CN104052813A - 基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监控预警领域，尤其涉及基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统及方法，所述系统包括信息采集上传单元、信息监控处理单元和信息接收发布单元，其中各个单元通过无线Mesh网络互连，所述方法包括信息的自动采集上传、监控处理与接收发布。本发明提供的技术方案使得预警信息能够实时在线完成自测自报，在无GPRS网络情况下，系统可以自动组网，其中信息采集设备与预警发布设备都具有网络中继器的功能，可在网络中充当路由器，预警信息的播报范围也扩大至居民住户内。

Description

基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法及系统

技术领域

本发明涉及监控和预警领域，特别涉及一种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统及预警方法。

背景技术

在我国有许多自然灾害频发地区，需要加强灾害的监控与预警以最大化减少人员、财产损失。近年来，随着移动互联网的高速发展以及各种智能终端的产生使得灾害监控和预警技术不断提高，基本上克服了早起人工勘测报警所带来的大量弊端。目前，相关技术中报警装置和控制中心均采用GPRS/GSM等网络互连，其中GSM最大传输速度为9.6kbps，GPRS最大传输速度为171.2kbps，且需要满足天气设备电信运营商均保持最佳工作状态，这种网络互连手段无法实现大量数据的实时高速传输，于此同时需要依赖上级控制中心发布预警信息，人力资源消耗过大，也无法及时对灾害信息进行实时监控以及灾害来临第一时间发布预警信息通知受灾区域居民疏散。

同时，相关技术中大量技术涉及对灾害的监控，对灾害的预警技术无法达到入户的要求，相关技术中采用广播手段进行预警通知，不利于屋内人员第一时间收到预警信息进行疏散逃离，相关区域人员在发现灾害信息时也无法手动报警通知其他人员及时撤离。

发明内容

针对背景技术中所出现的问题，本发明提供了一种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，包括信息的监控和预警，所述方法包括以下步骤：

对信息进行采集与上传；

接收上传的信息数据，并对所述信息数据进行实时监控与处理；

判断所述信息数据是否大于预设阈值，大于所述预设阈值则发送预警信息，同时继续监控与处理新上传的信息数据；

接收与实时发布所述预警信息。

优选的是，所述信息采集与上传步骤中使用的设备包括室内信息采集上传设备和/或室外信息采集上传设备，所述接收与实时发布所述预警信息的步骤中使用的设备包括室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备。

在上述任一方案中优选的是，所述方法可用于山洪灾害的防治。

在上述任一方案中优选的是，所述方法能够实时监测雨量和/或水位信息，并自动进行雨量统计，超警戒后自动报警。

在上述任一方案中优选的是，所述方法中数据的上传、接收与发送可通过自动组网完成，在无GPRS网络情况下，能够独立工作完成雨量、水位、广播联动预警功能。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息采集上传设备、室外信息采集上传设备、室内信息接收发布设备、室外信息接收发布设备均具有网络中继器的功能，可在网络中充当路由器。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息采集上传设备包括户内终端、手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理以及固定电话中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端通过内部安装的传感器对信息进行实时采集，通过无线Mesh网络自动实时上传，所述户内终端集成有报警按钮，用于紧急情况发生时，住户进行手动报警。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端内部安装的传感器包活温度传感器、光线传感器、加速度传感器、陀螺仪、湿度传感器以及压力传感器中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述室外信息采集上传设备包括水位报警设备、雨量报警设备、温度报警设备、风力报警设备、振动位移报警设备以及雾霾报警设备中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述报警设备完成对信息的自动采集并通过安装的无线Mesh网络模块完成对所述采集信息的自动上传。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息接收发布设备包括户内终端、手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理以及固定电话中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端通过无线Mesh网络自动接收信息监控处理单元发送的预警信息，完成对所述预警信息的自动入户播报。

在上述任一方案中优选的是，所述室外信息接收发布设备包括大屏幕终端、广播终端中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述大屏幕终端与所述广播终端安装有无线Mesh网络模块，自动接收所述信息监控处理单元发布的所述预警信息，所述大屏幕终端滚动显示所述预警信息，所述广播终端循环广播所述预警信息。

在上述任一方案中优选的是，所述方法进一步包括以下步骤：

判断所述信息数据是否大于预设阈值，大于所述预设阈值则将预警信息自动上传，同时继续监控与处理新上传的信息数据。

在上述任一方案中优选的是，所述预警信息通过网络自动上传至上一级预警系统管理发布平台。

在上述任一方案中优选的是，所述预警系统管理发布平台对收到的所述预警信息进行备案分析，同时，可手动和/或自动发送所述预警信息。

在上述任一方案中优选的是，所述方法进一步包括以下步骤：

发送所述预警信息；

接收与实时发布所述预警信息。

本发明还提供了一种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统，包括信息的监控和预警，所述预警系统各个单元模块之间通过高速可实时传输的无线Mesh网络互连，所述预警系统用于完成信息的自动实时采集与传输以及自动预警播报功能，所述系统包括以下模块单元：

信息采集上传单元，用于信息的采集与上传，所述信息采集上传单元包括室内信息采集上传设备和/或室外信息采集上传设备，所述室内信息采集上传设备用于居民住户内信息的采集与上传，所述室外信息采集上传设备用于对室外各类自然信息的采集与上传；

信息监控处理单元，用于接收所述信息采集上传单元上传的信息数据，并对所述信息数据进行实时监控与处理，判断所述信息数据是否大于预设阈值，确定是否发送预警信息；

信息接收发布单元，用于接收所述信息监控处理单元发送的预警信息，并完成对所述预警信息的实时发布，所述信息接收发布单元包括对所述预警信息进行接收与发布的室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备，所述室内信息接收发布设备用于将所述预警信息发送到每家每户，所述室外信息接收发布设备用于室外人员对所述预警信息的接收。

优选的是，所述系统可用于山洪灾害的防治。

在上述任一方案中优选的是，所述系统能够实时监测雨量和/或水位信息，并自动进行雨量统计，超警戒后自动报警。

在上述任一方案中优选的是，所述系统中各个单元模块之间可完成自动组网，在无GPRS网络情况下，能够独立工作完成雨量、水位、广播联动预警功能。

在上述任一方案中优选的是，所述信息采集上传单元、所述信息监控处理单元与所述信息接收发布单元均具有网络中继器的功能，可在网络中充当路由器。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息采集上传设备包括户内终端、手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理以及固定电话中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端通过内部安装的传感器对信息进行实时采集，通过无线Mesh网络自动实时上传至信息监控处理单元，所述户内终端集成有报警按钮，用于紧急情况发生时，住户进行手动报警。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端内部安装的传感器包活温度传感器、光线传感器、加速度传感器、陀螺仪、湿度传感器以及压力传感器中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述室外信息采集上传设备包括水位报警设备、雨量报警设备、温度报警设备、风力报警设备、振动位移报警设备以及雾霾报警设备中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述报警设备完成对信息的自动采集并通过安装的无线Mesh网络模块完成对所述采集信息的自动上传。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息接收发布设备包括户内终端、手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理以及固定电话中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述户内终端通过无线Mesh网络自动接收信息监控处理单元发送的预警信息，完成对所述预警信息的自动入户播报。

在上述任一方案中优选的是，所述室外信息接收发布设备包括大屏幕终端、广播终端中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述大屏幕终端与所述广播终端安装有无线Mesh网络模块，自动接收所述信息监控处理单元发布的所述预警信息，所述大屏幕终端滚动显示所述预警信息，所述广播终端循环广播所述预警信息。

在上述任一方案中优选的是，所述信息监控处理单元在向所述信息接收发布单元发送所述预警信息的同时，通过网络自动将所述预警信息上传到上一级预警系统管理发布平台。

在上述任一方案中优选的是，所述预警系统管理发布平台对收到的预警信息进行备案分析，同时，可手动和/或自动发送预警信息至所述信息监控处理单元。

在上述任一方案中优选的是，所述信息监控处理单元接收所述预警系统管理发布平台发送的所述预警信息，并将所述预警信息发送至所述信息接收发布单元。

在上述任一方案中优选的是，所述信息监控处理单元用于接收普通手机发送的短信和/或拨打的电话。

在上述任一方案中优选的是，所述室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备可用于将所述短信自动转换成语音。

在上述任一方案中优选的是，所述信息监控处理单元可用于将所述拨打电话的内容数字化发送给室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备，再由室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备模拟化后广播。

在上述任一方案中优选的是，所述信息监控处理单元可用于接收PSTN电话向其拨打的电话，并完成广播发布。

本发明所提供的技术方案通过设备之间无线Mesh网技术的自组网络，使得预警信息能够实时在线完成自检自报，播报范围扩大至居民住户内，同时住户可根据突发情况通过户内终端手动报警。

其中，无线Mesh网络具有很大优势，其具有自组织、自愈、自均衡的能力，可靠性大大增强，还提供了冗余机制和通信负载平衡功能，大大提高了通信效率。很容易实现非视距传输，大大扩展了应用领域和覆盖范围，信号避开了障碍物的干扰，传送畅通无阻，消除了盲区，同时组网更加灵活，只需要增加少量无线设备即可，网络的柔韧性和可行性更强大更完善，网络利用率大大提高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统的系统框图。

图2是根据图1示出的第一种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法的流程图。

图3是根据图1示出的第二种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法的流程图。

图4是本发明一示例性实施例示出的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统的网络连接节点示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。

图1是本发明一示例性实施例示出的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统的系统框图，如图1所示，所述系统包括信息采集上传单元101、信息监控处理单元102、信息接收发布单元103以及系统管理预警发布平台104，所述信息采集上传单元101包括室外信息采集上传设备1011和室内信息采集上传设备1012，所述信息接收发布单元103包括室外信息接收发布设备1031和室内信息接收发布设备1032。

所述信息采集上传单元101、信息监控处理单元102以及信息接收发布单元103之间通过无线Mesh网路互连，信息监控处理单元102和预警系统管理发布平台104通过GPRS/GSM网络和/或SMS互连。

所述信息采集上传单元101用于信息的采集与上传，信息监控处理单元102用于接收所述信息采集上传单元101上传的信息数据，并对所述信息数据进行实时监控与处理，判断所述信息数据是否大于预设阈值，确定是否发送预警信息，信息接收发布单元103用于接收所述信息监控处理单元102发送的预警信息，并完成对所述预警信息的实时发布。

所述信息监控处理单元102在收到预警信息后会自动将所述预警信息上传至预警系统管理发布平台104，其中，所述信息监控处理单元通常为布置在村庄和/或居民小区中的控制装置作为村级和/或小区级预警系统平台。所述预警系统管理发布平台104可将预警信息直接发送至信息监控处理单元102，其中，所述预警信息发布平台通常为布置在县级和/或市级的控制系统装置。

所述室外信息采集上传设备1011包括水位报警器、雨量报警器、温度报警器、雾霾报警器和风力报警器中至少一种，所述设备在对信息进行实时采集的同时，通过安装的无线Mesh网络模块将所述信息进行实时上传，所述设备还包含有太阳能充电模块，利用在复杂环境中设备的安装布置。

所述室内信息采集上传设备1012为提前安装布置的户内终端，所述户内终端安装有无线Mesh网络模块，可通过内部安装的传感器，如温度计传感器、湿度传感器、光线传感器、压力传感器中至少一种自动采集上传户内温度、湿度、压力、光线强度等信息，同时集成有报警按钮可用于居民的手动报警。所述室内信息采集上传设备还包括手机、固定电话、数字助理、麦克风等终端设备，其中用户和/或系统管理者可通过麦克风喊话，发布预警信息。

所述室外信息接收发布设备1031包括大屏幕终端和广播终端，其中，所述大屏幕终端安装有无线Mesh网络模块可自动接收所述预警信息并通过屏幕滚动播放所述预警信息，所述广播终端安装有无线Mesh网络模块可自动接收所述预警信息并自动播放。

所述室内信息接收发布设备1032为户内终端，户内终端安装有无线Mesh网络模块可自动接收所述预警信息并发出预警提示，达到入户预警的目的。其中，所述室内信息接收发布设备也可以是手机、固定电话、个人数字助理其中至少一种。

本示例性实施例中各个设备之间通过无线Mesh网络互连，其中无线Mesh网络也称“多跳”网络，是一种与传统无线网络不同的新型无线网络技术，与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径，因此使得安装有无线Mesh网络模块的设备部署灵活性与方便性大大提高，同时基于无线Mesh网络在传输过程中的“多跳”路由选择功能使得信道利用率与带宽大幅提高达到在线实时传输的要求。由于无线Mesh网络的自组网特性，使得本发明中的监控预警功能能够自检自报，预警信息也能够进行联动发布，解决了相关技术中需要上一级发布预警信息传送到下一级进行播报的弊端，同时本发明所述系统不依赖于电信运营商的支持，系统稳定性大幅提升。

图2是根据图1示出的第一种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：

在步骤S21中，水位报警器终端对水位信息进行自动采集与测量；

在步骤S22中，水位报警器终端将所采集的水位信息通过内置的无线Mesh模块自动发送至村级预警系统控制装置；

在步骤S23中，村级预警系统控制装置对上传的水位信息进行分析，将所述水位信息与预设的水位警戒值信息进行比对；

在步骤S24中，若所述采集上传的水位信息不大于预设阈值处于安全状态则进入步骤S25，若所述采集上传的水位信息大于预设阈值，则进入步骤S26；

在步骤S25中，村级预警系统继续监控与处理新上传的信息；

在步骤S26中，村级预警系统发送预警信息至户内终端同时继续监控新上传数据；

在步骤S27中，户内终端接收所述预警信息并完成发布。

在本示例性实施例中，布置在居民住户内的户内终端信息的接收由无线Mesh网络模块完成，其中，基于无线Mesh网络的传输速度快，稳定性高，易于布置以及自组网的特点使得本方法能够满足对灾害信息的实时在线入户预警通知。

图3是根据图1示出的第二种基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法的流程图，如图3所示，包括以下步骤：

在步骤S31中，雨量报警器终端对雨量信息进行自动采集与测量；

在步骤S32中，雨量报警器终端将所采集的雨量信息通过内置的无线Mesh模块自动发送至村级预警系统控制装置；

在步骤S33中，村级预警系统控制装置对上传的雨量信息进行分析，将所述雨量信息与预设的雨量警戒值信息进行比对；

在步骤S34中，若所述采集上传的雨量信息不大于预设阈值处于安全状态则进入步骤S35，若所述采集上传的雨量信息大于预设阈值，则进入步骤S36；

在步骤S35中，村级预警系统继续监控与处理新上传的信息；

在步骤S36中，村级预警系统发送预警信息至广播终端同时继续监控新上传数据；

在步骤S37中，广播终端接收所述预警信息并完成发布。

在本示例性实施例中，布置在室外广播终端信息的接收由无线Mesh网络模块完成，其中，基于无线Mesh网络的传输速度快，稳定性高，易于布置以及自组网的特点使得本方法能够满足对户外人员的预警信息通知。

图4是本发明一示例性实施例示出的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统的网络连接节点示意图。如图4所示，所述系统之间各个节点采用无线Mesh网络连接，所述连接形成一种多路径的网状网。整个系统由多个无线基站组成，如图4所示，该基站包含一个汇集点401，多个路由器402以及无数个节点403。其中，每个终端设备均装有无线Mesh网络模块，相当于图中的路由器，基站和基站之间的无线互联有多条路径连在一起形成网络，网络有多条路径形成回联，构成一个动态网络，稳固性很好。如果某一个路径失败，可以切换到另外一条路径上，不会造成网络的中断。

Claims (10)

1.基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，包括信息的监控和预警，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对信息进行采集与上传；

接收上传的信息数据，并对所述信息数据进行实时监控与处理；

判断所述信息数据是否大于预设阈值，大于所述预设阈值则发送预警信息，同时继续监控与处理新上传的信息数据；

接收与实时发布所述预警信息。

2.根据权利要求1所述基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述信息采集与上传步骤中使用的设备包括室内信息采集上传设备和/或室外信息采集上传设备，所述接收与实时发布所述预警信息的步骤中使用的设备包括室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备。

3.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述方法用于山洪灾害的防治。

4.根据权利要求3所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述方法用于实时监测雨量和/或水位信息，并自动进行雨量统计，超警戒后自动报警。

5.根据权利要求1所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述方法中数据的上传、接收与发送通过自动组网完成，在无GPRS网络情况下，能够独立工作完成雨量、水位、广播联动预警功能。

6.根据权利要求2所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述室内信息采集上传设备、室外信息采集上传设备、室内信息接收发布设备、室外信息接收发布设备均具有网络中继器的功能，可在网络中充当路由器。

7.根据权利要求2所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述室内信息采集上传设备包括户内终端、手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理以及固定电话中至少一种。

8.根据权利要求7所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警方法，其特征在于，所述户内终端通过内部安装的传感器对信息进行实时采集，通过无线Mesh网络自动实时上传，所述户内终端集成有报警按钮，用于紧急情况发生时，住户进行手动报警。

9.基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统，包括信息的监控和预警，其特征在于，所述预警系统各个单元模块之间通过高速可实时传输的无线Mesh网络互连，所述预警系统用于完成信息的自动实时采集与传输以及自动预警播报功能，所述系统包括以下模块单元：

信息采集上传单元，用于信息的采集与上传，所述信息采集上传单元包括室内信息采集上传设备和/或室外信息采集上传设备，所述室内信息采集上传设备用于居民住户内信息的采集与上传，所述室外信息采集上传设备用于对室外各类自然信息的采集与上传；

信息监控处理单元，用于接收所述信息采集上传单元上传的信息数据，并对所述信息数据进行实时监控与处理，判断所述信息数据是否大于预设阈值，确定是否发送预警信息；

信息接收发布单元，用于接收所述信息监控处理单元发送的预警信息，并完成对所述预警信息的实时发布，所述信息接收发布单元包括对所述预警信息进行接收与发布的室内信息接收发布设备和/或室外信息接收发布设备，所述室内信息接收发布设备用于将所述预警信息发送到每家每户，所述室外信息接收发布设备用于室外人员对所述预警信息的接收。

10.根据权利要求9所述的基于无线Mesh网络的自动在线入户预警系统，其特征在于，所述系统用于山洪灾害的防治。