǔ)一周以上。

所述單片機(jī)與存儲(chǔ)器通信連接。

所述上位機(jī)與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)通信連接。

3 攝像機(jī)終端安裝部署

3.1 球型攝像機(jī)特點(diǎn)

球型攝像機(jī)以體積小、外形美觀、功能強(qiáng)大、安裝方便、使用簡(jiǎn)單、維護(hù)容易等特征優(yōu)勢(shì)被人們形象地叫做“高速球”“智能快球”等，市場(chǎng)地位不斷提升。

球型攝像機(jī)，內(nèi)置多功能解碼器使之能夠支持多種控制方式，360°無(wú)死角監(jiān)視，能自動(dòng)調(diào)節(jié)光照補(bǔ)償和焦距以適應(yīng)環(huán)境明暗和遠(yuǎn)近目標(biāo)的變化，并且內(nèi)置高轉(zhuǎn)速云臺(tái)，可以準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)捕捉監(jiān)視。

3.2 分段式監(jiān)控?cái)z像機(jī)部署模式

對(duì)于較高的樓層采用攝像機(jī)分段部署監(jiān)控的方式，每隔5～10層安裝一組攝像機(jī)，保證所有窗臺(tái)的全面有效覆蓋監(jiān)控。如圖2—5所示，本模式所述的高層建筑高空拋物監(jiān)控系統(tǒng)，包括由上至下間隔設(shè)置在樓宇1窗戶外立面中部的多個(gè)高速球型攝像機(jī)2（每間隔5～10層設(shè)置一個(gè)），在每?jī)蓚€(gè)相鄰的所述高速球型攝像機(jī)2之間的樓宇1窗戶外立面?zhèn)冗吷暇O(shè)置有槍式攝像機(jī)3（每個(gè)槍式攝像機(jī)3均設(shè)置在兩個(gè)相鄰的高速球型攝像機(jī)2的中間樓層）；所述高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3均通過(guò)支架4與樓宇1相連接，在所述高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3上方均設(shè)置有防護(hù)板5；所述高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3均與RTU控制箱6的I/O模塊通信連接，所述I/O模塊分別與單片機(jī)和上位機(jī)通信連接，所述I/O模塊的信號(hào)輸出端與顯示屏的信號(hào)輸入端電連接，所述單片機(jī)與存儲(chǔ)器通信連接，所述上位機(jī)與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)通信連接。

使用時(shí)，作業(yè)人員可根據(jù)樓宇1的高度設(shè)置不同數(shù)量的高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3，對(duì)所監(jiān)控的樓宇1（根據(jù)樓宇1層高和樓宇1所處地區(qū)的空氣質(zhì)量選擇合適的層數(shù)間隔）進(jìn)行分段式監(jiān)控，大大增加了監(jiān)控清晰度和準(zhǔn)確度；通過(guò)高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3對(duì)樓宇1的縱向和橫向的交叉監(jiān)控，能夠精準(zhǔn)地分析出高空拋撒物的房間，定位準(zhǔn)確并能夠通過(guò)攝像取證，來(lái)追溯高空拋撒物責(zé)任人，進(jìn)行有效定責(zé)；高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3的拍攝角度通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行調(diào)整至合適位置，高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3的實(shí)時(shí)視頻信號(hào)通過(guò)I/O模塊傳至存儲(chǔ)器進(jìn)行短期存儲(chǔ)，同時(shí)通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)期的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，對(duì)高空拋物責(zé)任人進(jìn)行抓拍抓錄；同時(shí)，操作人員能夠通過(guò)上位機(jī)對(duì)各個(gè)高速球型攝像機(jī)2和槍式攝像機(jī)3進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整與控制及遠(yuǎn)程維護(hù)等工作，并通過(guò)顯示屏進(jìn)行分屏或合屏顯示。

3.3 平行樓宇輔助監(jiān)控?cái)z像機(jī)部署模式

對(duì)于兩棟平行分布樓宇的相對(duì)面采用相互監(jiān)控的方式，即每一棟樓都作為另一棟樓相對(duì)面的鏡子，將自身的攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)對(duì)面樓宇的窗臺(tái)面進(jìn)行監(jiān)控，此做法可相對(duì)節(jié)約資源。

4 視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

面對(duì)不間斷監(jiān)控采集到的大量視頻數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)將部署網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)與本地存儲(chǔ)并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，云存儲(chǔ)采用元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分布式的集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持大規(guī)模高效并發(fā)訪問(wèn)，支持系統(tǒng)多級(jí)容錯(cuò)的集群存儲(chǔ)系統(tǒng)，大大提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)論

本次設(shè)計(jì)的高樓拋撒物智能監(jiān)控系統(tǒng)在不侵犯業(yè)主隱私的前提下安裝了一些視頻監(jiān)控點(diǎn)，利于常態(tài)監(jiān)測(cè)，從系統(tǒng)終端的安裝部署上來(lái)看，球型攝像機(jī)的選用和分段式監(jiān)控部署方式可以克服樓層高度、霧霾天氣等各種客觀因素的干擾，通過(guò)合理的部署就能覆蓋高層建筑的大部分陽(yáng)臺(tái)側(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王婕，張瑩. 淺析高空拋物侵權(quán)行為的責(zé)任承擔(dān)問(wèn)題[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2016，（24）：183，189.

[2] 王煉. 高速球型攝像機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南京：南京理工大學(xué)，2008.