一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统的制作方法

1.本发明涉及摄像机领域，具体为一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统。


背景技术：

2.安全防范系统以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等，或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络，半球摄像机是一种可通过网络将摄像机采集的图像信息传送至显示终端的视频图像采集设备，其和枪式摄像机相比，网络半球摄像机具有自带变焦镜头可以调节焦距、变焦范围较小、镜头不易更换等特点，被广泛应用于室内小范围的监控场所；
3.目前，现有技术中的半球摄像机在使用过程中缺少对半球摄像机的监管系统，因此当半球摄像机由于自身原因或外界干扰原因导致半球摄像机的稳定运行受到影响时，无法及时地发现，导致半球摄像机在使用过程中容易因为持续的不稳定运行导致损坏，而管理人员难以提前发现并及时维护，减少了半球摄像机的使用寿命；
4.针对上述技术问题，本技术提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明中，通过对温度、湿度和风速进行分析，获取到半球摄像机温度的运行状态，同时通过湿度和风速的相关性判断，获得半球摄像机的封闭性分析结果，并将其与安装时预设的封闭性结果进行对比，了解半球摄像机的外层保护能力，通过对半球摄像机运行电参数和半球摄像机运动能力的综合分析，获取到半球摄像机发生异常所导致的原因，从而实现对半球摄像机的故障原因监测，通过对半球摄像机运行状态的多方面监控，从而使得半球摄像机具备自检能力，当半球摄像机的运行环境不符合预设的良好运行环境时，能够及时的发出预警，从而提醒管理人员对半球摄像机的状态以及运行环境进行检查，保证半球摄像机的稳定运行，提高使用寿命，解决半球摄像机在使用过程中不易及时发现运行环境以及运行状态的变化，导致半球摄像机损坏的问题，而提出一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，包括电参数监控单元、动态环境监控单元、综合环境分析单元、自身参数监控单元以及环境分析警报单元，所述动态环境监控单元对环境进行监测，并获取到环境信息参数，其中环境信息参数包括温度、湿度以及风速，所述动态环境监控单元获取到环境信息参数后，对环境信息参数进行数据处理，并将处理后的数据发送至综合环境分析单元；
7.所述电参数采集单元用于获取到摄像机运行时的电压参数以及运行时长，并将电压参数和运行时长发送至综合环境分析单元；
8.所述自身参数监控单元用于获取半球摄像机的画面信息以及动作信息，其中动作
信息为半球摄像机在水平方向和竖直方向的转动数据，并根据画面信息以及动作信息进行处理，获取到画面信息和动作信息的匹配分析结果，并将匹配分析结果发送至综合环境分析单元；
9.所述综合环境分析单元对环境信息进行分析，根据环境信息分析获得半球摄像机运行环境信号，对电压参数和运行时长进行分析，获取运行稳定性信号，通过匹配分析结果获取到运行动态信号，并将半球摄像机运行环境信号、运行习惯信号以及运行动态信号发送至环境分析警报单元；
10.所述环境分析警报单元通过综合环境分析单元接收信号，并通过不同的信号生成不同的警报提醒；
11.所述综合环境分析单元将运行稳定性信号和运行动态信号综合分析，生成运行监控信号，并将运行监控信号发送至环境分析警报单元。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述动态环境监控单元根据获取到温度信息的时间，计算温度的变化速度，所述动态环境监控单元获取到湿度以及风速后，根据湿度以及风速计算湿度随风速的变化速度，其中湿度随风速的变化速度的计算方式为：
13.步骤一：记录获取到湿度时的时间点，并将其与湿度一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为湿度；
14.步骤二：记录获取到风速的时间点，并将其与风速一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为风速；
15.步骤三：将步骤一与步骤二中绘制的折线图重叠，且重叠时两组折线图的横坐标采用相同比例，获得同时存在风速折线和湿度折线的折线图，所述动态环境监控单元将重叠后的折线图发送至综合环境分析单元，所述综合环境分析单元对重叠后的折线图进行干扰度分析。
16.作为本发明的一种优选实施方式，所述综合环境分析单元的干扰度分析为过程为：在折线图中选定风速折线，并对风速折线的数值进行阈值分析，当风速折线所对应的风速大于预设的风速阈值时作为干扰曲线，当风速折线所对应的分数小于风速阈值时，则作为非干扰曲线，选定与干扰曲线同样坐标的湿度折线，并对湿度折线的斜率进行计算，将湿度折线的斜率作为被干扰值，其中湿度折线的斜率取绝对值；
17.若干扰曲线所对应的纵坐标值增大时，干扰值增大，且干扰曲线所对应的纵坐标值减小时，干扰值减小，则风速对湿度具有干扰性，否则风速对湿度不具有干扰性，当风速对湿度具有干扰性时，生成运行环境通风信号，当风速不对湿度具有干扰性时，生成运行环境封闭信号。
18.作为本发明的一种优选实施方式，所述综合环境分析单元对将电压参数与预设的电压参数范围进行对比，若电压参数处于预设的电压参数范围内，则生成电压正常信号，若电压参数不处于预设的电压参数范围内，则生成电压异常信号，所述综合环境分析单元对生成电压正常信号的时间以及生成电压异常信号的时间进行统计，并计算电压异常信号在电压正常信号和电压异常信号总和中的比例，记录为异常比例，将异常比例与预设的比例阈值进行对比，若异常比例大于预设的比例阈值，则生成运行异常信号，若异常比例小于预设的比例阈值，则生成运行平稳信号。
19.作为本发明的一种优选实施方式，所述自身参数监控单元获取到画面信息后，对
画面信息中画面的移动方向和移动距离进行判断，并将其与半球摄像机的动作信息进行对比，若半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离相同，或者半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离的偏差小于预设的误差值，则生成动作正常信号，若半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离不同，且移动方向或移动距离的偏差大于预设的误差值，则生成动作异常信号。
20.作为本发明的一种优选实施方式，所述综合环境分析单元获取到的运行稳定性信号包括运行异常信号和运行平稳信号，运行动态信号包括动作正常信号和动作异常信号；
21.所述综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作异常信号时，生成运行机构检修信号；
22.所述综合环境分析单元获取到运行平稳信号和动作异常信号后，生成动作机构检修信号；
23.所述综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作正常信号后，生成电参数检修信号。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、本发明中，在半球摄像机运行的过程中，通过对半球摄像机运行状态的多方面监控，从而使得半球摄像机具备自检能力，当半球摄像机的运行环境不符合预设的良好运行环境时，能够及时的发出预警，从而提醒管理人员对半球摄像机的状态以及运行环境进行检查，保证半球摄像机的稳定运行，提高使用寿命。
26.2、本发明中，在半球摄像机对环境参数的分析过程中，通过对温度、湿度和风速进行分析，从而获取到半球摄像机温度的运行状态，对半球摄像机的散热能力进行分析，同时通过湿度和风速的相关性判断，获得半球摄像机的封闭性分析结果，从而根据安装时预设的封闭性结果进行对比，了解半球摄像机的外层保护能力。
27.3、本发明中，通过对半球摄像机的电参数和自身参数进行监控，实现对半球摄像机运行电参数的单独监管以及对半球摄像机运动能力的单独监管，同时通过半球摄像机运行电参数和半球摄像机运动能力的综合分析，获取到半球摄像机发生异常所导致的原因，从而实现对半球摄像机的故障原因监测。
附图说明
28.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
29.图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.请参阅图1所示，一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，包括电参数
监控单元、动态环境监控单元、综合环境分析单元、自身参数监控单元以及环境分析警报单元，动态环境监控单元对环境进行监测，并获取到环境信息参数，其中环境信息参数包括温度、湿度以及风速，动态环境监控单元获取到环境信息参数后，对环境信息参数进行数据处理，处理时动态环境监控单元根据获取到温度信息的时间，计算温度的变化速度，动态环境监控单元获取到湿度以及风速后，根据湿度以及风速计算湿度随风速的变化速度，其中湿度随风速的变化速度的计算方式为：
33.步骤一：记录获取到湿度时的时间点，并将其与湿度一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为湿度；
34.步骤二：记录获取到风速的时间点，并将其与风速一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为风速；
35.步骤三：将步骤一与步骤二中绘制的折线图重叠，且重叠时两组折线图的横坐标采用相同比例，获得同时存在风速折线和湿度折线的折线图，动态环境监控单元将重叠后的折线图发送至综合环境分析单元，综合环境分析单元对重叠后的折线图进行干扰度分析。
36.综合环境分析单元根据获得的重叠后的折线图对环境信息进行分析，综合环境分析单元的干扰度分析为过程为：在折线图中选定风速折线，并对风速折线的数值进行阈值分析，当风速折线所对应的风速大于预设的风速阈值时作为干扰曲线，当风速折线所对应的分数小于风速阈值时，则作为非干扰曲线，选定与干扰曲线同样坐标的湿度折线，并对湿度折线的斜率进行计算，将湿度折线的斜率作为被干扰值，其中湿度折线的斜率取绝对值；
37.若干扰曲线所对应的纵坐标值增大时，干扰值增大，且干扰曲线所对应的纵坐标值减小时，干扰值减小，则风速对湿度具有干扰性，否则风速对湿度不具有干扰性，当风速对湿度具有干扰性时，生成运行环境通风信号，当风速不对湿度具有干扰性时，生成运行环境封闭信号，其中环境通风信号和环境封闭信号均为半球摄像机运行环境信号，并将半球摄像机运行环境信号发送至环境分析警报单元；
38.环境分析警报单元通过综合环境分析单元接收环境通风信号或环境封闭信号，并将其与预设的通风环境或封闭环境进行对比，若半球摄像机安装时预设的为通风环境，例如半球摄像机安装在室内，通过通风环境能够增加散热，则当环境分析警报单元收到环境封闭信号时发出警报，收到环境通风信号时不作出反应，若半球摄像机安装时预设的为封闭环境，例如半球摄像机安装在室外，通过封闭环境提高半球摄像机防水防尘能力，则当环境分析警报单元收到环境通风信号时生成警报，收到环境封闭信号时不作出反应。
39.实施例二：
40.请参阅图1所示，电参数采集单元用于获取到摄像机运行时的电压参数以及运行时长，并将电压参数和运行时长发送至综合环境分析单元；
41.自身参数监控单元用于获取半球摄像机的画面信息以及动作信息，其中动作信息为半球摄像机在水平方向和竖直方向的转动数据，并根据画面信息以及动作信息进行处理，获取到画面信息和动作信息的匹配分析结果，并将匹配分析结果发送至综合环境分析单元，其中匹配分析结果包括动作正常信号和动作异常信号，匹配分析结果的分析过程为：
42.自身参数监控单元获取到画面信息，对画面信息中画面的移动方向和移动距离进行判断，并将其与半球摄像机的动作信息进行对比，若半球摄像机的工作信息中的移动方
向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离相同，或者半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离的偏差小于预设的误差值，则生成动作正常信号，若半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离不同，且移动方向或移动距离的偏差大于预设的误差值，则生成动作异常信号；
43.综合环境分析单元对将电压参数与预设的电压参数范围进行对比，若电压参数处于预设的电压参数范围内，则生成电压正常信号，若电压参数不处于预设的电压参数范围内，则生成电压异常信号，综合环境分析单元对生成电压正常信号的时间以及生成电压异常信号的时间进行统计，并计算电压异常信号在电压正常信号和电压异常信号总和中的比例，记录为异常比例，将异常比例与预设的比例阈值进行对比，若异常比例大于预设的比例阈值，则生成运行异常信号，若异常比例小于预设的比例阈值，则生成运行平稳信号，其中运行平稳信号和运行异常信号为运行稳定性信号，综合环境分析单元通过匹配分析结果获取到运行动态信号，其中动作正常信号和动作异常信号均属于运行动态信号，并将半球摄像机运行稳定性信号以及运行动态信号发送至环境分析警报单元
44.环境分析警报单元通过综合环境分析单元接收运行动态信号和运行稳定性信号，并在接收到运行异常信号时生成运行异常信号的提醒，接收动作异常信号时生成动作异常信号的提醒。
45.实施例三：
46.请参阅图1所示，综合环境分析单元将运行稳定性信号和运行动态信号综合分析，生成运行监控信号，并将运行监控信号发送至环境分析警报单元，其中运行监控信号包括运行机构检修信号、动作机构检修信号和电参数检修信号；
47.综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作异常信号时，生成运行机构检修信号；
48.综合环境分析单元获取到运行平稳信号和动作异常信号后，生成动作机构检修信号；
49.综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作正常信号后，生成电参数检修信号。
50.本发明中，通过对温度、湿度和风速进行分析，从而获取到半球摄像机温度的运行状态，对半球摄像机的散热能力进行分析，同时通过湿度和风速的相关性判断，获得半球摄像机的封闭性分析结果，从而根据安装时预设的封闭性结果进行对比，了解半球摄像机的外层保护能力，通过对半球摄像机运行电参数和半球摄像机运动能力的综合分析，获取到半球摄像机发生异常所导致的原因，从而实现对半球摄像机的故障原因监测，通过对半球摄像机运行状态的多方面监控，从而使得半球摄像机具备自检能力，当半球摄像机的运行环境不符合预设的良好运行环境时，能够及时的发出预警，从而提醒管理人员对半球摄像机的状态以及运行环境进行检查，保证半球摄像机的稳定运行，提高使用寿命。
51.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权
利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，包括电参数监控单元、动态环境监控单元、综合环境分析单元、自身参数监控单元以及环境分析警报单元，所述动态环境监控单元对环境进行监测，并获取到环境信息参数，其中环境信息参数包括温度、湿度以及风速，所述动态环境监控单元获取到环境信息参数后，对环境信息参数进行数据处理，并将处理后的数据发送至综合环境分析单元；所述电参数采集单元用于获取到摄像机运行时的电压参数以及运行时长，并将电压参数和运行时长发送至综合环境分析单元；所述自身参数监控单元用于获取半球摄像机的画面信息以及动作信息，其中动作信息为半球摄像机在水平方向和竖直方向的转动数据，并根据画面信息以及动作信息进行处理，获取到画面信息和动作信息的匹配分析结果，并将匹配分析结果发送至综合环境分析单元；所述综合环境分析单元对环境信息进行分析，根据环境信息分析获得半球摄像机运行环境信号，对电压参数和运行时长进行分析，获取运行稳定性信号，通过匹配分析结果获取到运行动态信号，并将半球摄像机运行环境信号、运行稳定性信号以及运行动态信号发送至环境分析警报单元；所述环境分析警报单元通过综合环境分析单元接收信号，并通过不同的信号生成不同的警报提醒；所述综合环境分析单元将运行稳定性信号和运行动态信号综合分析，生成运行监控信号，并将运行监控信号发送至环境分析警报单元。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，所述动态环境监控单元根据获取到温度信息的时间，计算温度的变化速度，所述动态环境监控单元获取到湿度以及风速后，根据湿度以及风速计算湿度随风速的变化速度，其中湿度随风速的变化速度的计算方式为：步骤一：记录获取到湿度时的时间点，并将其与湿度一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为湿度；步骤二：记录获取到风速的时间点，并将其与风速一一对应，根据其对应关系绘制为折线图，其中折线图的横坐标为时间点，纵坐标为风速；步骤三：将步骤一与步骤二中绘制的折线图重叠，且重叠时两组折线图的横坐标采用相同比例，获得同时存在风速折线和湿度折线的折线图，所述动态环境监控单元将重叠后的折线图发送至综合环境分析单元，所述综合环境分析单元对重叠后的折线图进行干扰度分析。3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，所述综合环境分析单元的干扰度分析为过程为：在折线图中选定风速折线，并对风速折线的数值进行阈值分析，当风速折线所对应的风速大于预设的风速阈值时作为干扰曲线，当风速折线所对应的分数小于风速阈值时，则作为非干扰曲线，选定与干扰曲线同样坐标的湿度折线，并对湿度折线的斜率进行计算，将湿度折线的斜率作为被干扰值，其中湿度折线的斜率取绝对值；若干扰曲线所对应的纵坐标值增大时，干扰值增大，且干扰曲线所对应的纵坐标值减小时，干扰值减小，则风速对湿度具有干扰性，否则风速对湿度不具有干扰性，当风速对湿
度具有干扰性时，生成运行环境通风信号，当风速不对湿度具有干扰性时，生成运行环境封闭信号。4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，所述综合环境分析单元对将电压参数与预设的电压参数范围进行对比，若电压参数处于预设的电压参数范围内，则生成电压正常信号，若电压参数不处于预设的电压参数范围内，则生成电压异常信号，所述综合环境分析单元对生成电压正常信号的时间以及生成电压异常信号的时间进行统计，并计算电压异常信号在电压正常信号和电压异常信号总和中的比例，记录为异常比例，将异常比例与预设的比例阈值进行对比，若异常比例大于预设的比例阈值，则生成运行异常信号，若异常比例小于预设的比例阈值，则生成运行平稳信号。5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，所述自身参数监控单元获取到画面信息后，对画面信息中画面的移动方向和移动距离进行判断，并将其与半球摄像机的动作信息进行对比，若半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离相同，或者半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离的偏差小于预设的误差值，则生成动作正常信号，若半球摄像机的工作信息中的移动方向和移动距离与画面信息中画面的移动方向和移动距离不同，且移动方向或移动距离的偏差大于预设的误差值，则生成动作异常信号。6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统，其特征在于，所述综合环境分析单元获取到的运行稳定性信号包括运行异常信号和运行平稳信号，运行动态信号包括动作正常信号和动作异常信号；所述综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作异常信号时，生成运行机构检修信号；所述综合环境分析单元获取到运行平稳信号和动作异常信号后，生成动作机构检修信号；所述综合环境分析单元获取到运行异常信号和动作正常信号后，生成电参数检修信号。

技术总结
本发明涉及摄像机领域，用于解决半球摄像机在使用过程中不易及时发现运行环境以及运行状态的变化的问题，具体为一种基于数据分析的半球摄像机运行环境监控系统；本发明是通过对温度进行分析获取到半球摄像机温度的运行状态，通过湿度和风速的相关性判断，并将其与安装时预设的封闭性结果进行对比，了解半球摄像机的外层保护能力，通过对半球摄像机运行电参数和半球摄像机运动能力的综合分析，获取到半球摄像机发生异常所导致的原因，实现对半球摄像机的故障原因监测，通过对半球摄像机运行状态的多方面监控，使得半球摄像机具备自检能力并能够及时的发出预警，保证半球摄像机的稳定运行，提高使用寿命。提高使用寿命。提高使用寿命。


技术研发人员：卢润 宗楠楠 刘康 黄友杰 边群星 杨军军 王春义 孟子淇
受保护的技术使用者：安徽中电光达通信技术有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/11