無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，目的是提供一種網(wǎng)絡(luò)傳輸性能穩(wěn)定可靠、系統(tǒng)容量可變、信息獲取快速直觀的監(jiān)控消防系統(tǒng)，包括主要由無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)、公網(wǎng)基站和服務(wù)器組成的上層網(wǎng)絡(luò)；無線傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器和聯(lián)動消防設(shè)備組成；各無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間可進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，還包括與無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行短距離無線通信的智能手機(jī)，智能手機(jī)通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊將獲取到的虛擬信息疊加到真實(shí)的監(jiān)控場景圖像中，使各種信息(導(dǎo)航信息、監(jiān)測點(diǎn)狀態(tài)信息、地圖信息)顯示更加直觀。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、人員定位、逃生線路導(dǎo)航、巡檢打卡、聯(lián)動控制進(jìn)行消防滅災(zāi)等多種功能。
【專利說明】
無線智能増強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于消防監(jiān)控系統(tǒng)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)的消防監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中建筑消防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要通過有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在安裝時需要布置大量的線纜，監(jiān)控主機(jī)巡檢容量有限，后期擴(kuò)容更新升級困難，在后期增加配置、更新設(shè)備時由于設(shè)計(jì)不合理造成與原設(shè)備其他系統(tǒng)無法聯(lián)動。當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時，外部供電線路損壞/停電時，無法對現(xiàn)場情況進(jìn)行監(jiān)控以及實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制。自動報警系統(tǒng)與其他消防設(shè)施系統(tǒng)聯(lián)動功能故障。消防設(shè)備/設(shè)施完全靠人工巡檢，監(jiān)管部門無法實(shí)時保證人工巡檢時效性。
[0003]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)又叫AR，是一種將虛擬內(nèi)容和真實(shí)存在的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時融合，形成虛擬、現(xiàn)實(shí)之間互動的技術(shù)，不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)已經(jīng)脫離最開始的笨重頭戴式顯示器，只需要智能手機(jī)下載相關(guān)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)APP，就能通過手機(jī)屏幕進(jìn)行虛擬與現(xiàn)實(shí)信息的交互。
[0004]目前的監(jiān)控消防系統(tǒng)不能為工作人員提供直觀的信息，只能登錄服務(wù)器在數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點(diǎn)信息中進(jìn)行查找，不但耗時耗力，效率低下，還容易漏查錯查。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨意增減無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸性能不受單個節(jié)點(diǎn)故障的影響；可自動對無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息匹配，并將相關(guān)信息與現(xiàn)場實(shí)景疊加后直觀的展現(xiàn)在手機(jī)屏幕上。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，包括主要由無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)、公網(wǎng)基站和服務(wù)器組成的上層網(wǎng)絡(luò);所述各無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間可進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，所述自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)通過中繼網(wǎng)關(guān)與上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信;還包括通過公網(wǎng)基站訪問服務(wù)器的智能手機(jī)，所述智能手機(jī)可與所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行短距離無線通信，所述智能手機(jī)配置有可將從服務(wù)器獲取的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)監(jiān)控場景并顯示在手機(jī)屏幕上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊。
[0007]本實(shí)用新型具有以下有益效果:無線傳感器節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r采集監(jiān)測環(huán)境(監(jiān)測點(diǎn))的監(jiān)測數(shù)據(jù)，無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過中繼網(wǎng)關(guān)上傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理；由于基層網(wǎng)絡(luò)是自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，因此即使其中的某一個或幾個傳感器節(jié)點(diǎn)損壞，還能形成新的自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，保證了基層網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)之間的正常通信，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。智能手機(jī)與無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行短距離無線通信可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和現(xiàn)場管理，同時智能手機(jī)可將獲取的無線傳感器節(jié)點(diǎn)ID發(fā)送給服務(wù)器，以幫助服務(wù)器自動對無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息匹配，不再需要人工檢索，提高了信息查找的速度和準(zhǔn)確性；智能手機(jī)內(nèi)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊將從服務(wù)器獲取的虛擬信息(如地圖信息、導(dǎo)航信息、監(jiān)測點(diǎn)狀態(tài)信息等)疊加到現(xiàn)實(shí)監(jiān)控環(huán)境的圖像中，使現(xiàn)場工作人員通過手機(jī)屏幕直觀的了解監(jiān)測點(diǎn)的位置以及監(jiān)測狀態(tài)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1至圖2所示，一種無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，包括主要由無線傳感器節(jié)點(diǎn)4組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)3、公網(wǎng)基站2和服務(wù)器I組成的上層網(wǎng)絡(luò)。所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)4包括用于采集環(huán)境參數(shù)的傳感器以及聯(lián)動消防設(shè)備;所述傳感器包括微控制器41及與其連接的傳感器探頭44，所述微控制器41分別連接有藍(lán)牙芯片45以及RF遠(yuǎn)傳芯片42;所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聯(lián)動控制器43，所述聯(lián)動控制器43與傳感器之間通過RF遠(yuǎn)傳芯片42進(jìn)行通信。所述各無線傳感器節(jié)點(diǎn)4之間可進(jìn)行RF遠(yuǎn)傳通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的通訊距離可達(dá)到3km，從距離中繼網(wǎng)關(guān)最遠(yuǎn)的無線傳感器節(jié)點(diǎn)4開始，依次將數(shù)據(jù)信息傳遞給附近的無線傳感器節(jié)點(diǎn)4，最后數(shù)據(jù)匯總到距離中繼網(wǎng)關(guān)最近的無線傳感器節(jié)點(diǎn)4中；所述自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)通過中繼網(wǎng)關(guān)3與上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信:中繼網(wǎng)關(guān)3通過內(nèi)置的RF遠(yuǎn)傳芯片42收集到指定范圍內(nèi)所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)4上傳的數(shù)據(jù)信息(包括每個節(jié)點(diǎn)自身的ID號、監(jiān)測數(shù)據(jù))后，中繼網(wǎng)關(guān)3通過GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)與所述公網(wǎng)基站2進(jìn)行通信，月艮務(wù)器I通過以太網(wǎng)接收公網(wǎng)基站2發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行存儲和計(jì)算分析后，依次通過上層網(wǎng)絡(luò)、基層網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)指令下發(fā)到相關(guān)無線傳感器節(jié)點(diǎn)4。
[0011]無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)還包括通過公網(wǎng)基站訪問服務(wù)器的智能手機(jī)5，所述智能手機(jī)5可與所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行藍(lán)牙通信，所述智能手機(jī)5配置有可將從服務(wù)器I獲取的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)監(jiān)控環(huán)境并顯示在手機(jī)屏幕上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊。智能手機(jī)5與無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行藍(lán)牙通信獲取ID號，并發(fā)送給服務(wù)器I，從而服務(wù)器I可根據(jù)ID號匹配出所需數(shù)據(jù)信息，發(fā)送到智能手機(jī)5上，此時攝像頭自行啟動，獲取現(xiàn)實(shí)場景圖像，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊將接受到的數(shù)據(jù)信息與現(xiàn)實(shí)場景圖像進(jìn)行融合，展現(xiàn)在手機(jī)屏幕上，用戶可在手機(jī)屏幕上與無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0012]進(jìn)一步的，所述智能手機(jī)5還具備通過藍(lán)牙與無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下功能模塊:
[0013]參數(shù)設(shè)置模塊，用于對無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置模塊將設(shè)置界面展示在手機(jī)屏幕上，方便用戶在手機(jī)上進(jìn)行操作，設(shè)置完成后無線傳感器節(jié)點(diǎn)4會將新的參數(shù)設(shè)置存儲起來并發(fā)送給服務(wù)器I。
[0014]巡檢打卡模塊，用于巡檢人員進(jìn)行打卡，打卡完成后將打卡記錄發(fā)送給服務(wù)器I。
[0015]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器I具備與智能手機(jī)5進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下模塊:
[0016]參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置和存儲無線傳感器節(jié)點(diǎn)4的參數(shù)；
[0017]巡檢記錄模塊，用于存儲巡檢人員的打卡記錄；
[0018]地圖標(biāo)注模塊，用于在地圖上對無線傳感器節(jié)點(diǎn)4的位置進(jìn)行標(biāo)注;服務(wù)器接收到無線傳感器節(jié)點(diǎn)的ID號，再根據(jù)注冊表映射出ID號對應(yīng)的物理地址，從而地圖標(biāo)注模塊根據(jù)物理地址在地圖上對其位置進(jìn)行標(biāo)注。
[0019]位置查詢模塊，用于響應(yīng)智能手機(jī)5的位置查詢請求；由于智能手機(jī)5可通過藍(lán)牙與無線傳感器節(jié)點(diǎn)4連接獲取ID號，并發(fā)送給服務(wù)器I，從而服務(wù)器I可根據(jù)ID號判斷出智能手機(jī)5所處位置，位置查詢模塊便可將智能手機(jī)5的位置標(biāo)注在地圖上發(fā)送給智能手機(jī)5，完成對智能手機(jī)5的位置查詢請求的響應(yīng)。
[0020]線路導(dǎo)航模塊，用于在地圖上定位智能手機(jī)5當(dāng)前位置，并根據(jù)各無線傳感器節(jié)點(diǎn)4的實(shí)時狀態(tài)計(jì)算出安全逃生路線，將安全逃生路線發(fā)送到智能手機(jī)5。如發(fā)生火災(zāi)時，智能手機(jī)5與無線傳感器節(jié)點(diǎn)4進(jìn)行藍(lán)牙連接使服務(wù)器I能對智能手機(jī)5進(jìn)行定位，服務(wù)器I將智能手機(jī)5位置附近的無線傳感器節(jié)點(diǎn)4的監(jiān)測狀態(tài)標(biāo)注在地圖上形成安全逃生路線，當(dāng)?shù)竭_(dá)另一個監(jiān)測點(diǎn)時，又重新定位計(jì)算出新的逃生路線，發(fā)送給智能手機(jī)5，智能手機(jī)5可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊將結(jié)合真實(shí)場景的逃生路線展示在手機(jī)屏幕上，更有利于人員對逃生方向的正確判斷。
[0021]告警短信發(fā)送模塊，用于向智能手機(jī)5發(fā)送告警短信；當(dāng)服務(wù)器I接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時，告警短信發(fā)送模塊向智能手機(jī)5發(fā)送告警短信，以及時通知工作人員進(jìn)行處理。
[0022]進(jìn)一步的，所述傳感器包括煙霧傳感器、水壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紅外感應(yīng)傳感器以及攝像頭;所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聲光報警器、防火門、消防噴頭、消防風(fēng)機(jī)。當(dāng)傳感器接收到服務(wù)器I下發(fā)的聯(lián)動控制命令后，通過RF遠(yuǎn)傳通信將該命令轉(zhuǎn)發(fā)給聯(lián)動控制器43使聯(lián)動控制設(shè)備執(zhí)行相關(guān)動作，如發(fā)生火災(zāi)時關(guān)閉防火門以阻止火勢蔓延，打開消防噴頭進(jìn)行噴淋滅火。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括主要由無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的基層網(wǎng)絡(luò)以及主要由中繼網(wǎng)關(guān)、公網(wǎng)基站和服務(wù)器組成的上層網(wǎng)絡(luò);所述各無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間可進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線通信形成自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)，所述自組遠(yuǎn)傳網(wǎng)絡(luò)通過中繼網(wǎng)關(guān)與上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信；還包括通過公網(wǎng)基站訪問服務(wù)器的智能手機(jī)，所述智能手機(jī)可與所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行短距離無線通信，所述智能手機(jī)配置有可將從服務(wù)器獲取的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)監(jiān)控場景并顯示在手機(jī)屏幕上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括用于采集環(huán)境參數(shù)的傳感器以及聯(lián)動消防設(shè)備;所述傳感器包括微控制器及與其連接的傳感器探頭，所述微控制器分別連接有用于同智能手機(jī)通信的藍(lán)牙芯片以及用于無線傳感器節(jié)點(diǎn)間通信的RF遠(yuǎn)傳芯片;所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聯(lián)動控制器，所述聯(lián)動控制器與傳感器之間通過RF遠(yuǎn)傳芯片進(jìn)行通信。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括煙霧傳感器、水壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紅外感應(yīng)傳感器以及攝像頭;所述聯(lián)動消防設(shè)備包括聲光報警器、防火門、消防噴頭、消防風(fēng)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述中繼網(wǎng)關(guān)通過RF遠(yuǎn)傳芯片與所述基層網(wǎng)絡(luò)通信;所述中繼網(wǎng)關(guān)通過GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)與所述公網(wǎng)基站進(jìn)行通信，所述公網(wǎng)基站通過以太網(wǎng)與所述服務(wù)器通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述智能手機(jī)還具備通過藍(lán)牙與無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下功能模塊: 參數(shù)設(shè)置模塊，能夠?qū)o線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 巡檢打卡模塊，用于巡檢人員進(jìn)行打卡； 位置查詢模塊，用于向服務(wù)器發(fā)起位置查詢請求； 告警短信接收模塊，用于接收服務(wù)器發(fā)送的告警短信。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)消防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器具備與智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的以下模塊: 參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置和存儲無線傳感器節(jié)點(diǎn)的參數(shù)； 巡檢記錄模塊，用于存儲巡檢人員的打卡記錄； 位置查詢模塊，用于響應(yīng)智能手機(jī)的位置查詢請求； 地圖標(biāo)注模塊，用于在地圖上對消防設(shè)備的位置進(jìn)行標(biāo)注； 線路導(dǎo)航模塊，用于在地圖上定位智能手機(jī)當(dāng)前位置，并根據(jù)各無線傳感器節(jié)點(diǎn)的實(shí)時狀態(tài)計(jì)算出安全逃生路線，將安全逃生路線發(fā)送到智能手機(jī)； 告警短信發(fā)送模塊，用于向智能手機(jī)發(fā)送告警短信。
【文檔編號】G08B17/00GK205656732SQ201521096692
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年12月24日 公開號201521096692.0, CN 201521096692, CN 205656732 U, CN 205656732U, CN-U-205656732, CN201521096692, CN201521096692.0, CN205656732 U, CN205656732U
【發(fā)明人】秦小創(chuàng), 陳立, 趙肖
【申請人】重慶甲蟲網(wǎng)絡(luò)科技有限公司