区域及单元公共场所人员密集警示解决方案

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区域及单元公共场所人员密集警示解决方案

1.项目背景

城市人员密集场所由于人员超出正常的人流量，而造成的各类事故越来越多。单元（以下指各类人员密集场所）、区域（以下指某一大区域人员密集场所）内进行准确人数的统计显得很重要。本解决方案采取人数统计及大数据挖掘技术输出单元、区域人数的超员报警、区域内特殊单元内预警提示的功能。给各级别安全智能部门提供实时的预警提示功能，增加安全预警的手段。

2.系统功能

1）实时准确的统计单元（以下值）、区域内人数； 2）实时的判断区域内异常单元场所报警提示。

3.实施方案描述

3.1单元人数统计模式

出入口1（室内或室外） 出入口2（室内或室外） 出入口N（室内或室外）

3.2区域人数统计模式

单元1 单元2 单元N 单元人数实时显示及报警提示（单点/网络） 区域人数实时显示及报警提示（网络） e-mail:Lixihai75@163.com

3.3单元人数报警模式

单元内人数按照超员10%、20%、30%分别定义为：超员、严重超员、危险超员三个模式。

单元：10% 单元：10% 单元：30%

3.4区域人数报警模式

第一类报警：设定参数报警

区域内人数按照超员10%、20%、30%分别定义为：超员、严重超员、危险超员三个模式。

区域：10% 区域：10% 区域：30%

第二类报警：预警提示报警

利用大数据挖掘技术，将区域内单元的人数异常提取出来进行提示。在单元、区域报警与非报警状态下都能保证输出，挖掘疑似危险单元的信息。 区域

单元1 单元2 单元3

单元4 单元5 单元6

单元7 单元8 单元9 单元…

输出提示的单元模式涵盖三类报警模式 单元 单元 单元 大数据实时挖掘辅助分析 某一时刻某一单元存在人数异常 e-mail:Lixihai75@163.com

3.5大数据挖掘分析的技术描述 单区域模式为例。

单元数据 单元数据 单元数据 单元数据采集

曲线模式（T/F） 单元详细数据展示： ? 场所：*** ? 额定人数：*** ? 超限人数：*** 报警单元展示

e-mail:Lixihai75@163.com 案例描述：保密安全部门场所描述。 提示，根据实际的场所要求、造价等各方面因素红外摄像机可以取消。

前 言

高危场所人员管理与控制系统可应用于各类高危场所，通过对场所内人数的控制，可以在管理中发挥重要作用：

1）降低事故发生的可能性；

大量实践表明，由于管理部门缺乏监督检查，在生产中人的麻痹大意、失职、差错、技术、精神等方面的原因，造成的事故占了极大的比重。不容置疑，事故中存在着人的因素。本系统能够有效控制场所内人员的数量，避免无关人员的进入，减少事故中人的因素，降低事故发生的可能性。

2）有效控制人身伤害范围；

高危工作场所均会将空间分割成为若干独立区域，并采取严格的隔离措施。当某一区域发生事故时，不会波及其它区域，以避免发生连锁反应。通过本系统，即可控制整体危险区域的人员数量，也可以控制单一区域的人员数量；监督整体工作区域人员的流动，避免人员在单一区域聚集，从而控制事故发生时所造成的的人身伤害范围。

3）有效控制事故等级

我国对安全事故具有明确的管理规章，根据《生产安全事故报告和调查处理条例》，事故划分为特别重大事故、重大事故、较大事故和一般事故4个等级。其中，特别重大事故是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤的事故；重大事故是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤的事故；较大事故是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤的事故；一般事故是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤的事故。

通过预估高危场所事故可能性和最大伤害范围，设定人员数量上限。利用本系统对场所内人员数量的进行控制，仅允许规定数量的人员进入，当事故发生时，仅会对规定数量的人员造成伤害，不会无限度的扩大伤害范围，从而实现对事故等级的控制。

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第1章 项目概述

1.1 系统概述

高危场所人员管理与控制系统综合运用红外热成像技术和智能图像识别技术研制。通过热成像仪捕捉人体散发出来的热量，并利用智能图像识别技术，可以准确判断场所内人员的数量、进出方向等信息。每个场所预设人数数量警戒值，当场内人数达到预设的指标时，系统自动发出预警信号，提示管理员及时处置。

1.2 系统架构

高危场所人员管理与控制系统由人员计数器、热像摄像机、通讯网络和管理平台四部分组成。

系统结构图

系统各部分详细如下: 1）人员计数器

人员计数器是本系统的核心部分，用于采集检测区域的人员数量。本系统人员计数器采用热成像技术，探测红人体发出的红外线。每台计数器均带有256个被动红外传感器组成。采用向下观察的方式，可对目标区域进行无障碍观察。本产品具

e-mail:Lixihai75@163.com 有可视性，可通过具有60°视场角的锗镜头将人体散发的热量视作红外探测源，并将这些红外源转换为视觉图像进行精准计数。

人员计数器操作原理可形象地比作顶角为60°的四棱锥。感应面积在地面上是一个方形，其宽度与安装高度相当；例如，若装置安装于3.5m高度，则地面的感知面积大 约为3.25x3.25m的正方形。红外探测不能穿透玻璃或其他实心或透明材料（可见光可穿透的材料，红外线不能穿透）。安装人员使用PC设置工具在现场设定虚拟计数线。当有人穿过设定方向的计数线时，将被计数。

探测角度示意图

标准透镜适于2.5-4.5m的安装高度，如需安装得更高可选择其他透镜。本 产品无需校准及场景特定设置，一旦安装就能立即投入使用，安装快速且成本较 低。一个网络可容纳多达30台统计器，每台位于一个网点。如用于较宽的出口， 可对多个计数器进行位置组合，最多可组合8台。这样一来，用户系统会将其视 为一个带多重统计点的统计器。宽开口智能式系统能防止可能出现的因相邻计数 器监测平面交叉而导致的重复统计。

e-mail:Lixihai75@163.com 2）热像摄像机： 本系统采用FLIR热像摄像机作为图像采集装置。热像摄像机与热像计数器组合使用，在保证机密的前提下实现对实验室内人员安全的管理。热像计数器与热像摄像机组合使用，可以更为准确的掌握实验室内的人数。当实验室内人数超过警戒值时，亦可通过热想摄像机查看实验室内的人数，并采用对讲、电话等方式提示部分工作人员离开，确保实验室内不超员。

FLIR热像摄像机是一种高灵敏度、高可靠性的非制冷长波红外热成像仪。紧凑的设计使其完全适合组装和集成，具有多种配置，并且可选装多款镜头，几乎可以满足所有应用需求。本产品最适合需要轻便、小型、低功耗热成像机芯的应用场合。

? 极好的图像质量

热想摄像机采用免维护、非制冷氧化钒焦平面阵列。根据系统要求，用户可以选择多种图像分辨率。可提供清晰的视频图像，能够在任何接受复合视频的监视器上显示。焦平面阵列提供极好的图像质量和灵敏度。可探测小于或等于50 mK的温差。

? 紧凑、容易集成

热像摄像机的结构非常紧凑、轻便。WFOV配置的机芯重量仅为70克。它可以

轻易集成在狭窄空间内。集成商可以直接与Hirose 50针电连接器接口，用于电源（输入）、视频（输出）、RS-232指令、串行和并行数字数据及其它可选功能。

? 先进的视频处理

热像摄像机标准提供8.3Hz的数字视频。也可选择提供30 Hz的型号。用户可

以选择8- 或14位数字视频输出。数字数据协议为串行LVDS、CMOS和BT-656。视频处理功能包括多种自动、动态图像优化算法，以及极性控制（白-热/黑-热）、图像方向控制（倒像/复原）和帧冻结能力。

? 工作温度范围宽

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热像摄像机超越了大多数严苛的环境温度要求。工作温度范围为-10°C至+50°C。

? 数字变焦

热像摄像机机芯具有2倍数字变焦功能。FPA的中心像素可以向上取样到全图像分辨率，使得能够在安全的远距离进行特写镜头成像。

? 先进的图像处理

热像摄像机包含先进的数字图像细节增强（DDE）视频处理算法。这是一种锐化

滤波器，有助于使边缘和其它图像细节在夜间或白天变得更清晰。

? 无需热电制冷器（TEC）

热像摄像机都采用焦平面阵列上电路和非均匀补偿 （NUC）处理相结合的新方法，使其无需热电制冷器（TEC）。FLIR获得专利的无TEC操作方法能够使热成像仪在很宽的温度范围内工作，同时保持极好的动态范围和图像均匀性。无TEC操作可得到两大好处：降低了功耗和“快速反应”能力。成像的时间小于2秒，是随需应用的理想选择。

? 强度的二次开发能力

热像摄像机 SDK使用户能够使用若干个接口中的一个，创建自己的热成像仪控制及数据采集应用。支持的语言包括VB6、VB.net、C#和C++ （MFC）。其中还包括代码实例，说明如何使用某些功能。SDK也能在Linux上工作，并有Linux环境下的工作实例。该实例有编写客户所需的控制应用的所有信息。

3）通讯网络：

本系统采用TCP/IP网络，可轻松接入局域网，实现网络监控。本系统热像摄像机采用模拟信号输出，可通过网络视频服务器将模拟信号转换为视频信号，从而实现局域网接入。

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络视频服务器采用标准H.264、MPEG4、MPEG2、MJPEG多种编码算法，兼容性强，可支持700TVLine高线数模拟摄相机接入，实现WD1（PAL制式960x576；NTSC制式960x480）分辨率实时编码，超越传统DVS回放和预览清晰度。DS-6701HW编码器基于Linux操作系统，代码固化在FLASH中，运行稳定可靠，同时支持多种网络协议，网络功能强大,可联网组成一个强大的安全防范系统。

? 支持PoE供电；

? 支持H.264、MPEG4、MPEG2、MJPEG四种编码格式，不同通道可独立配置编

码方式，同一个通道的主、子码流也可独立配置编码方式； ? 支持700TVLine 高线数模拟摄像机，所有通道可支持 WD1(PAL制式

960x576；NTSC 制式 960x480)实时编码；

? 支持标准NFS、iSCSI网络协议，实现NAS/IPSAN网络存储； ? 支持UPNP、DHCP、零配置网络，网络配置简单易用； ? 支持海康威视DDNS系统，轻松实现网络访问；

? 支持HTTPS加密、Netfilter（IP地址过滤），保障网络应用安全可靠； ? 支持IE、FireFox、Chrome、Safari等多浏览器跨平台访问，支持苹果Bonjour

（苹果设备发现协议），网络应用方便灵活；

? 支持SNMPV1/V2c/V3、SOCKS V4/V5、QoS、SMTP、NTP、RTSP、RTP、TCP、

UDP、IGMP、RTCP、ICMP、ARP、DNS、DynDNS、HKDDNS等多种网络协议，网络功能强大；

? 支持软件集成的开放式API，支持标准ONVIF、PSIA协议和持CGI协议； ? 支持事件录像功能，既能提高事件（事件指：移动侦测、信号量报警）发

生时的录像质量，又能充分节省磁盘空间；

? 支持抓图功能，包括计划抓图、手动抓图、报警抓图、抓图 FTP 上传，同

时也支持图片备份。 4）管理平台：

管理平台是本系统的核心部分，主要由平台软件和服务器两部分组成。管理平台具有以下功能：

? 人员计数功能：

热像计数器可识别人的进出方向，支持八种方向设置方式。通过计算机可与计数器连接，并在其内部进行方向设置。方向设置由红和绿两条线构成，可设置为红

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→绿为进/出。在特殊情况下，红线或绿线可进行分解，实现多边形方向统计。在监控画面中，人以热源的方式呈现。每个顾客就是一个热源。热源沿着一定的方向行进，会依次触及绿线、红线。计数器依照触线的顺序即可判断行走的方向。

热成像计数器，可提供进场人数和出场人数两组数据，通过实时的计算，即可得到实验室内的滞留人数。并通过滞留人数限制实验室内的人员数量。

? 图像查看功能：

本系统采用热成像摄像机监控实验是内工作人员的活动。采用热像摄像机作为图像采集装置，既保证了安防的安全性，也保证了安防人员不会查看实验室的深度信息。热像摄像机仅能查看视角范围内发热的物体，无法查看温度角度的问题。对于室内工作人员，只能查看人的轮廓。无法通过热像图像查看人员的具体工作内容和工作人员身份。

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? 数据统计功能：

本系统提供了丰富的报表，满足用户对实验室工作人数、工作时间等数据的查看需求。本系统数据才用区域分割法。即可查看某一实验室的人员进去情况，也可以查看总体区域的人数情况。

当人数超员报警时，系统自动生成报警记录。报警的时间、地点均可通过数据报表查看和调取。

? 预警提示功能：

? 行为监测功能：

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第2章 系统硬件配置

3.1人员计数器

? 探测速度范围：0.5m/s-3m/s ? 温度感应范围：＜2.0K

? 探测区域范围：最大探测范围由安装高度决定详见下表：

视场角 60° 40° ? 方向判断方式：8 种 安装高度（m） 2.5-4.5 4.0-7.0 视场宽度(m) 2.25-4.25 2.4-4.4

? 通讯方式：通过TPC/IP协议实现通讯；

? 电源要求：电源电压：10-28V 直流；纹波：电源电压范围，峰值≤2V；

标准电源电流：70mA，12V / 60mA，24V；

? 机械参数：外壳：白色 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）塑料；

尺寸：111mm 直径×50mm 深； 重量：0.2kg ；座架：基座四个固定孔

? 工作温度：0℃～+ 40℃（无冷凝）； ? 储存温度：-10°～+50℃

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3.2热像摄像机

性能 探测器类型 焦平面阵列 （FPA），非制冷氧化钒（VOx）微测辐射热计 像元尺寸 分辨率 光谱范围 热灵敏度 图像处理 电子变焦 图像显示 模拟视频 数字视频 镜头 电源 焦距（mm） 要求 功耗 通信 接口 25μm 160×120 7.5-13.5μm <50 mk@ f/1.0 数字图像细节增强 （DDE）, 2×， RS170 EIA/NTSC 或 CCIR/PAL 复合视频 8和14-bit串行LVDS数据流 4.5mm 4-6V 直流 < 1 W（稳态） 50 针 Hirose 连接器，用于视频、电源、通信和数字数据， 控制 环境条件 工作温度 存储温度 湿度 冲击 振动

RS232 -40°C 到 +80°C -55°C 到 +95°C 5% --95% ，非冷凝湿度 70 g冲击脉冲，11 ms 半正弦波分布 4.3 grms 随机振动 8 小时（3 轴） 13 / 16

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3.3视频服务器

型号 模拟视频输入 音频输入 音频输出 视频压缩标准 视频编码分辨率 视频帧率 视频码率 音频码率 码流类型 双码流 存储 网络存储 存储本地 最大容量 安全 网络 DS-6701HW 1 路，BNC 接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）PAL/NTSC 自适应 1 路： 3.5mm 接口，与对讲输入复用 1 路，3.5mm 接口（线性电平，阻抗：600Ω） H.264/MPEG4/MPEG2/MJPEG WD1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF H.264 编码时： PAL：1/16～25 帧/秒，NTSC：1/16～30 帧/秒； MPEG4/MPEG2 编码时： PAL：1～25 帧/秒，NTSC：1～30 帧/秒； 32Kbps-3072Kbps，最大可自定义 8192Kbps 64Kbps 复合流/视频流 支持，子码流分辨率：WD1/4CIF/2CIF/CIF 非实时，QCIF NAS、实时IPSAN 支持 1 个 microSD 存储卡插槽 网络硬盘单盘支持容量最大 4TB，microSD 卡最大支持 32G IP 地址过滤、HTTPS 加密 密码保护、视音频输入输出 音频编解码参数 音频压缩标准 G.711u IPv4/v6、HTTP、HTTPS、QoS layer3 DiffServ、FTP、 SMTP、Bonjour、UPnP、SNMPv1/v2c/v3、DNS、DynDNS、支持网络协议 hkDDNS、NTP、RTSP、RTP/RTCP、TCP、 UDP、IGMP、ICMP、DHCP、ARP 、SOCKSv4/v5 语音对讲输入 1 个， 3.5mm 接口（电平：2.0Vp-p，阻抗：1kΩ） 1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口，支持 PoE 网络接口 供电（802.3af） 串行接口，半双工 外部接口 串行接口 1 个，标准 RS-485 报警输入 报警输出 电源 功耗 其他 工作温度 工作湿度 机箱尺寸 重量

1 路 1 路 DC 12V，支持 PoE 供电，符合 IEE 802.af 标准 ≤6W -10℃～＋55℃ 10％～90％ 1 路：80mm(宽)×39mm(高)×90mm(深) <0.5KG 14 / 16

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第4章系统优势

高危场所人员管理与控制系统，综合采用红外热成像技术和智能图像识别技术研制。可对实验室内实现人数控制与安防监控，具有降低事故发生可能性、减少人员伤害范围，控制事故等级等作用。

本系统的优势具体体现在以下方面：

1）产品技术国际领先红外热像技术主要应用于军事、无损检测等高科技领域。

2）人数统计精确度高。在计数器探测范围内，每一个人员的头部均是一个热源（红外源），它将立体的空间平面化，彻底解决人员并排问题。

3）传感器为嵌入式装置，保证设备运行稳定高效 本计数器采用微电子设计，集视觉传感器、成像装置、通讯装置电子装置于一个探测器之内。体积小巧、外观精美、不产生热量，确保了设备高效稳定的运 行。

4）不受光线影响，可在无光条件下照常工作 红外热成像客流量计数器依靠人体发出的红外线进行检测，即使在无光条件下，亦可检测并精确计数。

技术原理 光线影响 热成像 不受环境光线影响，无论白天黑夜均可正常工作 与现场环境变化无关，环境如何变化都不影响计数精度 没有影像被拍，所以没有私隐或安全问题 视频 受到环境光线影响，光线太强或太弱都会影响精度 地面颜色变化、背景变化、衣服颜色变化等均影响精度 采用视频拍摄，潜在隐私或安全问题 红外对射 有时受到日光灯和阳光中的红外线干扰 不受到环境影响 没有影像被拍，所以没有私隐或安全问题 环境影响 隐私与安全 设备维护 不会被尘埃影响，不需要污垢尘埃遮挡摄像机镜头，导收到障碍物遮挡时，无清洁，设备本身不发热，致计数精度降低，需要定期清法工作。使用寿命约为使用寿命约为25年 洁维护，使用寿命约为3年。 2年。 可识别并排人员 可识别并排人员 不可识别并排人员 简单。 下蹲或用手遮挡即可躲避监测 人员并排 躲避可能性 极难。 简单。 需要采用厚重物体阻隔用物体遮挡身体或关灯即可躲身体温度才能躲避监测。 避监测。 15 / 16

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技术水平 采用热像技术原理，全世界仅有少数公司可以开发高性价比热像计数器 采用视频识别技术原理。主要基于视频软件的识别能力，技术开发难度一般 基于红外对射原理，技术开发较为简单 小型的商店和单人通过的通道等相对简单的场所 适用场所 兵工厂、化工厂、监狱、商场、百货、公园、展览馆等无尘车间等高危或人数仅对人数进行统计而不限制的限制严格的场所 商业场所 16 / 16

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技术水平 采用热像技术原理，全世界仅有少数公司可以开发高性价比热像计数器 采用视频识别技术原理。主要基于视频软件的识别能力，技术开发难度一般 基于红外对射原理，技术开发较为简单 小型的商店和单人通过的通道等相对简单的场所 适用场所 兵工厂、化工厂、监狱、商场、百货、公园、展览馆等无尘车间等高危或人数仅对人数进行统计而不限制的限制严格的场所 商业场所 16 / 16

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/puhw.html