CN104132735A - 一种室内温度3d可视化监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，包括温度采集单元，三维温场显示系统、温度报警单元和客户端；所述温度采集单元采集到温度数据后通过无线网络将温度数据发送至服务器存储；所述三维温场显示系统根据室内3D模型和服务器提供的温度数据绘制3D可视化温度场；所述温度报警单元发现异常温度时直接在室内响铃报警。本发明所达到的有益效果：本发明的温度监控系统将物联网技术与三维技术结合，多个温度传感器节点采集的温度数据由汇聚节点统一通过无线网络上传至服务器，从服务器获取的温度数据处理后建立三维温场，通过三维漫游技术进行导航指路快速寻找温度异常点及消防设施处，最终实现智能化和自动化，直观形象，操作简易。

Description

一种室内温度3D可视化监控系统

技术领域

本发明涉及一种温度监控系统，属于测温系统技术领域。

背景技术

现今生产生活中，温度监控系统在工业生产，农业养殖种植以及商业生活等多领域，随着物联网技术的出现发展，当前的温度监控系统大多是单片机通过无线按设定好的间隔时间自动将温度传感器反馈的温度信息发送到服务器中储存，无需人工测量直接就能自动接收数据。

但是现在流行普及的温度监控系统在现实室内中布置的温度采集节点只有有限多个，但有限的节点并不能反映空间范围大、物体摆放复杂的室内整体温度情况，不能体现节点之间温度变化，从而具象化地描述了复杂的整体室内温度，显示区域之间温度变化情况。

传统温度监控系统的终端表现层大多仍采用列表形式反映信息，虽然便于操纵排列数据，但也造成了抽象化的数据没有图像那样容易被理解，用户使用温度监控系统必须接受一定时间的培训，才能理解温度数据表信息的含义以及各节点在室内所对应的位置，只能在电脑上查看温度，极为不便。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多点实时测温，直观形象，操作简易，多平台的室内温度监控系统。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

   一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，包括温度采集单元，三维温场显示系统、温度报警单元和客户端；所述温度采集单元采集到温度数据后通过无线网络将温度数据发送至服务器存储；所述三维温场显示系统根据室内3D模型和服务器提供的温度数据绘制3D可视化温度场，并通过室内漫游模块快速定位温度异常点；所述温度报警单元发现异常温度时直接在室内响铃报警并通过所述客户端通知用户。

 前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述温度采集单元包括多个温度采集节点和一个温度汇聚节点；所述温度采集节点包括第一电源模块，温度传感器模块，第一无线通信模块和第一控制模块；所述第一电源模块向其他三个模块提供电能；所述第一控制模块每隔一定时间控制所述温度传感器模块采集温度数据，并将处理后的温度数据由所述第一无线通信模块发送至所述温度汇聚节点；所述温度汇聚节点包括第二电源模块，报警模块，第二无线通信模块和第二控制模块；所述第二电源模块向其他三个模块提供电能；所述第二控制模块每隔一定时间控制所述第二无线通信模块接收来自每个所述温度采集节点发送的温度数据，再将所有所述温度采集节点的数据一起转发到服务器。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述室内3D模型为等比例建造的所有室内物体的模型，其室内物体包括障碍物、温度敏感物品、易燃物品和消防设施四大类。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述温度采集单元分布在所述温度敏感物品和易燃物品周围。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述三维温场显示系统包括温度数据获取处理模块、室内漫游模块和三维室内温度显示模块。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述温度数据获取处理模块从服务器获取实时温度数据进行处理后建立反映当前室内平均温度、温度敏感物品温度和易燃物品温度的实时温度表。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述室内漫游模块根据Dijkstra算法得到从指定位置到其他位置的最短路径，从指定位置到温度异常位置的最短路径，从指定位置到室内出入口的最短逃生路径，以及从指定位置到消防设施物品的最短救灾路径，根据路径进行三维自动漫游指导用户在室内行走。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述三维室内温度显示模块将温度数据获取处理模块的温度数据通过着色器绘制出可调节透明度的温度云图，再采用线性差值计法，形成温场，将已建立的所述室内3D模型，与温场重合形成三维室内温度场，直观形象地显示当前室内各区域温度。

前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述温度报警单元在温度数据超过用户预先设定好的警戒温度范围时开始工作；所述报警模块通过响铃提示温度异常来提醒用户；所述客户端在用户在线时发送警告消息，用户不在线时发送短信提醒。

   前述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述客户端包括移动手机端、PC端和Web端。

本发明所达到的有益效果：本发明的温度监控系统将物联网技术与三维技术结合，多个温度传感器节点采集的温度数据由汇聚节点统一通过无线网络上传至服务器，从服务器获取的温度数据处理后建立三维温场，通过三维漫游技术进行导航指路快速寻找温度异常点及消防设施处，最终实现智能化和自动化，直观形象，操作简易。

附图说明

图1 是本发明的整体拓扑结构图；

图2 是温度采集单元工作流程图；

图3 是温度采集节点示意图；

图4 是温度汇聚节点示意图；

图5 是三维温场显示系统工作流程图；

图6 是温度报警单元工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

   一种室内温度3D可视化监控系统，包括温度采集单元，三维温场显示系统、温度报警单元和客户端。

   如图1所示，温度采集单元采集到温度数据后通过无线网络将温度数据发送至服务器存储。

      三维温场显示系统根据室内3D模型和服务器提供的温度数据来绘制3D可视化温度场，并通过室内漫游模块快速定位温度异常点。室内3D模型为等比例建造的所有室内物体的模型，其室内物体包括障碍物、温度敏感物品、易燃物品和消防设施四大类。温度采集单元分布在温度敏感物品和易燃物品周围。

      温度采集单元包括多个温度采集节点和一个温度汇聚节点。如图2所示，温度汇聚节点每隔一定时间接收所有温度采集节点无线发送的温度数据然后统一通过无线网络上传至服务器。

      温度采集节点包括第一电源模块，温度传感器模块，第一无线通信模块和第一控制模块，其中，第一电源模块向其他三个模块提供电能。

   如图3所示，第一控制模块每隔一定时间控制温度传感器模块采集温度数据，并将处理后的温度数据由第一无线通信模块发送至温度汇聚节点。

      温度汇聚节点包括第二电源模块，报警模块，第二无线通信模块和第二控制模块，其中，第二电源模块向其他三个模块提供电能。

   如图4所示，第二控制模块每隔一定时间控制第二无线通信模块接收来自每个温度采集节点发送的温度数据，再将所有温度采集节点的数据一起转发到服务器。

三维温场显示系统包括温度数据获取处理模块、室内漫游模块和三维室内温度显示模块。如图5：

温度数据获取处理模块通过无线网络从服务器获取温度信息，在客户端进行处理后建立形成实时温度表反映当前室内平均温度、温度敏感物品温度和易燃物品温度,同时向其他三维室内温度显示模块和室内漫游模块提供当前室内各区域温度数据。用户也可通过客户端从服务器获取前三个月之内的温度数据查看。三维室内温度显示模块将温度数据获取处理模块的温度数据通过着色器绘制出可调节透明度的温度云图，再采用线性差值计法，形成温场，将已建立的室内3D模型，与温场重合形成三维室内温度场，直观形象地显示当前室内各区域温度。

三维室内温度显示模块利用温度数据获取处理模块中的温度数据建立温场，并与已有的室内3D模型重合形成三维室内温度场，直观形象地显示当前室内各区域温度。室内漫游模块根据Dijkstra算法得到从指定位置到其他位置的最短路径，从指定位置到温度异常位置的最短路径，从指定位置到室内出入口的最短逃生路径，以及从指定位置到消防设施物品的最短救灾路径，根据路径进行三维自动漫游指导用户在室内行走。

如图6，温度报警单元在温度数据超过用户预先设定好的警戒温度范围时开始工作，报警模块通过响铃提示温度异常来提醒用户。当前温度异常时，室内会一直响铃警告直到温度异常消除，正在使用客户端的用户立即收到温度异常消息，用户不在线时发送短信提醒。

客户端包括移动手机端、PC端和Web端。

本发明整体运行步骤如下：

1）         温度汇聚节点每隔一定时间接收所有温度采集节点无线发送的温度数据统一通过无线网络上传至服务器；

2）         用户能通过电脑，手机，网页等多种方式随时随地使用客户端了解最近及当前温度，通过温度数据获取处理模块即查看前三个月内温度情况；

3）         当前温度异常时，室内会一直响铃警告直到温度异常消除，正在使用客户端的用户立即收到温度异常消息，不在线用户也会收到短信通知；

4）         用户输入现在所在的室内位置，选择温度异常点，室内漫游模块生成的当前位置到温度异常点的最短路径进行三维漫游，用户根据客户端示范即能快速到达温度异常点查看情况；

5）         当发生火灾浓烟弥漫，室内见识度低，需要消防设施时，用户输入现在所在的室内位置，选择消防设施物品，室内漫游模块生成的当前位置到消防设施物品的最短路径进行三维漫游，用户根据客户端示范即能快速到达拿到消防物品。

传统温度监控系统的终端表现层大多仍采用列表形式反映信息，虽然便于操纵排列数据，但也造成了抽象化的数据没有图像那样容易被理解，用户使用温度监控系统必须接受一定时间的培训，才能理解温度数据表信息的含义以及各节点在室内所对应的位置，只能在电脑上查看温度，极为不便。本发明提供的是一种智能化、自动化的基于三维技术、三维漫游和物联网技术的室内温度3D可视化监控系统，可以使得室内温度的采集与存储由温度采集单元自动完成，温度报警单元智能提示温度异常，室内漫游模块提供室内导航，大幅减少了用户的培训时间，简化用户的工作。适用于空间范围大，物品摆放复杂的室内，如工厂厂房、蔬菜大棚、学校实验楼等，应用领域较大。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，包括温度采集单元，三维温场显示系统、温度报警单元和客户端；

所述温度采集单元采集到温度数据后通过无线网络将温度数据发送至服务器存储；

所述三维温场显示系统根据室内3D模型和服务器提供的温度数据绘制3D可视化温度场，并通过室内漫游模块快速定位温度异常点；

所述温度报警单元发现异常温度时直接在室内响铃报警并通过所述客户端通知用户。

2.根据权利要求1所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述温度采集单元包括多个温度采集节点和一个温度汇聚节点；

       所述温度采集节点包括第一电源模块，温度传感器模块，第一无线通信模块和第一控制模块；所述第一电源模块向其他三个模块提供电能；

    所述第一控制模块每隔一定时间控制所述温度传感器模块采集温度数据，并将处理后的温度数据由所述第一无线通信模块发送至所述温度汇聚节点；

    所述温度汇聚节点包括第二电源模块，报警模块，第二无线通信模块和第二控制模块；所述第二电源模块向其他三个模块提供电能；

    所述第二控制模块每隔一定时间控制所述第二无线通信模块接收来自每个所述温度采集节点发送的温度数据，再将所有所述温度采集节点的数据一起转发到服务器。

3.根据权利要求1所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述室内3D模型为等比例建造的所有室内物体的模型，其室内物体包括障碍物、温度敏感物品、易燃物品和消防设施四大类。

4.根据权利要求3所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述温度采集单元分布在所述温度敏感物品和易燃物品周围。

5.根据权利要求1所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征是，所述三维温场显示系统包括温度数据获取处理模块、室内漫游模块和三维室内温度显示模块。

6.根据权利要求5所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述温度数据获取处理模块从服务器获取实时温度数据进行处理后建立反映当前室内平均温度、温度敏感物品温度和易燃物品温度的实时温度表。

7.根据权利要求5所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述室内漫游模块根据Dijkstra算法得到从指定位置到其他位置的最短路径，从指定位置到温度异常位置的最短路径，从指定位置到室内出入口的最短逃生路径，以及从指定位置到消防设施物品的最短救灾路径，根据路径进行三维自动漫游指导用户在室内行走。

8.根据权利要求6 所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述三维室内温度显示模块将温度数据获取处理模块的温度数据通过着色器绘制出可调节透明度的温度云图，再采用线性差值计法，形成温场，将已建立的所述室内3D模型，与温场重合形成三维室内温度场，直观形象地显示当前室内各区域温度。

9.根据权利要求2所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述温度报警单元在温度数据超过用户预先设定好的警戒温度范围时开始工作；所述报警模块通过响铃提示温度异常来提醒用户；所述客户端在用户在线时发送警告消息，用户不在线时发送短信提醒。

10.根据权利要求1 所述的一种室内温度3D可视化监控系统，其特征在于，所述客户端包括移动手机端或PC端或Web端。