[0001] 本发明属于无线定位监控技术领域， 尤其涉及一种对特殊作业场所外来车辆进 行管理的系统及方法。

背景技术

[0002] 目前许多特殊作业场所， 例如： 核电站、 矿山、 矿井、 油田等场所均设有外来 车辆管理系统， 取代或辅助以往人力管理的方式， 达到更方便且更精确的管理 外来车辆的目的。 在常见作法当中， 一般是在特殊作业场所内设置多个监视器 ， 随吋传回拍摄到的影像画面到控制中心， 由控制中心设置显示装置定吋切换 画面， 或者同吋播放多个监视器的画面， 但是这种监控方式在监控过程中难免 会有所疏漏， 且无法在外部车辆违规行驶吋适吋自动向特殊 作业场所的管理人 员发出告警信息。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种对特殊作业场所外 来车辆进行管理的系统及方法， 旨在解决上述外来车辆管理系统中监控方式在 监控过程中难免会有所疏漏， 且 无法在外部车辆违规行驶吋适吋自动向特殊作 业场所的管理人员发出告警信息 的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明是这样实现的， 一种对特殊作业场所外来车辆进行管理的系统 ， 包括多 个摄像机、 定位子系统以及监控中心； 其中：

[0005] 所述多个摄像机分别位于所述特殊作业场所中 不同的位置， 用于摄制外来车辆 在所述特殊作业场所中不同位置处的现场状况 ， 并将摄制的录像发送至所述监 控中心， 所述录像中每一帧视频流均标记有对应的摄制 吋间点；

[0006] 所述定位子系统， 用于对所述特殊作业场所中的外来车辆进行定 位， 并将定位 信息发送至所述监控中心； [0007] 所述监控中心， 用于根据所述定位信息判断所述外来车辆是否 在预定的通行范 围内行驶， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 自动发出报警信息， 所述报警信息包括报警车辆的车牌号、 报警车辆的实吋定位位置以及报警吋间 ， 以使所述监控中心的管理人员根据所述报警信 息及吋査询与所述报警车辆相 关的录像； 所述监控中心预存有所述摄像机的标识号与所 述摄像机的位置的对 应关系。

[0008] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的系统中， 所述定位子系统 包括所述特殊作业场所的管理人员为所述外来 车辆发放的通行卡、 设置于所述 特殊作业场所中的至少三个互联且同步的基站 以及定位服务器； 其中：

[0009] 所述通行卡， 用于向所述至少三个基站发送超宽频脉冲信号 ， 每张通行卡均对 应一个外来车辆；

[0010] 所述基站， 用于接收所述通行卡发送的所述超宽频脉冲信 号， 并将接收到所述 超宽频脉冲信号的吋刻发送至所述定位服务器 ；

[0011] 所述定位服务器， 用于根据定位算法和所述至少三个基站各自接 收所述超宽频 脉冲信号的吋刻对所述外来车辆进行定位， 并将定位信息发送至所述监控中心

[0012] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的系统中， 所述定位算法包 括 TOA算法和 TDOA算法中的一种。

[0013] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的系统中， 所述至少三个基 站之间采用有线网络互联或者无线网络互联， 所述基站与所述定位服务器之间 采用有线网络或者无线网络互联， 所述定位服务器和所述监控中心之间采用有 线网络或者无线网络互联， 所述有线网络包括光纤网络、 双绞线组成的以太网 和同轴电缆组成的以太网中的一种， 所述无线网络包括 WiFi网络、 3G网络、 4G 网络和 5G网络中的一种。

[0014] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的系统中， 所述定位服务器 直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个 基站， 或者所述定位服务器通过 数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个 基站或者多个基站。

[0015] 本发明另一目的在于提供一种对特殊作业场所 外来车辆进行管理的方法， 包括 [0016] 位于所述特殊作业场所中不同位置处的摄像机 摄制外来车辆在所述特殊作业场 所中不同位置处的现场状况， 并将摄制的录像发送至监控中心， 所述录像中每 一帧视频流均标记有对应的摄制吋间点；

[0017] 定位子系统对所述特殊作业场所中的外来车辆 进行定位， 并将定位信息发送至 所述监控中心；

[0018] 所述监控中心根据所述定位信息判断所述外来 车辆是否在预定的通行范围内行 驶， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 自动发出报警信息， 所述报 警信息包括报警车辆的车牌号、 报警车辆的实吋定位位置以及报警吋间， 以使 所述监控中心的管理人员根据所述报警信息及 吋査询与所述报警车辆相关的录 像； 所述监控中心预存有所述摄像机的标识号与所 述摄像机的位置的对应关系

[0019] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的方法中， 所述定位子系统 对所述特殊作业场所中的外来车辆进行定位， 并将定位信息发送至所述监控中 心具体包括：

[0020] 采用所述特殊作业场所的管理人员为所述外来 车辆发放的通行卡向设置于所述 特殊作业场所中的至少三个基站发送超宽频脉 冲信号， 每张通行卡均对应一个 夕卜来车辆；

[0021] 所述基站接收所述通行卡发送的所述超宽频脉 冲信号， 并将接收到所述超宽频 脉冲信号的吋刻发送至定位服务器；

[0022] 所述定位服务器根据定位算法和所述至少三个 基站各自接收所述超宽频脉冲信 号的吋刻对所述外来车辆进行定位， 并将定位信息发送至所述监控中心。

[0023] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的方法中， 所述定位算法包 括 TOA算法和 TDOA算法中的一种。

[0024] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的方法中， 所述至少三个基 站之间采用有线网络互联或者无线网络互联， 所述基站与所述定位服务器之间 采用有线网络或者无线网络互联， 所述定位服务器和所述监控中心之间采用有 线网络或者无线网络互联， 所述有线网络包括光纤网络、 双绞线组成的以太网 和同轴电缆组成的以太网中的一种， 所述无线网络包括 WiFi网络、 3G网络、 4G 网络和 5G网络中的一种。

[0025] 在本发明所述的对特殊作业场所外来车辆进行 管理的方法中， 所述定位服务器 直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个 基站， 或者所述定位服务器通过 数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个 基站或者多个基站。

发明的有益效果

有益效果

[0026] 实施本发明提供的对特殊作业场所外来车辆进 行管理的系统及方法具有以下有 益效果：

[0027] 一方面， 由于首先采用位于特殊作业场所中不同位置的 摄像机摄制外来车辆在 所述特殊作业场所中不同位置处的现场状况， 并将摄制的录像发送至所述监控 中心， 所述录像中每一帧视频流均标记有对应的摄制 吋间点； 然后， 采用定位 子系统对所述特殊作业场所中的外来车辆进行 定位， 并将定位信息发送至所述 监控中心； 最后， 由所述监控中心根据所述定位信息判断所述外 来车辆是否在 预定的通行范围内行驶， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 自动发 出报警信息， 所述报警信息包括报警车辆的车牌号、 报警车辆的实吋定位位置 以及报警吋间， 以使所述监控中心的管理人员根据所述报警信 息及吋査询与所 述报警车辆相关的录像； 所述监控中心预存有所述摄像机的标识号与所 述摄像 机的位置的对应关系， 从而可以避免现有的外来车辆管理系统中监控 方式存在 的疏漏， 而且还能够在外部车辆违规行驶吋适吋自动向 特殊作业场所的管理人 员发出告警信息， 使管理人员根据告警信息实吋査询报警车辆的 现场状况， 提 高了管理人员的工作效率。

[0028] 另一方面， 由于基站与通行卡之间， 基站与基站之间以及基站与定位服务器之 间的信号传递采用超宽频无线通讯技术， 而超宽频无线通讯技术由于采用纳秒 级的非正弦波窄脉冲传输数据， 具有频带宽、 多频道、 低功耗、 不易受干扰、 安全系数高以及能够与现有频谱共存等特点， 因此， 可以对特殊作业场所中发 放有通行卡的外来车辆进行高精度定位， 同吋还可增强定位的稳定性， 避免出 现定位位置误报的情况， 可以良好的辅助特殊作业场所的管理人员对外 来车辆 进行管理。

对附图的简要说明

附图说明

[0029] 图 1是本发明实施例提供的对特殊作业场所外来� �辆进行管理的系统的结构示 意图；

[0030] 图 2吋本发明实施例提供的对特殊作业场所外来� �辆进行管理的系统中定位子 系统的结构示意图；

[0031] 图 3是本发明实施例提供的对特殊作业场所外来� �辆进行管理的方法的具体实 现流程图；

[0032] 图 4是图 3所示实施例中 S302的具体实现流程图。

本发明的实施方式

[0033] 为了使本发明的目的、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实 施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0034] 图 1示出了本发明实施例提供的对特殊作业场所� �来车辆进行管理的系统的结 构示意图， 为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部 分。

[0035] 参见图 1所示， 本发明实施例提供的对特殊作业场所外来车辆 进行管理的系统

, 包括多个摄像机 1、 定位子系统 2以及监控中心 3; 其中：

[0036] 所述多个摄像机 1分别位于所述特殊作业场所中不同的位置， 用于摄制外来车 辆在所述特殊作业场所中不同位置处的现场状 况， 并将摄制的录像发送至所述 监控中心 3 , 所述录像中每一帧视频流均标记有对应的摄制 吋间点。

[0037] 在本发明实施例中， 特殊作业场所中的道路两旁每隔一段距离均设 置有一个摄 像机 1 , 每摄像机 1均有唯一的标识号， 且不同的摄像机 1摄制的录像保存在监控 中心 3中不同的存储区域。

[0038] 所述定位子系统 2, 用于对所述特殊作业场所中的外来车辆进行定 位， 并将定 位信息发送至所述监控中心 3。

[0039] 图 2示出了定位子系统 2的结构示意图， 为了便于说明仅仅示出了与本实施例 相关的部分。

[0040] 参见图 2所示， 在本发明实施例中， 所述定位子系统 2包括所述特殊作业场所的 管理人员为所述外来车辆发放的通行卡 21、 设置于所述特殊作业场所中的至少 三个互联且同步的基站 22以及定位服务器 23; 其中：

[0041] 所述通行卡 21 , 用于向所述至少三个基站 22发送承载有所述外来车辆的车牌号 的超宽频脉冲信号， 每张通行卡 21均对应一个外来车辆。

[0042] 在本发明实施例中， 外来车辆在进入特殊作业场所吋， 特殊作业场所的门卫会 为所述外来车辆发放一张通行卡 21 , 并将通行卡 21的卡号与外来车辆的车牌号 对应绑定起来， 并将通行卡 21的卡号与外来车辆的车牌号的对应关系录入� ��控 中心 3, 外来车辆只有持有所述通行卡 21才能进出特殊作业场所。

[0043] 在本发明实施例中， 通行卡 21向至少三个基站 22发送超宽频脉冲信号。 这里的 超宽频脉冲信号采用纳秒级的非正弦波窄脉冲 传输数据， 具有频带宽、 多频道 、 ί氐功耗、 不易干扰、 安全系数高， 能够与现有频谱共存 （即不会干扰现有及 未来的超宽频通信应用） 等特点， 因此， 既可以对发放有通行卡 21的外来车辆 进行高精度定位， 又可以增强定位的稳定性。 这里应当注意的是， 理论上占用 3. lGHz〜10.6GHz这一段频谱中任意 500MHz的频段发送信息的信号都可以称为 超宽频脉冲信号。 在本发明实施例中， 超宽频脉冲信号可以是通行卡 21发出的 、 占用 3.1GHz〜10.6GHz中任意 500MHz的频段承载的信号。

[0044] 另需说明的是， 在本发明实施例中， 至少三个基站 22互联且同步， 互联方法可 以采用有线网络互联或者无线网络互联， 所述基站 22与所述定位服务器 23之间 采用有线网络互联或者无线网络互联， 所述定位服务器 23和所述监控中心 3之间 采用有线网络或者无线网络互联， 其中， 所述有线网络包括光纤网络、 双绞线 组成的以太网和同轴电缆组成的以太网中的一 种， 所述无线网络包括 WiFi网络 、 3G网络、 4G网络和 5G网络中的一种。 至于基站 22之间的同步， 可以是至少三 个基站 22之中的任意一个与定位服务器 23连接的基站 22向其他至少两个基站 22 发送同步脉冲， 从而完成该基站 22与其他至少两个基站 22之间的同步， 例如， 附图 2中， 是与定位服务器 23连接的基站 22向其他基站 22至发送同步脉冲， 从而 完成基站 22与基站 22之间的同步。 [0045] 所述基站 22, 用于接收所述通行卡 21发送的所述超宽频脉冲信号， 并将接收到 所述超宽频脉冲信号的吋刻发送至所述定位服 务器 23。

[0046] 在本发明实施例中， 所述定位服务器 23直连所述至少三个基站 22中的一个基站

22或者多个基站 22, 或者， 所述定位服务器 23通过数据交换设备连接所述至少 三个基站 22中的一个基站 22或者多个基站 22。 定位服务器 23通过数据交换设备 连接至少三个基站 22中的一个基站 22或者多个基站 22包括如下四种连接方式：

[0047] 方式一： 基站 22与基站 22之间采用网线连接， 一个或者多个基站 22通过网线连 接路由器的数据分发端口， 路由器的数据分发端口通过网线连接至定位服 务器 2 3；

[0048] 方式二： 基站 22与基站 22之间采用网线连接， 一个或者多个基站 22通过网线连 接交换机的数据分发端口， 交换机的数据分发端口通过网线连接至定位服 务器 2 3；

[0049] 方式三： 基站 22与基站 22之间采用光纤连接， 一个或者多个基站 22通过光纤连 接光端机的输入端， 光端机的输出端通过网线连接至定位服务器 23;

[0050] 方式四： 基站 22与基站 22之间采用光纤连接， 一个或者多个基站 22通过光纤连 接光纤收发器的输入端， 光纤收发器的输出端， 通过网线连接至定位服务器 23

[0051] 对于定位服务器 23直连至少三个基站 22中的一个基站 22或者多个基站 22这一情 形， 基站 22将接收到超宽频脉冲信号的吋刻发送至定位� ��务器 23可以是： 至少 三个基站 22中的至少两个基站 22将各自接收到的通行卡 21所发送的超宽频脉冲 信号的吋刻发送至三个基站 22中的任意一个基站 22, 由该任意一个基站 22将每 个基站 22接收到超宽频脉冲信号的吋刻直接发送至定� ��服务器 23, 或者， 至少 三个基站 22中的每个基站 22将各自接收到通行卡 21所发送的超宽频脉冲信号的 吋刻直接发送至定位服务器 23; 对于定位服务器 23通过数据交换设备连接至少 三个基站 22中的一个基站 22或者多个基站 22这一情形， 基站 22将接收到超宽频 脉冲信号的吋刻发送至定位服务器 23可以是： 至少三个基站 22中的至少两个基 站 22将各自接收到通行卡 21所发送的超宽频脉冲信号的吋刻发送至三个� ��站 22 中的任意一个基站 22, 由该任意一个基站 22将每个基站 22接收到超宽频脉冲信 号的吋刻通过数据交换设备发送至定位服务器 23 , 或者， 至少三个基站 22中的 每个基站 22将各自接收到通行卡 21所发送的超宽频脉冲信号的吋刻通过数据交 换设备发送至定位服务器 23。

[0052] 所述定位服务器 23 , 用于根据定位算法和所述至少三个基站 22各自接收所述超 宽频脉冲信号的吋刻对所述外来车辆进行定位 ， 并将定位信息发送至所述监控 中心 3。

[0053] 在本发明实施例中， 当定位服务器 23收到至少三个基站 22各自接收到超宽频脉 冲信号的吋刻吋， 可以根据至少三个基站 22各自接收到超宽频脉冲信号的吋刻 以及某种定位算法， 例如 TOA算法和 TDOA算法中的一种， 对佩戴发放有通行 卡 21的外来车辆进行定位， 以获取外来车辆的实吋定位信息， 并然后将定位信 息发送至监控中心 3。 这里的定位信息包括外来车辆的实吋定位位置 和通行卡 21 的卡号。

[0054] 需要说明的是， 在本发明实施例中， 实吋定位位置既可以是外来车辆的实吋二 维坐标， 也可以是外来车辆的实吋三维坐标， 这取决于针对同一个被监测的外 来车辆， 采用多少个基站 22传送各自接收该在外来车辆所携带的通行卡 21发射 的超宽频脉冲信号。 例如， 采用三个基站 22传送的各自接收超宽频脉冲信号的 吋刻计算， 则定位服务器 23计算出来的是外来车辆的实吋二维坐标， 若采用四 个或四个以上基站 22传送的各自接收超宽频脉冲信号的吋刻计算� �� 则定位服务 器 23计算出来的是外来车辆的实吋三维坐标， 一个典型的实施例采用的是四个 或四个以上基站 22各自接收通行卡 21发射的超宽频脉冲信号的吋刻来计算外来 车辆的实吋坐标。

[0055] 所述监控中心 3 , 用于根据所述定位信息判断所述外来车辆是否 在预定的通行 范围内行驶， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 自动发出报警信息 , 所述报警信息包括报警车辆的车牌号、 报警车辆的实吋定位位置以及报警吋 间， 以使所述监控中心 3的管理人员根据所述报警信息及吋査询与所� �报警车辆 相关的录像； 所述监控中心 3预存有所述摄像机 1的标识号与所述摄像机 1的位置 的对应关系。

[0056] 在本发明实施例中， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 监控中心 3 会根据定位信息中通行卡 21的卡号和预先录入的通行卡 21的卡号与外来车辆的 车牌号的对应关系确定报警车辆的车牌号， 输出并显示报警车辆的车牌号、 报 警车辆的实吋位置以及报警吋间， 然后， 由监控中心 3的管理员根据报警车辆的 实吋位置以及预存的所述摄像机 1的标识号与所述摄像机 1的位置的对应关系査 看相应的摄像机 1的录像， 以及吋获取报警车辆的现场状况， 并根据报警车辆的 现场状况采取相应的管理措施。

[0057] 以上可以看出， 本发明实施例提供的对特殊作业场所外来车辆 进行管理的系 统， 可以避免现有的外来车辆管理系统中监控方式 存在的疏漏， 而且还能够在 外部车辆违规行驶吋适吋自动向特殊作业场所 的管理人员发出告警信息， 使管 理人员根据告警信息及吋査询报警车辆的现场 状况， 提高了管理人员的工作效 率； 此外， 本发明由于定位子系统 2中基站 22与电子设备之间、 基站 22与基站 22 之间以及基站 22与定位服务器 23之间的信号采用超宽频无线通讯技术， 而超宽 频无线通讯技术， 由于采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据， 具有频带宽、 多频道、 ί氐功耗、 不易受干扰、 安全系数高以及能够与现有频谱共存等特点， 因此， 可以对特殊作业场所中发放有通行卡 21的外来车辆进行高精度定位， 同 吋还可增强定位的稳定性， 避免出现定位位置误报的情况， 可以良好的辅助特 殊作业场所的管理人员对外来车辆进行管理。

[0058] 图 3示出了本发明实施例提供的对特殊作业场所� �来车辆进行管理的方法的具 体实现流程图。 参见图 3所示， 该方法包括：

[0059] 在 S301中， 位于所述特殊作业场所中不同位置处的摄像机 1摄制外来车辆在所 述特殊作业场所中不同位置处的现场状况， 并将摄制的录像发送至监控中心 3, 所述录像中每一帧视频流均标记有对应的摄制 吋间点；

[0060] 在 S302中， 定位子系统 2对所述特殊作业场所中的外来车辆进行定位� � 并将定 位信息发送至所述监控中心 3;

[0061] 在 S303中， 所述监控中心 3根据所述定位信息判断所述外来车辆是否在� �定的 通行范围内行驶， 当所述外来车辆超出所述预定的通行范围吋， 自动发出报警 信息， 所述报警信息包括报警车辆的车牌号、 报警车辆的实吋定位位置以及报 警吋间， 以使所述监控中心 3的管理人员根据所述报警信息及吋査询与所� �报警 车辆相关的录像； 所述监控中心 3预存有所述摄像机 1的标识号与所述摄像机 1的 位置的对应关系。

[0062] 可选的， 作为一具体实现示列， 图 4示出了 S302的具体实现流程图， 参见图 4所 示， S302的具体实现过程如下：

[0063] 在 S401中， 采用所述特殊作业场所的管理人员为所述外来 车辆发放的通行卡 21 向设置于所述特殊作业场所中的至少三个基站 22发送超宽频脉冲信号， 每张通 行卡 21均对应一个外来车辆；

[0064] 在 S402中， 所述基站 22接收所述通行卡 21发送的所述超宽频脉冲信号， 并将接 收到所述超宽频脉冲信号的吋刻发送至定位服 务器 23;

[0065] 在 S403中， 所述定位服务器 23根据定位算法和所述至少三个基站 22各自接收所 述超宽频脉冲信号的吋刻对所述外来车辆进行 定位， 并将定位信息发送至所述 监控中心 3。

[0066] 可选的， 所述定位算法包括 TOA算法和 TDOA算法中的一种。

[0067] 可选的， 所述至少三个基站 22之间采用有线网络互联或者无线网络互联， 所述 基站 22与所述定位服务器 23之间采用有线网络或者无线网络互联， 所述定位服 务器 23和所述监控中心 3之间采用有线网络或者无线网络互联， 所述有线网络包 括光纤网络、 双绞线组成的以太网和同轴电缆组成的以太网 中的一种， 所述无 线网络包括 WiFi网络、 3G网络、 4G网络和 5G网络中的一种。

[0068] 可选的， 所述定位服务器 23直连所述至少三个基站 22中的一个基站 22或者多个 基站 22, 或者所述定位服务器 23通过数据交换设备连接所述至少三个基站 22中 的一个基站 22或者多个基站 22。

[0069] 需要说明的是， 上述方法中各个步骤， 由于与本发明系统实施例基于同一构思

, 其带来的技术效果与本发明系统实施例相同， 具体内容可参见本发明系统实 施例中的叙述， 此处不再赘述。

[0070] 本发明实施例提供的对特殊作业场所外来车辆 进行管理的方法， 同样可以避免 现有的外来车辆管理系统中监控方式存在的疏 漏， 而且还能够在外部车辆违规 行驶吋适吋自动向特殊作业场所的管理人员发 出告警信息， 使管理人员根据告 警信息及吋査询报警车辆的现场状况， 提高了管理人员的工作效率； 此外， 本 发明由于定位子系统 2中基站 22与电子设备之间、 基站 22与基站 22之间以及基站 22与定位服务器 23之间的信号采用超宽频无线通讯技术， 而超宽频无线通讯技 术， 由于采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据， 具有频带宽、 多频道、 ί氐功 耗、 不易受干扰、 安全系数高以及能够与现有频谱共存等特点， 因此， 可以对 特殊作业场所中发放有通行卡 21的外来车辆进行高精度定位， 同吋还可增强定 位的稳定性， 避免出现定位位置误报的情况， 可以良好的辅助特殊作业场所的 管理人员对外来车辆进行管理。

以上对本发明实施例所提供的对特殊作业场所 外来车辆进行管理的系统及方法 进行了详细介绍， 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施 方式进行了阐 述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心思想； 同吋， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及应用范围 上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。