(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210880545.0 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中国计量大 学 地址 310026 浙江省杭州市下沙高教园区 学源街258号 (72)发明人 赵子轩　刘康　张远辉　 (74)专利代理 机构 武汉高得专利代理事务所 (普通合伙) 42268 专利代理师 姜璐 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04L 67/025(2022.01) H04L 65/65(2022.01) H04L 65/1108(2022.01) H04L 69/16(2022.01)G01S 7/02(2006.01) H04L 12/40(2006.01) (54)发明名称 一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生 系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于毫米波雷达的室内 监控数字孪生系统， 包括数据通信、 数据库、 系统 后端以及系统前端， 所述系统前端包含实时位置 显示、 统计图表、 自定义区域、 热力图、 历史轨迹 查询、 三维场景建模、 实时监控预览和系统配置 管理八个模块， 通过数据通信连接系统后端与系 统前端； 所述系统后端通过网络通信分别与监控 相机、 毫米波雷达连接； 所述系统后端包含TCP服 务、 Web服务、 雷达数据处理、 流媒体服务四个模 块。 该基于毫米波雷达的室内监控 数字孪生系统 采用B/S架构、 使用毫米波雷达的无线射频信号 实现对行人的定位跟踪， 通过跟踪后得到的目标 位置、 目标ID等信息来实现目标实时位置显示、 统计图表、 热力图展示 等功能需求。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115278172 A 2022.11.01 CN 115278172 A 1.一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 包括数据通信、 数据库、 系统后端以 及系统前端， 其特征在于： 所述系统前端包含实时位置显示、 统计图表、 自定义区域、 热力 图、 历史轨迹查询、 三维场景建模、 实时监控预览和系统配置管理八个模块， 通过数据通信 连接系统后端与系统前端； 所述系统后端通过网络通信分别与监控相机、 毫米波 雷达连接； 所述系统后端包含TCP服务、 Web服务、 雷达数据处理、 流媒体服务四个模块；  所述系统后端 包括四项服务：  1、 TCP服务用于接收雷达原始点云数据；  2、 数据处理服务对 雷达原始数据 进行跟踪算法处理， 输出跟踪后的目标信息；  3、 web服务用于发布前端网页；  4、 流媒体服 务用于处理监控视频数据；  所述系统前端采用MVVM开发模式， 用于实现了前后端分离， 利 用数据驱动页面。 2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 其特征在于： 所述系统通过毫米波雷达探测室内移动的物理实体， 即室内行人， 再通过三维建模交互技 术生成虚拟室内模型及行人， 并以毫米波 雷达点云数据作为原始孪生数据， 通过CA N总线转 TCP网络通信进行现实世界与虚拟空间的孪生数据通信， 通过系统前端开发技术实现实时 位置显示、 历史轨迹查询、 三维场景建模、 自定义区域、 实时监控预览、 热力图、 统计图表、 系 统管理配置这八个应用功能， 综合以上物理实体、 虚拟模型、 孪生数据、 通信连接、 应用功能 五大模块构建数字 孪生的组成模式。 3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 其特征在于： 所述数据通信使用CAN总线转TCP网络通信来实现毫米波雷达向服 务器的数据传输 。 4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 其特征在于： 所述数据通信使用国家标准GB2818协议将监控摄像头的视频数据推送至SRS流媒体服务 器， 再使用WebRTC在 浏览器端对监控视频流进行拉流。 5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 其特征在于： 所述数据通信使用Ajax技 术实现前端向后端发送请求， 后端返回相应数据。 6.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 其特征在于： 所述系统后端选用k oa2作为开发框架。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115278172 A 2一种基于毫米波 雷达的室内监控数字孪生系统 技术领域 [0001]本发明涉及室内监控技术领域， 尤其是一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生 系统。 背景技术 [0002]随着物联 网以及数字孪生技术的快速发展， 人们开始追求更加智能化、 数字化、 可 视化的室内行人跟踪监控方案， 不仅要求能够 对室内全域进 行实时监控， 更进一步的， 还需 要设计开 发一个室内行人监控的综合管理系统。 要求该系统能够具有真实场景的三 维模型 来实时显示行人位置、 能够在三维场景模型中进行感兴趣区域的自定义绘制、 对数据进行 分析得到相应的统计图表、 对历史数据进行回放、 对系统平台进行配置管理等功能。  目前 对于室内行人的定位方案， 通常是基于Wi ‑Fi、 图像、 超 带宽、 红外等技术来 实现。 Wi‑Fi定位 技术通过指纹方法进 行定位， 定位质量较差， 易受干扰。 基于图像的定位技术可以对目标类 别进行准确识别， 但会涉及监控目标身体、 脸部等特征隐私信息， 并且受光照、 遮挡等环境 干扰较大， 视觉测距、 测速的性能也较低。 超带宽定位技术穿透性以及抗干扰性相对较好， 但设备成本非常高昂， 而且红外定位技术易受环 境灯光影响、 探测距离 短、 室内部署成本也 很高。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种基于毫米波雷达的室内监控数字孪生系统， 以解决上 述背景技术中提出的问题。  为解决上述问题， 本发 明提出了一种基于毫米波 雷达的室内监 控数字孪生系统， 包括数据通信、 数据库、 系统后端以及系统前端， 所述系统前端包含实时 位置显示、 统计图表、 自定义区域、 热力图、 历史轨迹查询、 三维场景建模、 实时监控预览和 系统配置管理八个模块， 通过数据通信连接系统后端与系统前端； 所述系统后端通过网络 通信分别与监控相机、 毫米波雷达连接； 所述系统后端包含TCP服务、 Web服务、 雷达数据处 理、 流媒体服务四个模块；  所述系统后端包括四项服务：  1、 TCP服务用于接收雷达原始点 云数据； 2、 数据处理服务对 雷达原始数据进 行跟踪算法处理， 输出跟踪后的目标信息；  3、 web服务用于发布前端网页；  4、 流媒体服务用于处理监控视频数据；  所述系统前端采用 MVVM开发模式， 用于实现了前后端分离， 利用数据驱动页面。  进一步的， 所述系统通过毫米 波雷达探测室内移动的物理实体， 即室内行人， 再通过三维建模交互技术生成虚拟室内模 型及行人， 并以毫米波雷达点云数据作为原始孪生数据， 通过CAN总线转TCP 网络通信进行 现实世界与虚拟空间的孪生数据通信， 通过系统前端开发技术实现实时位置显示、 历史轨 迹查询、 三维场景建模、 自定义区域、 实时监控预览、 热力图、 统计图表、 系统管理配置这八 个应用功能， 综合以上物理实体、 虚拟模 型、 孪生数据、 通信连接、 应用功能五大模块构建数 字孪生的组成模式。  进一步的， 所述数据通信使用CA N总线转TCP网络通信来 实现毫米波 雷 达向服务器的数据传输。  进一步的， 所述数据通信使用国家标准GB2818协议将监控摄像头 的视频数据推送至SRS流媒体服务器， 再使用WebRTC在浏览器端对监控视频流进行拉流。  说　明　书 1/4 页 3 CN 115278172 A 3