[发明专利]基于边缘计算的火警监测系统

说明书

本申请涉及消防技术领域，尤其是涉及一种基于边缘计算的火警监测系统。包括视频图像采集模块、边缘计算模块、云计算模块和管理服务模块，所述视频图像采集模块负责获取小区监测区域的视频图像，并通过有线或无线网络将采集的视频图像实时传输到边缘计算模块；所述边缘计算模块指小区监测站及监测站配备的边缘计算机或服务器；所述云计算模块即云计算中心，是整个系统的大脑和枢纽；所述管理服务模块则是为方便主管单位管辖小区、监测小区火警和及时响应火警而设计的。系统采用边缘计算的方式，利用小区监测站的边缘计算机或服务器执行火灾检测的图像处理任务，提高了火灾检测和预警的实时性。

技术领域

本申请涉及消防技术领域，尤其是涉及一种基于边缘计算的火警监测系统。

背景技术

云计算和图像处理技术的应用极大地改变了小区火警监测的方式。基于云架构的小区火警监测技术在检测实时性和图像算法可配置性方面均存在不足。

发明内容

为了改善检测实时性和图像算法可配置性方面不足的问题，本申请提供一种基于边缘计算的火警监测系统。

本申请提供的一种基于边缘计算的火警监测系统，采用如下的技术方案：一种基于边缘计算的火警监测系统，包括视频图像采集模块、边缘计算模块、云计算模块和管理服务模块，所述视频图像采集模块负责获取小区监测区域的视频图像，并通过有线或无线网络将采集的视频图像实时传输到边缘计算模块；所述边缘计算模块指小区监测站及监测站配备的边缘计算机或服务器，用于直接接收来自视频采集设备的视频图像，承担着小区监控和全部或部分火灾检测的计算任务；所述云计算模块即云计算中心，是整个系统的大脑和枢纽，承担一部分火警监测计算任务和其他系统的计算任务；所述管理服务模块则是为方便主管单位管辖小区、监测小区火警和及时响应火警而设计的。

优选的，所述边缘计算模块包括小区区域监控、视频图像存储和小区火灾检测；区域监控：小区区域监控是小区监测站的基础功能，在小区监测站中，除配有边缘计算机或服务器外，还配有显示屏，用于输出监控视频图像，监测站工作人员通过观看显示屏，对小区区域进行实时监控，当系统监测到火灾并发出警报时，工作人员可通过及时查看显示屏，第一时间确认火情，预估火情规模，上报小区管理中心，并采取应急措施。

优选的，所述视频图像存储，视频图像数据基于分布式的模式进行存储，当云计算中心或客户端程序需要查看、下载或使用历史监控视频数据时，边缘计算模块会将指定采集设备和时间段的历史监控视频数据上传到云计算中心做进一步处理。

优选的，所述小区火灾检测是利用小区监测站的边缘计算机或服务器，在距离小区较近的一端执行火灾检测的图像处理任务，监测站的边缘计算机或服务器使用云计算中心提供的火灾识别算法，完成预处理、火焰识别和烟雾识别等全部或部分计算任务，边缘计算模块一旦监测到火灾发生，系统将第一时间在监测站、小区和管理中心进行多级报警，当监测站的边缘计算机或服务器工作负载较高，来不及执行某些检测计算任务时，视频图像将被发送到云计算中心进行处理。

优选的，云计算中心的体系架构分为四层，自顶向下分别为智慧应用层、平台即服务Pass层、基础设施即服务Iaas层和接入层；智慧应用层与配套的客户端应用程序对接，以公共软件接口的形式为客户端应用提供与火警监测相关的系统应用组件服务，PaaS层为系统应用提供平台服务，最主要的功能是负责系统的资源管理和任务管理；智慧应用层的服务组件均建立在PaaS层的基础上；IaaS层为小区火警监测系统提供丰富的硬件资源，将不同的硬件划分到存储资源池、计算资源池和网络资源池进行管理；IaaS层向上为PaaS层的平台服务提供硬件资源支持，向下为接入层的数据提供网络和存储服务。接入层为其他模块的数据提供网络接入服务，使火警监测数据和视频图像数据能快速准确地传输至云计算中心。